Расчет переходных процессов электродвигателя

2.1 Скорость резанья

где S -  подача, представляющая собой перемещение резца приходящееся на 1 оборот изделия (мм/об)

      t – глубина резанья, измеряемая расстоянием между обрабатываемой поверхностью (мм)

      Т – стойкость резца, время работы между двумя соседними заточками (м)

     С_v – коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал, а вид товарной обработки (наружное точение, отрезки и т.д.).

     m, X_v, Y_v – показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого металла

     2.2 Усилия резанья, преодолеваемая шпинделем станка

F_z = 9,81* C_f * t^xf  *S^Yf *Vⁿ, H        F_z1 = 981*300*0,11*0,321^0,75*1,14^-0,15 = 134,8H

F_z2 = 170,6H      F_z3 = 15126,4H              F_z4 = 17829,5H

C_f – коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал, материал резца и вид товарной обработки

n – коэффициент резца

X_f, Y_F – показатели степени резанья

2.3 Мощность резанья

                      

Р_z2 = 0,003, кВт       Р_z3 = 4,41, кВт       Р_z4 = 4,5, кВт

Все вычисления заносим в таблицу

N перехода	Усилие резанья Fz,(H)	Скорость резанья V, (м/мин)	Мощность резанья Pz, (кВт)
1	Fz1  = 134,8	V1 = 115	Рz1 = 0,002
2	Fz2 = 170,6	V2 = 139,1	Рz2 = 0,003
3	Fz3 = 15126,4	V3 = 17,6	Рz3 = 4,5
4	Fz4 = 17829,5	V4 = 15,3	Рz4 = 4,41

3. Определяем коэффициенты полезного действия станка на всех переходах

                   

К₂ = 0,003     К₃ = 0,8        К₄ = 0,798

а, в – коэффициенты постоянных и переменных потерь

               

а = 0,6 (а+6) = 0,6*0,25 = 0,15      в = 0,4 (а+в) = 0,4*0,25 = 0,1

к – коэффициент загрузки

            к₂ = 0,0006      к₃ = 1  к₄ = 0,98

где  Р_HZ  - номинальная мощность резанья (выбираем наибольшее значение Р_z). Считаем, что ей соответствует номинальное КПД станка (К_СТ).

4. Определяем мощность на валу двигателя на всех периодах

                         

             

5. Машинное время для каждого периода

           t_м2 = 7,78 мин     t_м3 = 0,74 мин

t_м4 = 6,89 мин

n – число оборотов изделия в минуту

       n₂ = 192,6 об/мин

n₃ = 22,4 об/мин                n₄ = 18,2 об/мин

6. Сводим значения в таблицу

 

N перехода	Коэффициент загрузки к	Коэффициент полезного действия К	Мощность на валу двигателя РС, кВт	Число оборотов в минуту n, об/мин	Машинное время tм, мин
1	к1 = 0,0004	К1 = 0,002	Р1 = 1	n1 = 318,4	t1 = 0,89
2	к2 = 0,0006	К2 = 0,003	Р2 = 1	n2 = 192,6	t2 = 7,78
3	к3 = 1,000	К3 = 0,80	Р3 = 5,6	n3 = 22,4	t3 = 0,74
4	к4 = 0,98	К4 = 0,798	Р4 = 5,5	n4 = 18,2	t4 = 6,98

7. Номинальные потери (берем Р_{С мин} и соответствующее значение р_z)

Р_СТН = Р_z, кВт                     Р_СТН = 1- 0,002 = 0,998 кВт

8. Мощность потерь при х/х станка

Р_СО  = 0,6Р_СТН, кВт         Р_СО = 0,6*0,998 = 0,598 кВт

9. Суммарное время пауз принимаем  равным 1 мин

10. Продолжительность 1^й – паузы условно принимаем одинаково

                      

11. Время цикла

t_ц = t_м1 + t_м2 + t_м3 + t_м4 +St_o, мин            

t_ц = 0,89 + 7,78 + 0,74 + 6,86 + 1 =17,27 мин            

        12. Строим нагрузочную диаграмму эл. двигателя

13. Средне квадратичная мощность нагрузки за время цикла работы

14. Проверка кратковременной перегрузки по мощности

                       0,4 = 1,5

Условия выполняются. Выбираем двигатель исходя из условий Р_Н  Р_{СР КВ}

3.7  ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ

 

1. Потери в двигатели при резании

           или     DР = а*Р_Н¢ + вР_z

DР₁ = 0,15  4,5 + 0,1  0,002 = 1,1252

DР₂ = 0,15  4,5 + 0,1  0,003 = 1,1213

DР₁ = 0.15  4,5 + 0,1  4,5 = 1,575

DР₁ = 0,15  4,5 + 0,1  4,41 = 1,566

2. Вычисления заносим в таблицу

N перехода	КПД К	Мощность на валу двигателя РС кВт	Потери в двигатели DР кВт
1	К1 = 0,002	РС1 = 1,0	DР1 = 1,1252
2	К2 = 0,003	РС2 = 1,0	DР2 = 1,1253
3	К3 = 0,800	РС3 = 5,6	DР3 = 1,575
4	К4 = 0,798	РС4 = 5,5	DР4 = 1,566

3. Средние потери за цикл

4. Номинальные потери в двигатели

                

 

5. Проверка по нагреву

DР_Н     DР_ср      2,04   1,28

Условие выполняется. Двигатель проходит по нагреву

3.8 ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ