Расчет мощности электродвигателя главного привода

 

 

C_v, K_v, m,x, y – коэффициенты и показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, резца, вида обработки, определяются по [5];

 

Выбираем по справочнику коэффициенты и показатели степени:

 

Сталь жаропрочная 12Х18Н9Т, НВ 141;

Т=30 (мин);

s=1,3 (мм/об);

C_v=350;

x=0,15;

m=0,20;

y=0,35;

t=3мм;

 

V_z=

 

(м/мин);

 

Усиление резания. Н

F_z=

 

F_z= (Н)

 

Где , ,x,y,n − коэффициенты и показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, резца, вида обработки, определяются по [5];

=300

=1

X=1

y=0,75

n=-0,15

Мощность резания, кВт

 

(кВт)

 

По найденному значению скорости резания по формуле рассчитывается частота вращения шпинделя, об/мин.

 

 

(об/мин).

 

Где D-диаметр обрабатываемого изделия,D=45 мм

 

Машинное время (время обработки), мин

 

(мин)

Мощность на валу двигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме определяется по формуле (кВт):

 

(кВт)

Двигатель выбирается по условию:

 

P_дв≥P_экв

 

 

P_z P_z

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП. 140613.08. 05. П3

 

 

Т_м Т₀ Т_м

Рисунок 2 – нагрузочная диаграмма главного привода

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП. 140613.08. 05. П3

2.2 Расчет статических нагрузок, выбор электропривода

 

Одним из основных вопросов электрооборудования является выбор типа электропривода.

На этот выбор оказывает влияние ряд факторов:

1. Диапазон и плавность регулирования скорости;

2. Характер нагрузки привода;

3. Частота включения привода;

4. Соотношение периодов машинного и вспомогательного времени работы;

5. Энергетические показатели работы привода: КПД и коэффициент мощности;

6. Надежность привода, простота его обслуживания и наладки;

 

1. Регулировки скорости шпинделя и диапазон скорости шпинделя 12,5-1600;

2. Характер нагрузки привода – повторно-кратковременный;

3. Частота включения привода - средняя;

4. Т_м ≥ Т_всп.;

5. Высокий КПД;

6. Надежен, прост в обслуживании и наладки.

 

К системе управления станком предъявляются следующие требования:

1. Безопасность и удобство управления – достигается расположением органов управления в легкодоступных местах;

2. Быстрота управления, т.е. на операцию управления должно затрачиваться тем меньше времени, чем чаще она производится;

3. Точность управления, которая устанавливается в зависимости от назначения системы и выполняемой ею функции.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП. 140613.08. 05. П3

2.3 Выбор рода тока и напряжения и типа двигателя

Для питания токарно-винтарезного станка модели 16К20П используется трехфазный переменный ток напряжением 380 В.

Напряжение цепи управления – 110 В;

Напряжение местного освещения – 24 В;

Тип двигателя– асинхронный с короткозамкнутым ротором серии 4А.

Для выбранного двигателя из справочника выписываются паспортные данные:

Типоразмер двигателя – 4А132М4У3;

Номинальная мощность, Р_Н – 11 кВт;

Синхронная частота вращения, n_о – 1500 об/мин;

Номинальное скольжение, S_Н – 2,8 %;

Номинальный КПД, - 87,5 %;

Номинальный коэффициент мощности, cos - 0,87;

Кратность максимального момента, К₁ () – 2,2;

Кратность пускового момента, К₂ () – 2;

Кратность минимального момента, К_{3 (} ) – 1.6;

Кратность пускового тока, К₄ () – 7,5.

 

 

2.4 Расчет механических характеристик выбранного двигателя, проверка двигателя

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП. 140613.08. 05. П3

Номинальная частота вращения, об/мин

n_ном=

(об/мин);

 

Номинальная скорость, рад/с

ω_ном=

(рад/с);

 

Номинальный момент двигателя, Нм

;

(Нм)

 

Максимальный момент двигателя, Нм

(Нм);

 

Значение пускового момента, Нм

(Нм);

 

Критическое скольжение

;

 

Уравнение механической характеристики имеет вид:

(Н);

(Н);

(Н);

(Н);

(Н);

 

Угловая скорость, рад/с

где = - скорость идеального холостого хода, рад/с;

(рад/с);

(рад/с);

(рад/с);

(рад/с);

(рад/с);

(рад/с);

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП. 140613.08. 05. П3

Задаваясь значением S в пределах , рассчитываются зависимости М= f (S),

= f (S).

 

Таблица 2 - Параметры естественной характеристики двигателя.

 

S		0,05	0,075	0,1	0,116	0,15
M, Нм
, рад/с

 

Проверка

М_{с макс}≤0.8×М_макс

76,999≤0,8×158,58

76,999≤126,864

М_смакс=

 

М_смакс=

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП. 140613.08. 05. П3

2.5 Анализ электропривода и системы управления им (достоинства и недостатки)

Электроприводом называют электромеханическую систему, состоящую из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

По руду тока применяется электропривод переменного тока.

На станке установлен электропривод с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Они надежны, просты в эксплуатации, дешевы. Обладают высокими энергетическими показателями. Недостатком таких двигателей является сложность регулирования частоты вращения.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

КП. 140613.08. 05. П3

3 Расчет и выбор проводов и аппаратуры