2.4 Расчёт мощности двигателягланого привода сверлильного станка

На станке производится сверление отверстия диаметром Д и глубиной T в заготовке из ковкого чугуна.

Нормативная скорость резания, допускаемая режущими свойствами сверла V_z, м*мин^-1 [1с. 267].

(2.1)

где C_v – коэффициент, зависящий от материала изделия и сверла;

D – диаметр сверла, мм;

T – стойкость сверла, мин;

S – подача, мм∙об^-1;

C_v, m, X_v, Y_v – показатели степени, зависящие от материала изделия и диаметра сверла;

K_v – поправочный коэффициент.

Находим частоту вращения шпинделя n, мин^-1, соответствующую найденной скорости резания по [1с. 267].

(2.2)

где V_z – скорость резания, м∙мин^-1;

π=3,14

D – диаметр сверла, мм.

По паспортным данным станка принимаем действительную частоту вращения шпинделя n_g=50 мин^-1;

Определяем действительную скорость резания V_z.g., м∙мин^-1 по [1с. 267]

(2.3)

где n_g – действительная частота вращения шпинделя, мин^-1.

Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении Мкр, Н∙м [1с. 267]

(2.4)

где C_m – коэффициент, зависящий от материала изделия;

D – диаметр сверла, мм;

qm, Ym – показатели степени, зависящие от материала изделия и диаметра сверла;

S – подача, мм∙об^-1;

Кр – поправочный коэффициент, принимаемый равным 1.

Определяем мощность, затрачиваемую на резание P_z, кВт, [1с. 268]

(2.5)

где Мкр. – крутящий момент резания при сверлении, Н∙м;

n_g – действительная частота вращения шпинделя, мин^-1;

Находим основное время сверления То, мин [2с. 171]

(2.6)

где L – длина детали, мм;

n_g - действительная частота вращения шпинделя, мин^-1;

S – подача, мм∙об^-1.

Так как, отверстие сверлиться на глубину, значительно превышающую сверла, то операцию необходимо выполнять в несколько подходов, в данном случае – два.

Исходными данными для определения эквивалентной мощности двигателя является нагрузочная диаграмма, приведённая на рисунке 2.

Определим мощность на валу двигателя при сверлении Рдв, кВт

(2.7)

где P_z – мощность, затрачиваемая на резание, кВт;

η_ст- коэффициент полезного действия станка, принимаем 0,82.

Определим потери мощности в станке при резании ∆Р_ст.ном [1с. 268]

(2.8)

Определим мощность холостого хода станка Рст.о кВт:

(2.9)

где ∆Рст.ном. – потери мощности в станке при резании 0,6 – поправочный коэффициент.

По рассчитанным данным строим нагрузочную диаграмму (рис.3).

По нагрузочной диаграмме определяем эквивалентную мощность Рэкв., кВт, за цикл обработки

(2.10)

где - половина основного времени, мин;

t₀₁, t₀₂ – время, необходимое для извлечения и охлаждения сверла и выхода стружки, мин, принимаем t₀₁, t₀₂=0,33

Рдв. – мощность двигателя на валу, кВт;

Рст.о – мощность холостого хода станка, кВт.

По кинематической схеме станка расчётная частота вращения двигателя составляет [2с. 422]

На основании расчётов выбираем двигатель __________

Паспортные данные двигателя заносим в таблицу.

Таблица___________ Паспортные данные выбранного двигателя.

Рном, кВт	Iном, А	n2ном, мин-1	Нном	Cosφном	Мном, Н∙м	Kn	λ