7 Кінематичний розрахунок привода головного руху

Головні переваги приводів з безступінчатим регулюванням - підвищення продуктивності обробки за рахунок точності настроювання оптимальної за режимами різання швидкості, можливості плавної зміни швидкості під час роботи, проста автоматизація процесу перемикання струму що регулюється тиристорною системою керування.

Вихідними даними для розрахунку є:

• мінімальна частота обертів n_min=34,3 хв^-1;

• максимальна частота обертів n_max=1899,1 хв^-1;

• показник геометричного ряду φ=1,26.

Діапазон регулювання чисел обертів

Діапазон регулювання швидкості при постійній потужності в обраному двигуні D_б=3.

Число ступеней регулювання двигуна

Приймаємо z_б=6.

Ступінчата коробка швидкостей повинна доповнювати регулювання двигуна до діапазону регулювання привода.

де D_К - діапазон регулювання коробки.

Визначаємо кількість ступеней коробки швидкостей

Приймаємо z_К=6.

Число ступенів приводу

Структурна формула привода

Будуємо структурну сітку привода головного руху та графік чисел обертів шпинделя (див. рис. 7.1).

згідно структурного графіка частот обертання , побудованого на базі структурної формули та структурної сітки, визначаємо передатні відношення кожної передачі за формулою:

,

де к – значення характеристики з графіка частот обертання („+” для підвищуючих передач та „-” для понижуючих).

Рисунок 7.1 – Структурна сітка та графік частот обертання шпинделя

Отже, граничні значення передаточних чисел знаходяться у допустимих рекомендованих межах і задовольняють умову:

Розраховуємо числа зубів зубчатих коліс передач приводу головного руху. Приймаємо фактичну суму зубів =z_i+z_j=126.

Розрахуємо кількість зубів коліс, результати зводимо до таблиці 7.1.

Будуємо кінематичну схему коробки швидкостей проектованого верстату (рис 7.2).

Таблиця 7.1 – Числа зубів коліс приводу головного руху

№ п/п	Пара коліс	Передатне відношення	Сума зубів	Фактична cума	zi / zj	zi	zi
1	z1/z2	1/1	2	126	63/63	63	63
2	z3/z4	7/11	18	126	49/77	49	77
3	z5/z6	2/5	7	126	36/90	36	90
4	z7/z8	2/8	10	120	24/96	24	96
5	z9/z10	4/2	6	120	80/40	80	40

Фактичні значення обертів шпинделя і похибки визначаємо за кінематичними ланцюгами коробки швидкостей. Загальний вигляд рівняння кінематичного балансу для коробки швидкостей має вигляд:

Вимогою при проектуванні є максимальна допустима похибка фактичного значення частоти обертання:

Похибку фактичного значення визначаємо за формулою:

,

де n_ст – стандартне значення частоти обертання;

n_ф – фактичне значення частоти обертання.

Але, оскільки у нас безступінчате регулювання частоти обертання, вважаємо, що всі частоти встановлюються точно.

Отже, за розрахованими даними з табл. 7.2 видно, що підібрані значення чисел зубів для даної схеми коробки швидкостей забезпечують створення даного ряду частот, який є геометричним рядом частот з показником ступеня φ=1,26. похибка фактичного значення частот не перевищує допустиме значення для даного ряду.