Электрический привод подачи левого бокового суппорта специального токарно-карусельного станка IB502, страница 2

 

Установленный переключатель S3 для левого бокового суппорта имеет следующее назначение:

• разрешение отвода суппорта вниз (зона резания 2-3);
• разрешение отвода суппорта от центра (зона резания 3-4);

Таблица работы электрощупа для левого бокового суппорта:

Вид копирования
Контакт электрощупа	Задание направления для суппорта
S508.1	→
S508.2	↑
S508.3	←
S508.4	↓

3. Расчётная схема механической части электропривода

В станке присутствуют два редуктора, которые стоят последовательно. Полная схема такого соединения:

Математически, два стоящих подряд редуктора можно заменить одним, учтя при этом КПД и передаточные числа.

Произведу эти пересчёты, и получаю передаточное число:

.

КПД редукторов учитываю так: .

Получаю следующую схему, которая достаточно стандартна:

Расчёт моментов и усилий [1]

Найду диапазон значений скорости вращения двигателя по данным технического задания на станок.

Скорость быстрого хода:

.

Скорость рабочей подачи:

.

Момент на двигателе складывается из динамического и статического моментов.

.

Статический момент определяется усилием, передаваемым в направлении подачи при установившемся движении органа станка.

Усилие подачи по оси X:

 

 - коэффициент запаса (обычно лежит в пределах 1..1,5).

 - составляющая от усилия резания по оси X

 - коэффициент трения

 - сумма нормальных сил, действующих на направляющие

где g – ускорение свободного падения, а остальные данные характеризуют резание

Скорость резания влияет на качество обработки металла, а потому не может быть существенно превышена. А занижение скорости – увеличение времени обработки металла.

 - примерное усилие от предварительного натяга, не учтённое в . Пропорционально площади соприкосновения.

Статический момент при резании , а на холостом ходу .

Момент резания и трения на валу двигателя определяются по следующим формулам:

где  для направляющих скольжения со смешанной смазкой.

.

.

, где  - количество подшипников.

Расчёт моментов инерции[2]

1. Момент инерции винта, приведённый к валу двигателя

, где d_ср – средний диаметр винта,  – длина винта,  – плотность (для стали ).

2. Момент линейно перемещающихся масс, приведённый к валу двигателя

.

3. Момент инерции зубчатой передачи (учитываю, что у меня их две):

.

где J₁, J₂ – моменты инерции шестерен.

Необходимо так же учесть момент двигателя. Выбираю двигатель 47МВН-3СРК болгарского производства. Его момент инерции приведён в паспорте .

.

где b=0.93 – коэффициент запаса, учитывающий перерегулирование переходных режимов.

Выбираем . (рад/с). Тогда  Нм.

Линейное ускорение суппорта высчитываем по формуле: .

Произвожу вычисления в MathCAD, а все необходимые данные свожу в таблицу:

4. Требования к системе управления электроприводом[3]

По технологии обработки, требуется точное перемещение суппорта станка, а также его быстрая остановка и разгон. Значит, основной регулирующей координатой является перемещение рабочего механизма, – необходима позиционная система регулирования. Значит, необходим контур положения.

Для приводов подачи металлорежущих станков требуются быстродействие и точность, а так же жесткость (статизм) характеристик установившегося движения (так как скорость подачи должна быть постоянной, иначе заготовка может быть испорчена); диапазон регулирования скорости (0,1-6000 мм/мин).