МЭ-32_ЭОПиГЗ_4 пара_2-48_Тема 2.3.26. Расчёт мощности двигателя главного привода шлифовального станка

ЗАДАНИЕ:

1.Составить конспект.

          ПРОЛОГ: Хакеры монтажного техникума впервые решили выйти в сеть. Десятерых из них поубивало сразу.220 вольт - это вам не шутки. Соблюдай технику безопасности!

Обработка деталей на шлифовальных станках производится при определённых условиях, значениях величин, характеризующих режим обработки детали. К этим значениям относятся окружная скорость рабочего круга v_к, окружная скорость заготовки круга v_з, глубина резания t и поперечная подача s.

Определим технологические усилия при обработке детали с наружным диаметром 55 мм и длиной обрабатываемой поверхности 640 мм. При шлифовке деталь обрабатывается в два этапа.

Таблица 1 –Исходные данные

Вид обработки	t, мм	s, мм·об -1	VК, м·с -1	VЗ, м·мин -1	DК, мм	ВК, мм
предварительное шлифование	0.15	0.7	30	20	600	63
окончательное шлифование	0.07	0.4	30	40

Определим частоту вращения круга n_К, мин ^-1 по формуле

,                                                            (5.1)

где D_к – диаметр круга, мм;

V_к – окружная скорость рабочего круга, м·с ^-1.

При V_к=30 м·с ^-1, D_к=600 мм

 мин^-1

Определим число оборотов заготовки n_з, мин ^-1 по формуле

,                                                                (5.2)

где V_з– скорость вращательного движения заготовки, м·мин ^-1;

D_з− диаметр заготовки, мм.

При V_з=20 м·мин ^-1, D_з=55 мм

 =115.81мин ^-1

Определим мощность резания Р_z, кВт, по [1, c.300]

P_z = С_N·  ∙ t^x · s^y· D^q,                                                      (5.3)

где С_N – коэффициент, характеризующий материал изделия и твердость круга;

s –перемещение шлифовального круга в направлении его оси, мм·об ^-1;

t –глубина резания, мм;

D –диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

r, y, q, z – эмпирические коэффициенты, характеризующие условия обработки.

При V_з=20м·с^-1, t=0.15мм, s=0.7мм·об^-1, D=55мм, С_N=2.2, r=0.5, x=0.5, y=0.55, q =0.3 из таблицы 56 [1,с.303]

P_z=2.2 · 20^0.5 · 0.15^0.5 · 0.7^0.55 · 55^0.3 =10.4кВт

Определим основное время t₀,мин. по [2,с.355]

,                                                                          (5.4)

где L – длина обрабатываемой поверхности, мм;

h – припуск на сторону, мм;

n_з – число оборотов заготовки, м·мин ^-1;

s₀ – перемещение шлифовального круга, мм·об^-1;

t – глубина резания, мм.

При L=640мм, h=0.05мм, t=0.015мм, s₀ = 31.5мм·об ^-1, n_З = 115.81м·мин^-1

 = 0.07мин

Аналогично проводим расчеты окончательного (чистового) шлифования и результаты расчетов заносим в таблицу 2.

Таблица 2 – Технологические характеристики режимов резания.

Вид обработки	nк, мин-1	nз, мин -1	Рz, кВт	t0, мин
предварительное шлифование	955.4	115.81	10.4	0.07
окончательное шлифование	955.4	231.62	10.1	0.19

 

По данным таблицы 2 производим построение нагрузочной диаграммы (рисунок 5).

 

Рисунок 5 – Нагрузочная диаграмма

Рассчитываем эквивалентную мощность Р_z.экв, кВт, по (1.7) при P_z1=10.4кВт, P_z2=10.1кВт, t₁=0.07мин, t₂=0.19мин

 10.18 кВт

Определим мощность приводного двигателя Р_дв, кВт, по (1.6) при η_ст =0,895

 кВт

Исходя из кинематической схемы станка, выбираем электродвигатель с частотой вращения не менее 1400 мин^-1

По условиям (1.11), (1.12) выбираем электродвигатель 5А160S4 со следующими характеристиками: Р_ном=15кВт, М_ном=99Н·м, η_ном=89.5%, cosφ_ном=0.86, М_пуск/М_ном= 2.2, М_макс/М_ном= λ=2.6, I_пуск/I_ном=6.1, n_ном=1450 мин^-1 (таблица 22.2 [3, с.37]).

Рассчитаем максимальный статический момент М_{с. макс}, Н·м, по (1.14) при Р_с.макс=10,4кВт, n_ном=1450 мин^-1, η_ст = 0.895

 Н·м

Произведём проверку выбранного двигателя по перегрузке по условию (1.15) при λ=2.6, М_ном=99Н·м

0,8·2,6·99=205,9>76,53 Н·м

Из расчета видно, что двигатель удовлетворяет условию перегрузки и может обеспечить нормальную работу привода.