Розрахунок електроприводу токарного верстата

Формована компетенція:

ПК 1.1. Виконувати налагодження, регулювання та перевірку електричного та електромеханічного обладнання.

Мета роботи:

1. Повторити теоретичний матеріал.

2. Освоїти методику розрахунку електроприводу токарного верстата

Виконавши роботу, Ви будете:

- визначати електроенергетичні параметри електричних машин та апаратів, електротехнічних пристроїв та систем;

- організовувати та виконувати налагодження, регулювання та перевірку електричного та електромеханічного обладнання;

Матеріальне забезпечення:

калькулятор, конспект лекцій, довідник

Завдання:

1.Розрахувати та вибрати двигун головного приводу верстата

2.Визначити швидкість подачі VП, м/хв та технологічний час обробки деталі tМ, хв

3.Визначити втрати потужності верстата при потужності різання PZ = 0,5 PZНОМ

Короткі теоретичні відомості:

Токарні верстати призначені для обробки зовнішніх та внутрішніх циліндричних, конічних та фасонних поверхонь, нарізування різьблення та обробки торцевих поверхонь деталей типу тіл обертання за допомогою різноманітних різців, свердл, зенкерів, розгорток, мітчиків та плашок.

Токарно-гвинторізний верстатпризначений для виконання різноманітних токарних та гвинторізних робіт по чорних та кольорових металах, включаючи точення конусів, нарізання метричної, модульної, дюймової та різьб.

Токарно-гвинторізні верстати є найбільш універсальними верстатами токарної групи і використовуються головним чином в умовах одиничного та дрібносерійного виробництва. Основними вузлами верстата є:

- станина, де монтуються всі механізми верстата;

- передня (шпиндельна) бабка, вякою розміщуються коробка швидкостей, шпиндель та інші елементи;

- коробка подач, що передає з необхідним співвідношенням рух від шпинделя до супорту (за допомогою ходового гвинта при нарізанні різьби або ходового валика при обробці інших поверхонь);

- фартух, у якому перетворюється обертання гвинта чи валика в поступальний рух супорта з інструментом;

- у пінолі задньої бабки може бути встановлений центр для підтримки оброблюваної деталі або стрижневий інструмент (свердло, розгортка тощо) для обробки центрального отвору деталі, закріпленої в патроні;

- супорт служить закріплення ріжучого інструменту та повідомлення йому рухів подачі.

Вимоги до електроприводу токарних верстатів

1. Діапазон регулювання частоти обертання шпинделя токарних верстатів досягає (80 – 100): 1.

2. Плавність зміни швидкості для того, щоб у всіх випадках забезпечити найбільш вигідну швидкість різання.

3. Характер навантаження - для верстатів токарної групи, у яких головний рух є обертальним, потрібна зазвичай сталість: потужності переважної діапазону зміни швидкостей і лише області малих швидкостей сталість моменту (рис. 4). Малі частоти обертання призначаються для специфічних видів обробки: нарізування різьблення мітчиками, обточування зварних швів та ін.

4. Механічні характеристики двигунів головних приводів мають бути твердими.

5. Перепад кутової швидкості при зміні навантаження на валу двигуна від холостого ходу до номінальної не повинен перевищувати 5-10%.

6. Режим роботи – тривалий із рідкісними пусками.

Вибір системи приводів

Основним типом приводу є привід від трифазного асинхронного короткозамкнутого двигуна, простого вкерування, надійного та зручного в експлуатації. Асинхронний двигун конструктивно добре поєднується із коробкою швидкостей верстата. Регулювання частоти обертання шпинделя верстата в такому приводі здійснюється шляхом перемикання шестерень коробки швидкостей або зміною пар полюсів.

Використовуються такі типи приводів подачі:

1) від головного приводу через механічну передачу;

2) від окремого електродвигуна;

3) від гідроприводу.

застосовуються окремі короткозамкнені асинхронні двигуни.

Порядок виконання роботи:

1.Розрахувати та вибрати двигун головного приводу верстата відповідно до заданого варіанта по таблиці 70.

2.Визначити швидкість подачі VП, м/хв та технологічний час обробки деталі tМ, хв

3.Визначити втрати потужності верстата при потужності різання PZ = 0,5 PZНОМ

Хід роботи:

Швидкість різання VZ, м/хв

де СV - швидкісний коефіцієнт обробки матеріалу, отн. од. приймається за таблицею 67, СV = 75;

ХV, YV, mV - показники ступеня приймаються за таблицею 67, ХV = __ YV = __ mV = ___;

T - стійкість інструменту приймається за таблицею 67, T =___ хв

Зусилля різання FZ, Н

де СF - силовий коефіцієнт обробки матеріалу, отн. од. приймається за таблицею 68, СF = ___;

ХF, YF, nF - показники ступеня приймаються за таблицею 67, ХF = ___ YF = ___ nF = __;

S – подача на максимальній продуктивності приймається за таблицею 69, S = ____ мм/об різця ___ мм;

Потужність різання PZ, кВт

Розрахункова потужність двигуна РДР, кВт

де ηСТ - ККД головного приводу при повному навантаженні, отн.од., ηСТ = 0,7 ... 0,8

Згідно з умовою РНОМ ≥ РДР вибирається асинхронний двигун типу _______________

JД = _______ кг м 2

Таблиця 67 - Швидкісні коефіцієнти та показники ступеня при обробці на токарному верстаті різцями зі швидкорізальної сталі

Таблиця 68 – Силові коефіцієнти та показники ступеня при обробці на токарному верстаті різцями зі швидкорізальної сталі

Таблиця 69 – Подача (S, мм/об) при обробці на токарному верстаті різцями зі швидкорізальної сталі

Сумарне зусилля подачі супорта з різцем FП, Н

де FX, FY – зусилля осьове та радіальне, Н

μ - коефіцієнт тертя в напрямних, відн. од., μ = 0,05 ... 0,08

Потужність подачі РП, кВт

Швидкість подачі Vп, м/хв

Технологічний час обробки деталі tМ, хв

де - nШП - частота обертання шпинделя, про/хв

де d – діаметр інструменту – ширина різця, d =___ мм

Втрати потужності верстата за потужності різання PZ = 0,5 PZНОМ ΔРСТ.Н, кВт

де а і b – коефіцієнти постійних та змінних втрат, а = 0,2; b = 0,13

Форма подання результату:

Робота у зошиті. Відповіді на контрольні питання:

1. Вкажіть призначення токарних верстатів

2. Вкажіть призначення токарно-гвинторізного верстата

3. Перерахуйте основні вузли токарно-гвинторізного верстата

4. Перерахуйте основні вимоги до електроприводу

5. Вкажіть типи приводів для головного руху та руху подачі

Таблиця 70 - Вихідні дані для розрахунку

---