Электрооборудование кузнечно-прессовых машин

По сравнению с металлорежущими станками, кузнечно-прессовые об­ладают рядом преимуществ:

- отходов металла значительно меньше,

- качество и механические свойства обрабатываемых изделий лучше,

- производительность выше.

Предназначены для обработки металлов давлением в холодном и горя­чем состоянии.

По принципу воздействия на металл можно выделить три основные группы:

• молоты кузнечные, для свободной ковки,

• прессы штамповочные, для горячей и холодной штамповки,

• кузнечно-штамповочные установки, сочетающие в себе функции молотов и прессов.

Кузнечные молоты и прессовые машины работают в условиях резкопеременной ударной нагрузки, когда пиковые моменты (при ударе) чередуют­ся с моментами холостого хода (при паузах).

Главные электроприводы кузнечно-прессовых машин делятся на две группы:

• Электроприводы с маховиками (ковочные машины, кривошипные прессы и др.),

• Электроприводы без маховиков (реечные прессы, правильные и отрезные маши­ны и т.п.)

Маховики применяются для выравнивания нагрузки на двигателе и ус­танавливаются на быстроходном валу привода. В периоды снижения на­грузки электродвигатель работает на маховик, в котором запасается кинетическая энер­гия. В периоды пиков нагрузки скорость двигателя снижается, а часть на­грузки компенсируется за счет энергии маховика, что значительно снижает потери.

Наличие маховика позволяет использовать электродвигатель с меньшей мощностью и меньшим перегрузочным моментом, чем без него. Например, номинальная мощность электродвигателя уменьшается почти в 10 раз.

Необходим регулируемый электропривод, обеспечивающий различную скорость деформации, технологического процесса и наладки.

Регулирование скорости в диапазоне до 4: 1 возможно всеми сущест­вующими видами (механическими и электрическими).

Сюда относятся коробки скоростей, механические вариаторы, переклю­чение пар полюсов асинхронного двигателя и бесступенчатое регулирование машин постоянного тока.

В настоящее время для регулирования скорости рекомендуется приме­нять:

• Асинхронные двигатели с регулированием скорости изменением частоты или подводимого напряжения к дви­гателю.

• Асинхронные электромагнитные муфты скольжения (ЭМС) в ком­плекте с нерегулируемым асинхронным двигателем.

Такая муфта позволяет плавно изменять скорость рабочего органа за один ход от максимальной до почти нулевой простым способом (из­менением тока возбуждения муфты и тормоза).

В настоящее время промышленность выпускает «ЭМС» мощностью до 1000 кВт и выше на усилия до 1000 Н и более.

• Двигатели постоянного тока регулируемые (изменением магнитного потока двигателя), источником питания которых являются силовые выпрямители на кремниевых вентилях.

Электродвигатели кузнечно-прессовых машин (КПМ) работают в про­должительном, повторно-кратковременном и кратковременных режимах. Наиболее полно отвечают требованиям двигатели:

• серии 4АС — это АД с короткозамкнутым ротором повышенного скольжения (от 4 до 14 %), продолжительного или повторно-кратко­временного режима (ПВ = 40 %) мощностью от 0,4 до 63 кВт, закры­того обдуваемого исполнения.

• серии 2П — это двигатели постоянного тока новой серии, охватываю­щие высоты осей вращения от 90 до 315 мм и диапазон мощностей от 0,37 до 200 кВт.

Основными принципами управления кузнечно-прессовых машин явля­ются:

• Выполнение заданного режима движения основного рабочего органа (например, ползуна), при этом должны обеспечиваться производи­тельность машины и качество изделия.

• Точное взаимодействие ползуна со вспомогательными механизмами (например, подачи, выталкивателя изделий и др.).

• Безопасность работы оператора (например, отклонение машины при любых нарушениях, приводящих к авариям и травматизму).

Примерами обеспечения безопасности работы оператора могут быть

- отключение кузнечно-прессовой машины при нарушении взаимодействия частей,

- обязательное одновременное нажатие оператором двух кнопок обеими руками,

- применение фотоэлементов, отключающих кузнечно-прессовую машину, в случае попадания в рабочую зону руки оператора или посторонних предметов.