Экономия электроэнергии в механических цехах

7 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ЭКОНОМИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ

РЕСУРСОВ

7.1 Экономия электроэнергии в механических цехах

Механические цехи характеризуются большим разнообразием установленного оборудования, большим ассортиментом продукция при одновременно большом количестве технологических операций на изготовление деталей. Означенное обстоятельство затрудняет контроль над экономным расходом электроэнергии на отдельных операциях или деталях.

Коэффициент полезного действия (КПД) электропривода может быть выражен следующей формулой:

η = .

где  Р_н – мощность, подведенная к зажимам электродвигателя, кВт;

Р_хх – мощность потерь при холостом ходе станка в двигателе, передаче и станке, кВт;

Р_с – мощность потерь сопротивлений, возникающих при нагрузке вследствие добавочного трения в подшипниках, зубчатых сцеплениях и т. д., кВт;

Р _х– мощность при холостом ходе станка, кВт.

Длительность технологического цикла, как известно, состоит из машинного (основного) и вспомогательного времени Уменьшение обоих элементов ведет к уменьшению удельных расходов электроэнергии, как это вытекает из формулы удельного расхода, на одну операцию W, кВт∙мин

W = Р_х∙(Т_о + Т_в) + Р_пол∙Т_о, где Т_о – машинное (основного) время, мин;

Т_в – вспомогательное время, мин.

Р_пол – полезная мощность, кВт,  необходимая для процесса резания, которая может быть определена для операций точения, растачивания, резьбонарезания и протягивания по формуле

Р_пол =, где F_z – усилие резания, Н;

V– скорость резания, м/мин.

Удельный расход электроэнергии на одну операцию может быть определен следующей формулой W_о, кВт∙ч

W_о = Р_х∙(Т_о + Т_в) +, где С_р – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и условий обработки;

s – подача, мм/об;

t – глубина резания, мм;

x; y – показатели степени влияния на значение  подачи и глубины резания;

К_р – поправочный  коэффициент на измененные условия резания.

Выражение удельного расхода энергии на одну операцию, представленное выше, позволяет определить влияние ряда факторов на удельный расход электроэнергии.

Удельный расход электроэнергии ΔW, кВт-ч/т, снимаемого металла  (без учета потерь в станке и электродвигателе) может быть выражен следующим образом

ΔW = , где П – вес, снимаемой стружки в единицу времени (производительность процесса резания), т/ч

П = 60∙10^-5∙s∙t∙V∙γ;

γ – удельный вес снимаемого металла, т/м³.

Как следует из формулы с увеличением t или s —удельный расход энергии снижается. Несмотря на уменьшение скорости резания по условиям стойкости резцов с увеличением подачи, производительность станка все же увеличивается за счет большего увеличения сечения снимаемой стружки по сравнению с уменьшением скорости.

Для того, чтобы определить расход электроэнергии непосредственно на процессы механической обработки по базовому и проектируемому вариантам технологических процессов, нужно, используя режимы обработки  базового и проектируемого вариантов, определить эффективную мощность резания N_рji, кВт, по каждому основному переходу (i) каждой операции (j), а также нормы