Электродвигатель для главного привода

 

Для выбора электродвигателя главного привода станка нужно рассчитать мощность затрачиваемую для обработки заданной детали. Втулка из высокоуглеродистой стали £=75кгс/мм². Всерло из инструментальной стали.

 

Составляем технологический процесс обработки детали, обозначаем номера проходов. Принимаем КПД станка при максимальной нагрузке равно его номинальному значению.

Составляем таблицу обработки заготовки. Глубину резания принимаем по таблице.

Таблица 1

№ перехода	Длина обрабатываемой поверхности L (мм)	Глубина резания t (мм)	ПодачаS (мм/об)
		2,75	0,6
1.1		0,6	0,3
1.2		0,6	0,3
		2,75	0,6
2.1		0,6	0,3
		2,75	0,6
3.1		0,6	0,3
3.2		0,6	0,3
		2,75	0,6
		2,75	0,6
5.1		0,6	0,3
		-	0,3

 

 

Определяем скорость резания

V_э= , [м/мин]

где, - коэффициент зависящий от обрабатываемого Ме и материала резца

T – стойкость резца в минутах

t – глубина резания в мм

S – подача в мм/об

и 273; T=60;m=0.2; x=0.15; y=0.35 и 0.2

V_1;2;3;4;5= =124 м/мин

V_{1.1;1.2;2.1;3.1;3.2;5.1}= =134 м/мин

При сверлении:V_э= , [м/мин]

где, – диаметр сверла в мм

C_v=12,4; T=60 мин; z_v=0,4; m=0,2; y=0,5

V₆= =24,1 м/мин

Определяем экономическую частоту вращения шпинделя

n_э= , [мин^-1]

где П=3,14; d – диаметр заготовки; V_э – скорость резания.

n₁= n_3.1;3.2=

n_1.1;1.2= n₄=

n₂=

n_2.1= n_5.1=

n₃= n₆=

По данным паспорта станка выбираем фактическую скорость вращения шпинделя на каждом переходе.

n₁=500 мин^-1n_3.1;3.2=1000 мин^-1

n_1.1;1.2=500 мин^-1n₄=2000 мин^-1

n₂=630 мин^-1n₅=2000 мин^-1

n_2.1=630 мин^-1n_5.1=2000 мин^-1

n₃=1000 мин^-1n₆=630 мин^-1

По фактической частоте вращения шпинделя определяем фактическую скорость резания:

V_ф=n_ф , [м/мин]

V₁=500 V_3.1;3.2=1000

V_1.1;1.2=500 V₄=2000

V₂=630 V₅=2000

V_2.1=630 V_5.1=2000

V₃=1000 V₆=630

По фактической скорости резания определяем силу резания на каждом переходе:

F_z=9.81 , [Н]

где - коэффициент обрабатываетого материала резца

- глубина резания в мм

S – подача в мм/об

V_ф – фактическая скорость резания в м/мин

=300;x=1; y=0,75; n=-0.15

F₁=9.81 300 =2669 Н

F_1,1;1,2=9.81 300 =351 Н

F₂=9.81 300 =2685Н

F_2.1=9.81 300 =353Н

F₃=9.81 300 =2652Н

F_3.1;3.2=9.81 300 =349Н

F_4;5=9.81 300 =2664Н

F_5.1=9.81 300 =344Н

Определяем машинное время:

t_маш.= , [мин]

где L – длина обрабатываемой поверхности в мм

n_ф – фактическая частота вращения шпинделя в мин^-1

S – подача в мм/об

t₁= =8.3 мин.t_3.1= =0.03 мин.

t_1.1= =0.23 мин.t_3.2= =0.03 мин.

t_1.2= =0.06 мин.t₄= =0.04 мин.

 

t₂= =0.53 мин.t₅= =0.04 мин.

t_2.1= =0.11 мин.t_5.1= =0.008 мин.

t₃= =0.25 мин.t₆= =1.3мин.

 

Для операции сверления находится момент на сверле:

М=9,81 , [Н ]

где d_c – диаметр сверла в мм

S – подача в об/мин

С_м – коэффициент обрабатываемого материала и материала сверла

М₆=9,81

Определяем мощность резания при точении:

P_z= , [кВт]

где F – сила резания в Н

V_ф – фактическая скорость резания в м/мин

P₁= =5,6 кВт P₃= =5,8 кВт

P_1.1;1.2= =0,7 кВт P_3.1;3.2= =0.8 кВт

P₂= =5,4 кВт P_4;5= =5,6 кВт

P_2.1= =0,7 кВт P_5.1= =0,7 кВт

Для операции сверления мощность резания определяется:

P_z= , [кВт]

где М – момент на сверле в Н м

n₆ – фактическая частота вращения шпинделя

P₆= =0,7кВт

 

Определяем мощность двигателя:

1.Определяем КПД станка на каждом переходе:

_х=

 

где a=0,6 - 1)=0,15

b=0,4 - 1)=0,1

k_з=

где P_zi – мощность резания на данном переходе

P_ном – максимальная мощность

 

k₁= =0,97k₃= =1

k_1.1;1.2;5.1= =0,12 k_3.1;3.2= =0,14

k₂= =0,93k_4;5= =0,97

k_2.1= =0,12k₈= =0,12

2.По найденным данным определяем КПД на каждом переходе:

 

₁= =0,79 ₃= =0,8

_1.1;1.2;5.1= =0,43 _3.1;3.2= =0,46

₂= =0,79 _4;5= =0,79

_2.1= =0,43 ₆= =0,43

 

3.Определяем мощность двигателя на каждом переходе:

P_дв.= , [кВт]

P₁= =7,1кВт P₃= =7,3 кВт

P_1.1;1.2;5.1= =1,6 кВт P_3.1;3.2= =1,7кВт

P₂= =6,8кВт P_4;5= =7,1 кВт

P_2.1= =1,6кВт P₆= =1,6 кВт

 

По полученным данным стоим нагрузочную диаграмму

Время паузы t₀=0.8 мин.

Для построения диаграммы необходимо рассчитать мощность в паузе:

P₀=0,15 P_z.н., [кВт]

где P_z.н.- максимальная мощность резания

P₀=0,15 5,8=0,87 кВт

 

 

Расчитываем время цикла:

t_ц.=8,3+0,53+0,25+0,04+0,03+0,008+0,04+0,23+0,06+0,11+0,03+1,3=10,93 мин.

Определяем среднеквадратичную мощность:

P_эс= , [кВт]

P_э.с= =

= =6.5 кВт

Определяем мощность двигателя с учётом k_з:

K_з=1.1-1.3, принимаем k_з=1.3

P_дв.=k_з P_э.с, [кВт]

P_дв.=1,3 6,5=8.5 кВт

Выбираем двигатель 4А132М4У3;P_н=11 кВт; n_н=1460 об/мин; _н=87,5%; cos ᵠ =0,87; =3

Выбранный двигатель проверяется по перегрузочной способности.

Должно соблюдаться условие: 0.8() , т.е. максимальный момент сопротивления механизма при переходах должен быть меньше или равен 80% от = =

=9550 = 76 Н м

Находим =9550 =88 Н м

0,8 3

Условие соблюдается, двигатель выбран верно.

Вместо двигателя мощностью 15 кВт для главного привода станка выбираем двигатель мощностью 11 кВт.