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% ; cosᵠ=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.