Тема дипломной работы: Автоматизация стенда для поверки динамометрических ключей в АО «МИТ»

ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1 ОПИСАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

1.1 Описание предприятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.2 Структура предприятия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.3 Описание метрологической лаборатории. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

1.4 Понятие динамометрического ключа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2 ОПИСАНИЕ СТЕНДА ПО ПОВЕРКЕ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИХ КЛЮЧЕЙ И ЕГО АВТОМАТИЗАЦИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

2.1 Стенд по поверке динамометрических ключей. . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

2.1.1 Описание и принцип работы тензодатчика. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.2 Методика поверки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.3 Актуальность автоматизации стенда. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

2.4 Установка электромотора вместо маховика. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.5 Описание работы стенда в автоматизированном режиме. . . . . . . . . .44

2.6 Оценка автоматизации стенда. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.1 Характеристика рабочего места. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

3.2 Коэффициент загрузки оператора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

3.3 Аттестация рабочего места по производственным факторам. . . . . . .60

3.4 Разработка комплекса мер по освещенности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

3.5 Расчет освещенности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

2.4 Установка электромотора вместо маховика

Предложенная мною конструкция предусматривает подключение электромотора непосредственно под датчик стенда для его вращения.
Для этого требуется оборудовать низ датчика червячной передачей (для предотвращения обратного хода датчика под приложенной силой на динамометрический ключ при поверке) [15].
Далее к вертикальному элементу червячной передачи устанавливается электромотор.
Схематическое устройство показано ниже:

Рис. 10. Подключение электромотора к стенду.

Проведем расчет, какая мощность электромотора нам потребуется [16]:
P = Mкр х N : 9.549, где:
Р — мощность (Вт);
Mкр — крутящий момент (Hм);
N — обороты мотора (об/мин);
9.549 — изначально известный коэффициент для угла в 90 градусов (для данного случая).
Знаем, что:
1. Mкр (максимальный), который должен выдерживать мотор, равен 400 Нм.
2. N (обороты в минуты) требуется как можно меньше (для большей точности измерения). Возьмем значения 35 об/мин.
Таким образом:
Р = 400Нм х 35об/мин : 9.549 = 1 466, 122 Вт = 1.5 кВт.
Исходя из данных значений, самый оптимальный выбор будет - это Z4 - 1500 Вт, однофазный (Асинхронный мотор-редуктор с параллельными валами 1.5 кВт, вал 32 мм).

Характеристики мотора:
Мощность электродвигателя 1500 Вт
Диаметр выходного вала редуктора 32 мм
Напряжение питания 1 фаза
220 В, 50 Гц
Номинальная скорость вращения 11500 об/мин (без учета понижающего редуктора)
Потребляемый ток 11.5 А
Режим работы Продолжительный (S1)
Стандарт IEC-60034
Вес 16 кг
Температура эксплуатации -10º ~ +40º
Класс влаго- и пылезащиты IP20
Передаточное число редуктора 40
Скорость вращения, об/мин 35
Крутящий момент, Н*м 400
Табл. 4. Характеристики электромотора Z4 - 1500 Вт.

Рис. 11. Электромотор Z4 - 1500 Вт.

Порядок работы электромотора в стенде в кинематическом виде выглядит следующим образом:

Схема 3 (кинематическая). Принцип работы электромотора.
Работу данной схемы в структурном виде описывает следующий алгоритм:

Схема 4. Алгоритм, описывающий работу кинематической схемы электромотора.