Розрахунок потужності двигуна головного приводу токарних верстатів.

Розрахунок потужності на валу двигуна головного приводу.

Двигуни головного приводу токарних (фрезерних і свердлильних) верстатів працюють в повторно-короткочасному режимі, тому їх потужність розраховуємо за методом навантажувальних діаграм.  

Потужність електродвигуна головного приводу для токарних, фрезерних, свердлильних і шліфувальних верстатів розраховується за наступними умовами:

По даній потужності різання визначаємо навантаження на електродвигун

в період пауз для цього визначаємо втрати холостого ходуверстата:

Р_хх = α · Р_різ, де

α – коефіцієнт втрат

Р_різ – потужність різання (згідно завдання)

ККД для верстатів токарної (фрезерної, свердлильної та шліфувальної) групи лежить в межах 0,7…0,8.

Визначаємо коефіцієнт втрат α:

 

  Потужність на валу двигуна  розраховується при встановленому ККД верстата:  

                         , де

  Р_різ – потужність різання (згідно завдання);

      η_верст – коефіцієнт корисної дії верстата.

                                                                          

Побудова навантажувальної діаграми.

Навантажувальна діаграма будується за визначеними даними. Двигун головного приводу на час паузи не відключається тому діаграма (рис.2.12) буде мати вигляд:

  Рис. 2.12. Навантажувальна діаграма двигуна головного приводу.

По діаграмі визначаємо еквівалентну потужність різання:

 

                         

По закінченні розрахунків по каталогу вибираємо двигун за умовою:  

                                    Р_ном ³ Рекв  

Для двигунів ГП краще вибірати двигуни серії АИР або АИС, тому що ці двигуни мають добрі пускові характеристики.

 

  Побудова механічної характеристики.

Знаючи синхронну частоту обертання визначаємо номінальне ковзання двигуна:

S_н= (n_o - n _н)/ n_o, де:

n ₀ – синхронна частота обертання двигуна,

n _н – номінальні оберти двигуна.

Знаходимо критичне ковзання двигуна:

 

               , де

                   λ – перевантажувальна здатність (λ = М_мах / М_ном)

Розраховуємо значення моменту для різних значень ковзання по формулі Клосса:         

Знаходимо номінальний момент двигуна:

 

, де
  М_ном – номінальний момент двигуна, Н∙м;

Р_ном – номінальна потужність двигуна.

Розраховуємо значення критичного моменту:

М_кр = λ • М_ном

Знаходимо оберти при різному значенні ковзання:

n_S = n₀ (1 – S)

або розраховуємо кутову швидкість при різному ковзанні:

ω_S = π n / 30

За визначеними даними будуємо механічну характеристику вибраного електродвигуна n = f (M)  (Рис. 2.13.). Механічна характеристика двигуна повинна бути жорсткою, тому необхідно виконати перевірку її на жорсткість. Механічна характеристика вважається жорсткою якщо зміна обертів при зміні навантаження не перевищує 5 ¸ 10 %.

   Рис. 2.13. Механічна характеристика двигуна головного приводу.