4 Розрахунок потужності та вибір електродвигунів для приводу робочого столу поздовжньо-стругальних верстатів

Потужність електродвигуна головного привода стругального верстата визначається режимом різання. При розрахунку режиму різання враховують тип і розміри інструменту, матеріал його різальної частини, матеріал і стан заготовки, тип устаткування, тощо. При цьому слід пам’ятати, що елементи режиму різання знаходяться у взаємній функціональній залежності, яка встановлюється емпіричними формулами. Глибина різання t і подача S безпосередньо впливають на стійкість Т інструменту, з якою, у свою чергу, зв’язана швидкість різання. При виконанні завдання відсутні дані та розрахункові коефіцієнти слід вибирати по [21]. Деякі з цих коефіцієнтів наведені у табл. 4.1.

При струганні площини (головний привод – привод столу) зусилля різання, Н, визначається за формулою:

, (4.1)

де V_пр – швидкість прямого ходу столу верстату, м/хв.

Коефіцієнт та показники ступеня приймаються з табл. 4.1 аналогічно як для зовнішнього повздовжнього точіння. Коефіцієнт К_F при навчальному проектуванні може бути прийнятим К_F = 1.

Таблиця 4.1 – Величини коефіцієнта та показників ступеня в формулі зусилля різання

Вид обробки	Матеріал різальної частини різця	Коефіцієнт і показники ступеня
Вид обробки	Матеріал різальної частини різця				п
Обробка сталі конструкційної вуглецевої та сталевого лиття_в = 736 Н/мм²
Зовнішнє повздовжнє точіння	Т15К6	300	1,0	0,75	- 0,15
	Р18	200	1,0	0,75	0
	Мінералокераміка	267	0,95	0,75	- 0,15
Відрізання та прорізання	Т15К6	408	0,73	0,8	0
Відрізання та прорізання	Р18	247	1,0	1,0	0
Сталь жаростійка
Зовнішнє повздовжнє точіння	Т15К6	204	1,0	0,75	0
Чавун сірий
Зовнішнє повздовжнє точіння	Т15К6	92	1,0	0,75	0
	Р18	114	1,0	0,75	0
	Мінералокераміка	104	0,9	0,65	0

Необхідно звернути увагу на те, що при струганні зняття стружки відбувається під час робочого ходу (прямого), при зворотному ході різець не працює.

Тягове зусилля, Н, при різанні розраховується за формулою

F_T.пр = F_Z + (G_ст + G_дет + F_у) , (4.2)

де коефіцієнт тертя столу об напрямні, приймається рівним 0,05 – 0,08;

F_y – вертикальна складова зусилля при різанні (приймається рівною 0,2 F_Z), Н;

G_ст, G_дет – вага столу та деталі, що обробляється, Н;

, (4.3)

де т – маса, кг.

Потужність на валу двигуна при прямому ході столу, кВт, визначається за формулою:

, (4.4)

де _пер – ККД передачі верстата при повному навантаженні, в.о. .

Далі виконується попередній вибір двигуна. Тому, що у розглянутому випадку максимальна швидкість привода дорівнює швидкості зворотного ходу, що досягається при номінальній напрузі на затискачах двигуна, розрахункова (номінальна) потужність двигуна, кВт, (без урахування потужності зворотного ходу) визначається співвідношенням:

. (4.5)

Передатне відношення від двигуна до столу [7, с. 291]

. (4.6)

Тягове зусилля при зворотному ході столу F_T.звор розраховується за формулою (4.2), підставивши F_Z= 0 і F_Y = 0.

Потужність двигуна при зворотному ході Р_звор розраховується за формулою (4.4) підставивши F_Тзвор замість F_Tпр і V_звор замість V_пр. ККД передачі прийняти однаковим при прямому та зворотному ході.