Введение к работе
Актуальность темы. Для современного машиностроения и народного хозяйства характерным является возрастающий спрос на мощные электрические машины, которые являются основными узлами современного оборудования.
Высокая производительность, долговечность и простота в обслуживании электрических машин значительно снижает общепроизводственные затраты на эксплуатацию оборудования, сокращает простои, а также снижает себестоимость изготовляемой продукции.
При изготовлении электрической машины большое значение придается точности, особенно в изготовлении коллектора, качеству его сборки и технологии процесса изготовления. Коллектор электрической машины постоянного тока выполняет роль коммутационного устройства, работа которого приводит в движение якорь электрической машины.
В процессе работы на коллектор воздействует комплекс факторов, к ним относятся: механическое воздействие, температурные перепады, динамические нагрузки, воздействие электромагнитного поля и климатические условия эксплуатации. В результате воздействия перечисленных факторов возникают отказы и потери работоспособности коллектора, что приводит к длительным простоям оборудования. Смена простоя оборудования на любом предприятии ведет к большим экономическим потерям. В свою очередь завод изготовитель электрических машин ОАО «Завод «Электромашина», г. Белгород, оснащен уникальным оборудованием позволяющем производить электродвигатели с высокой степенью надежности, а в случае выхода из строя электрической машины произвести ремонт электродвигателя без демонтажа и разборки на месте эксплуатации в течение нескольких часов.
В соответствии с этим была поставлена актуальная научная задача — обоснование технологических методов повышения качества электрических машин и разработка переносного станочного модуля для их осуществления.
Целью данной работы является:
— исследование изменения рабочей поверхности коллектора под воздействием
центробежных сил и температурных воздействий; -разработка универсального переносного станочного модуля для устранения
биения коллектора на собранном электродвигателе.
Научная новизна работы заключается в новом решении актуальной научной задачи - раскрытие конструкторско-технологических связей, обеспечивающих высокую надежность работы электрической машины.
Впервые разработана технология обработки узлов и деталей электродвигателя и обоснована ее закономерность с использованием специального переносного станочного модуля.
Составляющие научной новизны:
1. Теоретически обоснованы припуски и режимы обработки поверхностей коллекторов, концевых элементов валов, тормозных барабанов.
-
На основании расчетного моделирования обоснованы параметры универсального переносного станочного модуля, охватывающего широкий класс электрических машин переменного и постоянного тока.
-
Установлены закономерности изменения формы рабочей поверхности коллектора под действием всех приведенных выше факторов.
-
Установлены закономерности изменения эксплуатационных показателей электродвигателя под действием технологических и эксплуатационных факторов.
-
Впервые разработана расчетная модель формообразования коллектора.
-
Разработана расчетная модель изменения формы коллектора под действием динамических нагрузок.
-
Разработана расчетная модель изменения формы и эксплуатационных параметров коллектора под действием температуры.
Практическую ценность работы составляют:
-
Новая технология обработки деталей на собранном электродвигателе.
-
Применение точного базового плаза, позволяет обеспечивать единство базирования рабочих и контрольных элементов станка.
-
Переносной станочный модуль для обработки деталей на собранном электродвигателе.
-
Технология и оборудование для обработки деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля.
-
Технология и оборудование для обработки рабочей поверхности коллектора с помощью переносного станочного модуля.
-
Технология восстановления деталей электродвигателя без разборки и демонтажа.
-
Технология шлифования поверхностей деталей электродвигателя с помощью переносного станочного модуля.
Результаты работы внедрены на ОАО «Завод «Электромашина», г.Белгород, где по новой технологии производится обработка деталей электродвигателя.
Результатом использования переносного станочного модуля является окупаемость затрат на его приобретение в течении одного года.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, общероссийских, региональных и вузовских научно-технических конференциях и совещаниях:
На Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова в 2003 г.
На заседании секции «Интерэлектромаш», «Ремонт, сервисное обслуживание, диагностика электрооборудования» ОАО «ВЭРЗ», г. Калуга в 2003г.
5 Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, включая статьи в ведущих технических журналах издательства «Машиностроение». Получены 1 патент на изобретение и 7 патентов на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, заключение, список литературы. Общий объем диссертации 125 страниц, в том числе 75 рисунков и 5 таблиц.
