Тема 2.3.24 Расчёт мощности двигателя сверлильного станка

Задание:

1. Составить конспект

Расчет мощности электродвигателей механизмов металлорежущих станков токарной группы

1. При расчете мощности электродвигателя с регулированием скорости необходимо учитывать механическую характеристику механизма.

2. Для механизма главного движения, где осуществляется двухзонное регулирование скорости: с постоянным моментом и постоянной мощностью, мощность электродвигателя рассчитывается по формуле

3.

4. где: Ммакс - максимальное сопротивление при продолжительной нагрузке и максимальное эквивалентное сопротивление при повторно-кратковременной нагрузке; ωн - максимальная скорость при регулировании с постоянным моментом (при номинальном потоке).

5. Для привода подач мощность определяется, исходя из максимального эквивалентного момента и максимальной скорости. При большом диапазоне регулирования скорости целесообразно применять электродвигатели с независимой вентиляцией или закрытого типа. При применении электродвигателя с самовентиляцией необходимо учитывать ухудшение его охлаждения на малых скоростях.

6. Для нерегулируемых двигателей, как правило, работающих в режиме S6 (если цикл не превышает 10 мин) расчет мощности осуществляется следующим образом.

7. Мощность электродвигателя для каждой операции определяется по формуле:

8.

9. где: Pzi, η - мощность резания и кпд станка соответственно.

10. Кпд в зависимости от нагрузки определяется, исходя из потерь мощности, принимая за основу выражение:

11.

12. где: Рнz - номинальная мощность резания; α и β - коэффициенты постоянных и переменных потерь.

13. С учетом коэффициент загрузки

14.

15.

16. Коэффициент полезного действия станка

17.

18. Для случая К=1

19.

20. Разделение потерь для определения кпд при любой нагрузке дает

21.

22. Ориентировочно для практических расчетов принимается

23.

24. Для приводов главного движения токарных, фрезерных, сверлильных станков кпд при постоянной нагрузке составляет 0,7...0,8, для шлифовальных станков 0,8...0,9. Мощность электродвигателя при холостом ходе станка определяется по формуле:

25.

26. Продолжительность операции для каждого перехода определяется по формуле:

27.

28. где: l - длина перехода, мм; S - подача, мм/об; n - скорость вращения шпинделя, об/мин.

29. Время на установку и снятие детали принимается равным 1-3 мин. По расчетной мощности и времени для каждой операции строится нагрузочная диаграмма и определяется эквивалентная мощность.

30.

31. При применении электропривода с регулированием скорости при выборе двигателя по мощности берется наиболее тяжелый режим работы, как по нагрузке, так и по частоте включений в час.

32. Предварительный выбор электродвигателя в этом случае производят по эквивалентному моменту с учетом коэффициента запаса на динамику в пределах Kд=1,1-1,5 и наиболее вероятной продолжительности включения.

33.

34. где: βi - коэффициент, учитывающий ухудшение охлаждения электродвигателя на i-м интервале при снижении скорости ниже номинальной;

35.

36. βо- коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном якоре; ПВР, ПВст - расчетное и стандартное значение продолжительности включения.

37. Мощность двигателя определяется из формулы

38.

39. Затем производится проверка на перегрузочную способность и на нагрев с учетом реального момента инерции двигателя, заготовки и механических частей станка.