8. Виды регулирования скорости движения рабочего органа.

Различают:

- ступенчатое;

- бесступенчатое;

- смешанное регулирование скорости.

Ступенчатое регулирование – в этом случае частоты вращения или величины подач принимают дискретное значение и в большинстве случаев изменяются по геометрическому ряду.

Назначение nвр и величин подач по геометрическому ряду обеспечивает постоянство потери технологической производительности во всем диапазоне регулирования.

φ – знаменатель геометрического ряда.

; ; ; ; .

В станкостроении применяются сл. Значения φ = 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2,0.

φ = 1,06 – служит только для образования исходного ряда чисел;

φ = 1,12 – применяется в станках для которых требуется точная настройка на заданный режим;

φ = 1,26 – 1,41 – широко применяются в универсальных станках;

φ = 1,58 – 1,78 – применяются тогда когда, точность настройки на заданный режим не требуется;

φ = 2,0 – широко применяется в скоростных Эл.двигателях.

Бесступенчатое регулирование –реализуется в основном с помощью:

- механических вариаторов;

- Эл.двигателей постоянного тока;

- шаговые двигатели;

- гидродвигатели.

Смешанное регулирование – применяется только в приводах главного движения для увеличения диапазона регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности.

9. Определение мощности двигателя привода.

В общем случае: ;

NПОЛ – полезная мощность; NПОЛ=NПОЛ(ГЛ.ДВ)+NПОЛ(ПОД)+NПОЛ(ХХ+ВСПОМ);

V=м/мин.

Q-тяговое усилие подачи

VS-скорость подачи мм/мин

NТР – мощность трения.

NТР=NДОП+NХХ

NХХ – мощность расходуемая на преодоление сил трения при работе на хх.

NДОП – дополнительная часть мощности идущая на преодоление сил трения при работе под нагрузкой.

КПД привода => η = NДОП/ NДВ

10. Графо-аналитический метод определения кинематических

параметров приводов (Кинематический расчет приводов)

Понятие о группе передач и множительной структуре

Цель расчета: получение требуемого ряда частот вращения или чисел подач в требуемом диапазоне регулирования и с необходимой точностью.

Группа передач – совокупность передач, связывающих вращение соседних валов. Каждая группа передач характеризуется:

• Числом передач в группе Р_к;

• Передаточным отношением каждой группы i_к;

Если отдельные группы передач последовательно соединить между собой, то получится структура, которая называется множительной.

Структура называется множительной, т.к. число частот вращения выходного вала такой структуры получается перемножением числа передач в составляющих ее группах.

Это записывается в виде структурной формулы, которая в общем виде записывается:

Z = Ра ∙ Рв ∙ Рс ∙ … ∙ Рк,

где Ра ; Рв ; Рс ; Рк - число передач в группах, которые составляют сложенную структуру.

к – число групп передач.

Важным параметром каждой группы передач является ее характеристика.

Характеристикой группы передач называется показатель степени при знаменателе геометрического ряда, показывающей во сколько раз изменяется частота вращения выходного вала структуры при переключении передач в данной группе и неизменных передачах в остальных группах.

С учетом характеристик структурная формула в общем виде:

,

В зависимости от значения характеристик все группы передач подразделяются на основную, первую, вторую и т.д. переборные.

Характеристика основной группы х₁ = 1, то есть при переключении передач в основной группе и неизменных передачах в переборных группах

Характеристика первой переборной группы равна числу передач в основной группе х₂ = p_a, то есть при переключении передач в этой группе и неизменных передачах в основной и других переборных группах частота вращения выходного вала структуры измениться в φ ^pa раз.

Характеристика второй переборной группы равна произведению числа передач в основной и первой переборной группах х₃ = p_a ∙ p_b, то есть при переключении передач в этой группе и неизменных передачах в остальных группах частота вращения выходного вала структуры измениться в φ ^papb раз.

Характеристика k-той переборной группы: х_k = p_a ∙ p_b ∙…∙ p_k-1.

ПРИМЕР:

z = 2₁ ∙ 2₂ ∙ 2₄ ∙ 2₈,

Основная группа на первом месте, переборные идут далее.

Рассмотрим привод главного движения токарного станка, состоящий из односкоростного синхронного электродвигателя, ремённой передачи и 12-ти ступенчатой коробки скоростей, расположенной в передней бабке.

Структура множительная z = 3 ∙2 ∙ 2 = 12

Валы I и II связывают 3 передачи:

Валы II и III связывают 2 передачи:

Валы III и IV связывают 2 передачи:

Структурная формула:

z = 3₁ ∙ 2₃ ∙ 2₆.

Каждая группа в принципе может находиться на любом месте в структурной формуле, что определяет конструктивные варианты структуры.

Количество конструктивных вариантов определяется:

,

где m – общее число групп передач структуры,

q – число передач с одинаковым числом передач.

m = 3, q = 2,

тогда .

Оптимальным считается вариант, по которому на первом месте стоит группа с наибольшим количеством передач и число передач в группах постоянно уменьшается к выходному валу.

Аналогично каждая их групп может быть основной, первой, второй т.д. переборной, что определяет количество кинематических вариантов структуры.

, ,

основ. перв. втор. втор. основ. перв. втор. перв. основ.

z = 3₁ ∙ 2₃ ∙ 2₆ 3₄ ∙ 2₁ ∙ 2₂ 3₄ ∙ 2₂ ∙ 2₁

3₁ ∙ 2₆ ∙ 2₃ 3₂ ∙ 2₁ ∙ 2₆ 3₂ ∙ 2₆ ∙ 2₁

основ. втор. перв. перв. основ. втор. перв. втор. основ.

Оптимальным кинематическим вариантом считается тот вариант, по которым основная группа имеет наибольшее количество передач и стоит на первом месте структурной формулы; первая переборная – меньшее число передач и стоит на втором месте и т.д.

z = 24

z = 3 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 – размеры: увеличиваются радиальные, уменьшаются осевые;

z = 4 ∙ 3 ∙ 2 – размеры: увеличиваются осевые, уменьшаются радиальные;