Проектирование и монтаж электрооборудования станка

Основным документом для проектирования станка является техническое задание, где излагаются требования, предъявляемые к будущему станку (например: производительность, экономический эффект, срок окупаемости и другие специальные требования). На основании утвержденного технического задания начинается разработка эскизного проекта станка, который в процессе его разработки обсуждается и может изменяться.

После эскизного проекта разрабатывается рабочий проект станка. Одной из основных частей общего рабочего проекта является проект электрооборудования станка.

В проект электрооборудования станка входят:

1) техническое задание на разработку;

2) технические условия на проектирование;

3) принципиальная электросхема электрического оборудования;

4) спецификация электрического оборудования;

5) схема размещения электрооборудования на станке;

6) чертежи узлов с размещением электрооборудования на отдельных частях станка;

7) монтажная электросхема;

8) проект шкафов и ниш с размещением в них электрооборудования;

9) чертежи электроаппаратов, специально изготовленные для данного станка;

10) описание работы электрооборудования станка и необходимые расчеты;

11) технические условия на специально изготовленные электроаппараты.

Технические условия на проектирование являются основной частью проекта.

Они составляются после выявления рациональной степени и формы электрификации станка. В них оговаривается количество, назначение, мощность, тип и скорость вращения всех электродвигателей станка, а также диапазон регулирования скорости двигателей и необходимость реверса и торможения (если требуется).

Затем формулируются все основные требования к управлению электродвигателями станка и т. д.

Принципиальная электросхема составляется из расчета предъявляемых требований для обеспечения необходимой производительности труда. При составлении принципиальной схемы исследуются все возможные формы управления работой электропривода и из них выбирается наилучшая. Принципиальная электросхема показывает электрическую взаимосвязь и последовательность действий аппаратуры, находящейся в схеме. Силовые цепи на схеме изображаются слева жирными линиями, а цепи управления — справа тонкими линиями. Зажимы всех аппаратов, входящих в схему, должны нумероваться.

Все зажимы и провода, имеющие глухое соединение, должны иметь один и тот же номер. Например, линейные провода трехфазной сети обозначают Л₁, Л₂, Л₃; после прохождения через первый аппарат схемы эти цепи обозначают Л₁₁, Л₂₁, Л₃₁, через второй — Л₁₂, Л₂₂, Л₃₂ и т. д. Коммутирующие устройства должны изображаться на схемах в отключенном положении, т. е. при отсутствии тока во всех цепях схемы и отсутствии внешних принудительных сил, воздействующих на подвижные контакты.

Электросхема должна снабжаться перечнем аппаратуры с указанием условных обозначений, принятых в данной схеме исполнения, и числа контактов. Оформление схем должно производиться в соответствии с действующими ГОСТами.

Спецификация электрооборудования составляется на основании принципиальной схемы. В спецификацию входят все элементы, из которых состоит принципиальная схема. Ниже приведен пример оформления одного из пунктов спецификации электрооборудования станка.

Когда выбраны рациональная степень и форма электрификации станка, согласована принципиальная схема, приступают к составлению схемы размещения электрооборудования на станке, исходя из удобства обслуживания станка, компактности его внешней формы и т. д. Лучшим способом размещения электрооборудования является встройка его в специальные ниши, предусмотренные в станине или в шкафах управления, которые устанавливают рядом со станком. В отдельных случаях, при малом комплекте электроаппаратуры, ее размещают на задней или боковой стенке станка, закрывают кожухом и изолируют от станины станка. Соединение отдельных звеньев схемы при размещении электрооборудования на станке производят гибким проводом, помещенным в газовые трубы, предохраняющие проводку от механических повреждений, вредных воздействий эмульсии, масла и т. д. Соединение проводов внутри трубы не допускается. Соединение труб производят с помощью специальной герметической арматуры: тройников, муфт, угольников и т. д. Места проводок, подверженные большому количеству изгибов, а иногда выполняющие движение, монтируют гибкими резиновыми проводами в металлической оболочке.

При монтаже наиболее часто применяют металлорукава диаметром от 10 до 50 мм.

Монтажная электросхема составляется на основании принципиальной электросхемы и схемы размещения электрооборудования на станке. Все монтажные работы выполняются в соответствии с монтажной схемой, которая должна отражать действительное расположение электрооборудования на станке. Обозначение элементов монтажной схемы должно соответствовать обозначению их на принципиальной схеме. Для монтажа электроаппаратуры управления применяют специальные шкафы.

Аппараты и приборы монтируются на боковых стенках или на крышке шкафа. Конструкция шкафа должна обеспечивать свободный доступ к зажимам и аппаратам, расположенным внутри него.

Каждый элемент схемы электрооборудования либо имеет свой кожух, либо закрывается общим кожухом для нескольких элементов. Прикосновение к кожуху аппарата, случайно оказавшемуся под напряжением, очень опасно для жизни человека. Если же корпус аппарата соединить с землей, то прикосновение к нему неопасно.

Во избежание несчастных случаев все элементы электрооборудования станка (корпуса, шкафы и т. д.) должны надежно соединяться через станину станка с общей системой заземления завода. Места и способы заземления, как правило, оговариваются в рабочих чертежах.

При автоматической работе станка, кроме внутренних блокирующих устройств, обязательно должна быть внешняя световая сигнализация.

Обработка заготовок на станках сопровождается непрерывным измерением обрабатываемых поверхностей и наблюдением за качественной стороной мест обработки невооруженным глазом. Значит, рабочее место нуждается в хорошем освещении.

Нормами допускается освещенность рабочего места не менее 150 лк для наблюдения за работой измерительных приборов и 300—500 лк для оценки качественной стороны мест обработки. Так как общее освещение цеха не может обеспечить такую освещенность в рабочей зоне станка, то применяют лампы местного освещения, включаемые на напряжение 36 в. Трансформатор, питающий лампы местного освещения, включают в сеть до вводного рубильника схемы станка. Лампы местного освещения с патроном крепятся в специальном коленчато-подвижном кронштейне, который, в свою очередь, жестко закреплен на суппорте станка или в другом более удобном месте.

В описание электрооборудования станка входит краткая техническая характеристика каждого элемента схемы, его назначение, режим работы, тип и т. д.

Затем дается общее описание работы схемы, проверка работы цепей управления и отдельных элементов. Включаются также указания по обслуживанию электрооборудования станка (сведения по уходу за релейно-контакторной аппаратурой, электродвигателями и т. д.).