Геометрические параметры деталей привода

Параметр	Передача
ременная 160/200	зубчатая 24/48	зубчатая 36/36
Передаточное отношение i	4/5	1/2
Диаметр колес (шкивов)	d 1, мм
d 2, мм
Ширина колес (шкивов)	b 1, мм
b 2, мм
Материал	СЧ20	18ХГТ
Плотность ρ, кг/мм³	7,2·10^-6	7,8·10^-6

Таблица 4.22

Режимы обработки

№ перехода j	Мощность резания N РЕЗ j, кВт	Частота вращения шпинделя nj, мин^-1	Основное время обработки tj, с
	3,009		4,8
	4,697		3,6
	3,088		9,6
	6,565		20,1
	7,985		8,1
	1,243		7,25
Примечание. Время, необходимое на смену заготовки: t 0 = 40 с.

Режим работы электродвигателя отражается при помощи нагрузочной диаграммы, которая представляет собой зависимость мощности двигателя N от времени t, рис. 4.19. При этом по оси абсцисс откладывается основное время обработки детали на данном переходе, по оси ординат – мощность резания с учетом КПД привода η_ПР:

η_ПР = η₁²η₂η₃ = 0,99·0,95·0,97 = 0,903,

где η₁ – КПД пары подшипников качения; η₂ – КПД ременной передачи; η₃ – КПД зубчатой передачи.

Мощность на валу электродвигателя при выполнении соответствующего перехода:

N ₁ = N _РЕЗ1/η_ПР = 3,009/0,903 = 3,432 кВт;

N ₂ = N _РЕЗ2/η_ПР = 4,697/0,903 = 5,202 кВт;

N ₃ = N _РЕЗ3/η_ПР = 3,088/0,903 = 3,420 кВт;

N ₄ = N _РЕЗ4/η_ПР = 6,565/0,903 = 7,270 кВт;

N ₅ = N _РЕЗ5/η_ПР = 7,985/0,903 = 8,843 кВт;

N ₆ = N _РЕЗ6/η_ПР = 1,243/0,903 = 1,377 кВт.

Рис. 4.19. Нагрузочная диаграмма электродвигателя

Для работы с заданным нагрузочным графиком электродвигатель должен быть в состоянии развить наибольшую мощность, требуемую в процессе обработки, и не перегреваться свыше нормы при обработке по этому графику любого числа деталей. Поэтому номинальную мощность двигателя выбираем по величине допустимой перегрузки и по максимально допускаемому нагреву.

При выборе по перегрузке номинальная мощность электродвигателя определяется:

N _ДВ ≥ N_{j max}/K _M,

где N_{j max} = 8,843 кВт – наибольшая мощность двигателя, требуемая в процессе обработки; K _M – коэффициент перегрузки электродвигателя, определяемый электрическими свойствами двигателя. Для предварительных расчетов K _M = 1,2;

N _ДВ ≥ 8,843·1,2 ≥ 7,37 кВт.

По каталогу «ВЭМЗ», табл. П17, подбираем электродвигатель ближайшей большей мощности АИРМ132 S 4 с характеристиками:

· N _Н = 7,5 кВт – номинальная мощность двигателя;

· n _Н = 1450 мин^-1 – номинальная частота вращения;

· η_Н = 0,875 – номинальный КПД двигателя;

· J _ДВ = 0,032 кг·м² – момент инерции.

Двигатель, выбранный по условию перегрузки, в дальнейшем проверяем методом средних потерь на нагрев. Метод основан на предположении, что при равенстве номинальных потерь двигателя Δ N _Н и эквивалентных потерь Δ N _ЭКВ, определяемых по диаграмме нагрузки, температура двигателя не будет превышать допустимую.

Номинальные потери двигателя вычисляются:

Δ N _Н = N _Н(1 – η_Н)/ η_Н = 7,5·(1 – 0,875)/0,875 = 1,07 кВт.

Эквивалентные потери определяются по нагрузочной диаграмме, рис. 4.19:

,

где Δ N_j – потери в электродвигателе при мощности N_j; Δ А _П и Δ А _Т – потери энергии в двигателе при пуске и торможении соответственно; β₀ и β₁ – коэффициенты уменьшения теплоотдачи; t _П и t _Т – время пуска и торможения двигателя.

Потери в электродвигателе Δ N_j вычисляются по формуле:

Δ N_j = N_j (1 – η _j)/ η _j, кВт,

где η _j – КПД двигателя при мощности N_j (В достаточно подробных каталогах асинхронных двигателей приводятся значения КПД при нагрузках равных 0,50; 0,75; 1,00; 1,25 номинальной мощности двигателя), табл. П19

Для выбранного электродвигателя находим значения КПД при нагрузках, равных 0, 50; 0,75; 1,00; 1,25 номинальной мощности двигателя:

Нагрузка, %……..
Нагрузка, кВт…..		3,75	5,625	7,5	9,375
КПД двигателя….		0,8675	0,8775	0,875	0,865

Методом линейной интерполяции определяем КПД электродвигателя для каждой мощности N_j и потери в двигателе при соответствующей мощности, табл. 4.23.

Таблица 4.23

Дата добавления: 2015-07-17