Главный привод специального токарно-карусельного станка 1В502 для обработки железнодорожных колес, страница 3

а) Кинематическая схема главного привода станка

рис. 3

Определим передаточное отношение системы:

Значение КПД механической передачи:

Определим приблизительно момент инерции нагрузки, приведенный к валу двигателя:

1. Считая, что колесо представляет собой цилиндрическое тело, получаем:

 кг∙м²

2. Считая, что планшайба также представляет собой цилиндрическое тело, получаем:

 кг∙м²

Таким образом, суммарный момент инерции равен:

 кг∙м²

Приведенный к валу двигателя, этот момент равен:

 кг∙м²

Этот момент инерции найден с учетом упрощений. В реальности не учтены моменты инерции многих деталей, вращающихся на оси двигателя (муфты, шестерни и т.д). Поэтому в дальнейшем используется момент инерции, приведенный к валу двигателя, взятый из технической документации:

 кг∙м²

Определим моменты сопротивления, приведенные к валу двигателя:

  кН∙м где -мощность резания

Это максимальный момент сопротивления, когда обработку ведут все суппорты одновременно.

Следовательно, с достаточной степенью точности можно принять момент сопротивления от работы одного суппорта равным:

  кН∙м

4. Требования к системе управления электроприводом

1.  Диапазон регулирования скорости.

2.  Плавность регулирования скорости.

3.  Ограничение ускорения

5. Выбор рода тока, типа электродвигателя и типа электропривода

Поскольку в техническом задании поставлены жесткие требования к качеству регулирования скорости, то выбираем однодвигательный комплектный электропривод постоянного тока “КЕМРОС” MP225L–20EOA (двигатель – преобразователь). Технические данные даны в таблице 3.

Выбираем двигатель с креплением на лапах с горизонтальным расположением вала, с одним свободным концом вала.

Охлаждение двигателя осуществляется внешним вентиляторным блоком, состоящим из трехфазного асинхронного двигателя 4А0-80А-20 (P_н=0,75кВт, n_ном=2850 об/мин, IP 44), и турбины.

	Наименование показателя	Единица измерения	MP225L
1	Номинальная мощность Pн	кВт	70
2	Номинальная частота вращения nн	об/мин	800
3	Максимальная частота вращения nmax	об/мин	3000
4	Напряжение на якоре U0	В	400
5	Ток якоря I0	А	200
6	Напряжение возбуждения Uв	В	180
7	Ток возбуждения Iв	А	12
8	Степень защиты	–	IP23
9	Класс теплоустойчивости	–	F
10	Режим работы	–	S1
11	Форма исполнения	–	IM2111

таблица 3

Произведем проверку номинальной мощности двигателя по графику изменения момента сопротивления (рисунок 4)

 рад/с

 кН∙м

рис. 4

Рассчитаем среднее значение момента сопротивления за цикл работы двигателя:

 кН∙м

Рассчитаем необходимый номинальный момент двигателя:

 кН∙м

Этот результат согласуется со значением, указанном в техническом задании на станок.

6. Построение тахограммы и нагрузочной диаграммы

            Поскольку в системе управления данного привода используется устройство задания ускорения (задатчик интенсивности), то величины ускорения при разгоне и торможении принимаем одинаковыми.

            Допустимое значение ускорения:

рад/c²

b=0,9 – коэффициент запаса, учитывающий перерегулирование момента в переходных режимах.

- допустимое значение электромагнитного момента двигателя;

- наибольшее значение момента сопротивления;