Повышение точности изготовления деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля

• Автор: Пелипенко, Ярослав Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Глава 1. СОСТОЯ! 1ИЕ ВОПРОСА ТЕХ1ЮЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. История развития электродвигателей постоянного тока
1.2. Анализ конструкции коллектора и особенности технологии его изготовления
1.3. Влияние биения концов валов, контактных колец и барабанов на качество работы электродвигателя
1.4. Выводы по обзору
Глава 2. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ 11А ФОРМУ И
ТОЧНОСТЬ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА
2.1. Анализ влияния точности изготовления коллектора на работу' электрической машины
2.2. Формообразование цилиндрической поверхности коллектора электродвигателя постоянного тока
2.3. Формы представления коллектора в виде сложной пилообразной поверхности
2.4. Анализ факторов, влияющих на форму рабочей поверхности коллектора при сборке
2.5. Нарушение формы поверхности коллекторов вследствие тепловых воздействий
2.6. Изменение формы коллектора под действием центробежных сил
2.7. Выводы
Глава 3. РАСЧЕТНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОЛЛЕКТОРА И
ЭСПЕРИМЕНТЫ
3.1. Обоснование метода конечных элементов для моделирования
работы коллектора
3.2. Моделирование работы коллектора при воздействии центробежных сил
3.3. Моделирование работы коллектора при воздействии температурных нагрузок
3.4. Моделирование работы коллектора на собранном электродвигателе
3.5. Биение коллектора после сборки
3.6. Выводы

Глава 4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПЕРЕНОСНОГО СТАНОЧНОГО МОДУЛЯ
4.1. Назначение и область применения
4.2. Режимы обработки
4.3. Базирование обрабатываемого изделия
4.4. Настройка и наладка станка на обработку цилиндрических и конических поверхностей
4.4.1. Обработка концов валов цилиндрической формы
4.4.2. Обработка концов валов конической формы
4.5. Обеспечение надежного отвода стружки при обработке коллектора
4.6. Кинематика переносного станочного модуля
4.7. Выводы
Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ВНЕДРЕНИЕ ПЕРЕНОСНОГО
СТАІІОЧ1ЮГО МОДУЛЯ
5.1 Особенности обработки в условиях эксплуатации коллекторов
5.2. Особенности обработки концов валов электродвигателей на лапах
в производственных условиях
5.3. Особенности обработки концов валов фланцевых электродвигателей в производственных условиях
5.4. Особенности обработки конических концов валов электродвигателей с моторноосевым подшипником
5.5. Особенности обработки контактных колец асинхронных электродвигателей с фазным ротором
5.6. Особенности обработки тормозных барабанов экскаваторных электродвигателей
5.7. Технические характеристики переносного станочного модуля
5.8. Рекомендации по широкому использованию переносного станочного модуля
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ!
ПРИЛОЖЕНИЕ

Для длительной безотказной работы электродвигателя, необходимо чтобы его основные узлы отвечали заданным эксплуатационным требованиям. Поэтому в процессе изготовления, ремонта и рециклирования электрических двигателей постоянного тока особое внимание уделяется производству коллекторов.
В течение многих лет технология изготовления коллекторов является наиболее трудоемкой, фондоемкой, дорогостоящей и длительной операцией. Существуют причины, не позволяющие преодолеть технологические трудности: слабая оснащенность специальным оборудованием, малогабаритными переносными станками, приспособлениями, инструментами, а также зависимость от поставщиков коллекторною профиля.
Разработка и создание специального обрабатывающего оборудования и оснастки для этих целей позволили бы повысить надежность и долговечность коллекторов, снизить их себестоимость и сроки на изготовление и восстановление. Например, убытки от выхода из строя коллектора крупного электродвигателя могут составлять более одного миллиона рублей в сутки. Предлагаемая технология изготовления и восстановления коллектора позволяет избежать этого ущерба.
Электродвигатели постоянного тока используются на всех крупных и малых предприятиях добывающей, перерабатывающей промышленности, на предприятиях энергетического, атомного и тяжелого машиностроения. Своевременное восстановление рабочей поверхности коллектора позволяет поднять производительность, сократить сроки простоя технологического оборудования, на котором используются электродвигатели постоянного тока. В основе предложенного метода лежит теория безрамной технологии1 и использование переносного станочного модуля.
Все это позволяет значительно повысить качество электрической машины, сократить сроки изготовления и, как следствие, сократить сроки ремонта и профилактики технологического оборудования.
При работе машины под действием центробежных сил, каждая коллекторная
1 Термин «Безрамная технология» - впервые был предложен Пелипенко H.A. для обработки деталей без использования традиционного оборудования в работах [6, 12].

угольнику. При этом допускается отклонение по вертикали не более чем на 1/3 толщины медной пластины.
Это неизбежно приводит к неравномерности распределения давления между коллекторными пластинами, как по боковой поверхности, так и по наружной поверхности круговой арки коллектора (рис. 2.19).
Рис. 2.19.
Сила, удерживающая группу из пластин (Рт) от выползания, равна разности сил трения и радиальных равнодействующих арочного распора (2.32):
Рт=Рг± Ря (2.32)
где Рг - вертикальная составляющая сил трения, - радиальное усиление, М - число пластин.
Поэтому при большем числе пластин в коллекторе часть пластин, входящих в угол может удержаться за счет сил трения и не опираться на секторы опрессовки.
При осмотре опрессованных круговых арок коллекторов в ОАО «Завод «Электромашина» (г.Белгород) почти в каждой из них было обнаружено несколько групп, в две-три пластины, которые не упирались в секторы опрессовочного приспособления, а удерживались только за счет сил трения.
Запрессовывают круговую арку коллектора прессом с выдержкой 1 мин., допускается перекос кольца на 1,0 мм.