Лабораторна робота № 2 дослiдження автоматизованого токарного верстату

Мета роботи: дослiдження i налагодження схеми авто- матизованого токарного верстату, вибiр необхiдної потуж-ностi двигуна

1 Основні теоретичні положення

Токарнi верстати загального призначення малих i середнiх розмiрiв, як правило, мають механiчне ступiнчасте регулювання швидкостi. Привод здiйснюється вiд асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором. Для нарiзання рiзьби коло подачi отримує рух вiд головного електродвигуна М1.

Допомiжнi електродвигуни застосовують лише для забезпечення швидких перемiщень супорта i для приводу насосу охолодження ( М2 і М3 ).

Гальмування на таких верстатах досягається одним iз видiв електричного гальмування. Для верстату,схема якого приведена на рис. 2.1, використовується гальмування противмиканням за допомогою реле контролю швидкостi ( на рис. 2.1 не показано ).

Головний привод токарного верстату працює в тривалому режимi iз змiнним навантаженням.

Питання про правильний вибiр потужностi електро-двигуна є досить важливим. Тому в данiй лабораторнiй роботi крiм наладки схеми автоматичного керування i вивчення гальмування противмиканням кожен студент здiйснює вибiр потужностi двигуна головного приводу.

Для визначення навантаження двигуна токарного верстату необхiдно визначити режим рiзання, тобто швидкiсть, зусилля i потужнiсть рiзання. При токарнiй обробцi оптимальна швидкiсть рiзання визначається за виразом:

, м/хв, (2.1)

де Cv- коефiцієнт, який характеризує матеріал заготовки, яку треба обробити, i матерiал рiзця ( Cv=40 - 262 );

T - стiйкiсть рiзця ( T = 60 - 180 хв );

t - глибина рiзання ( t = 3 - 30 мм );

S - подача, яка являє собою перемiщення рiзця на один оберт виробу (чорнова обробка S =0,4 – 2,0 мм/об, чистова обробка S= 0,1 – 0,4 мм/об );

m, xv, yv- показники ступеня, якi залежать вiд властивостей матерiалу, який обробляється, i рiзця ( m =0,1 – 0,2; xv = 0,15 – 0,2; yv =0,35 – 0,8 ).

Зусилля рiзання визначається за виразом

, Н, (2.2)

де C_F - коефiцiєнт, який характеризує матеріал заготовки, яка обробляється, i матерiал рiзця ( С_F= 208 );

xf, yf, n- показники ступеня, якi залежать вiд властивостей матерiалу виробу і рiзця ( xf=1, yf=0.75, n= 0 ).

При вiдомих значеннях швидкостi i зусилля рiзання визначають потужнiсть рiзання

, кВт . (2.3)

Продуктивнiсть верстату залежить вiд машинного часу обробки

, хв, (2.4)

де L - довжина обробки, мм;

n_шп - швидкiсть шпiнделя, об/хв. Вона визначається з виразу

, (2.5)

де d-дiаметр виробу, мм.

Потужнiсть на валу двигуна головного приводу в усталеному режимi

, (2.6)

де _вер - ККД верстату ( _вер = 0.7 - 0.8 ).

Необхiдна потужнiсть двигуна для рiзних режимiв обробки визначається на основi дiаграми навантаження, побудова якої здiйснюється за даними режимiв рiзання з врахуванням конкретних технологiчних умов.

Гальмування противмиканням асинхронного двигуна (М1) полягає в тому, що статор його автоматично вмикається в мережу на протилежний напрям обертання ( на реверсу-вання ), тобто автоматично змiнюються порядок чергування фаз напруги, яка живить обмотку статора. При цьому змiнюється напрям магнiтного поля статора. Пiсля вимкнення двигуна вiд мережi ротор двигуна буде продовжувати обертатись за iнерцiєю в попередньому напрямi. Але завдяки тому, що поле статора електродвигуна змінило напрям обертання, створюється гальмiвний момент, який прискорює зупинку двигуна. При змiнi напряму обертання виникають великi струми, тому в коло статора вмикають додатковi опори RR_Д .