2.2.2 Вибір електроприводу вертикально-фрезерного верстату
Для вибору електродвигуна вертикально-фрезерного верстату необхідно знати зусилля, що витрачається на подачу Р, кВт
(2.20)
де, Рen – ефективна потужність подачі
𝜂 – ККД верстату
(2.21)
де, Q – найбільше зусилля механізму повздовжньої подачі столу
S – швидкість подачі, мм/хв.
Знаходимо ефективну потужність двигуна Рen, кВт
Потужність двигуна Р, кВт
Приймається двигун головного приводу верстату типу 4А, потужністю 5,5 кВт, 1500 об/хв.
Дані двигуна виписуються по довіднику і зносяться до таблиці.
Таблиця 2.4 Технічні дані двигуна
Тип двигуна |
Рн, кВт |
Ін, А |
𝜂, % |
Cosφ
|
Мпус М н |
Мmin М н |
М max Мн |
І пуск Мн |
n, об/хв |
Jдв, кг∙ м2 |
4АМ112М4 |
5,5 |
11,6 |
85,5 |
0,85 |
2,0 |
1,6 |
2,2 |
7,0 |
1425 |
17,7 |
Перевірка вибраного електричного двигуна за умовами пуску
Кутова швидкість двигуна w, рад/с
(2.22)
де nн – номінальна кількість обертів двигуна
Номінальний момент двигуна, Мн, Н∙м
(2.23)
Статичний момент на валу двигуна Мст, Н∙м
(2.24)
де Рроз – розрахункова потужність електродвигуна, кВт
Пусковий момент по довідникових даних двигуна Ммах, Н∙м
(2.25)
Середнє значення пускового моменту Мср.п, Н∙м
(2.26)
Сумарний момент інерції електроприводу приведеного до валу електродвигуна ∑J
(2.27)
де С – коефіцієнт, який враховує момент інерції з’єднувальних муфт
Прискорення
двигуна при запуску α,
(2.28)
Час пуску двигуна t, с
(2.29)
Значення
динамічного моменту на валу двигуна
МДИН,
Н∙м
(2.30)
Потрібний пусковий момент для нормального пуску двигуна, МПОТР, Н∙м
(2.31)
Так як середньо-пусковий момент двигуна більший чим потрібний, то двигун підходить по пускових умовах
МПОРТ ˂ МСР.П
67,38 ˂ 69,66 Н∙м
2.2.4 Побудова природної механічної характеристики двигуна
Сумісність роботи електричного двигуна і виробничого механізму ( в даному випадку вертикально-фрезерного верстату) в сталому режимі відповідає рівність обертаючого моменту двигуна М і моментів опору механізму Мс при визначеній швидкості обертання n. При зміні моменту опору виробничого механізму швидкість електричного двигуна і його момент автоматично змінюються і продовжує працювати стало з новими значеннями моменту і швидкості.
Залежність
між моментом електроприводу і його
швидкістю називається механічною
характеристикою.
Розрахунок і побудову механічної характеристики виконуємо по формулі Клосса
(2.32)
де Мmax – максимальний коефіцієнт;
S – ковзання у відносних одиницях;
Sk – критичне ковзання;
Q – допоміжний параметр.
Для полегшення обчислень вводимо допоміжний коефіцієнт А, який рівний:
(2.33)
Номінальне ковзання двигуна, Sн
(2.34)
Критичне ковзання
(2.35)
Допоміжний параметр q
(2.36)
Задавшись
значенням ковзання в межах від 0 до 1 по
формулі Клосса визначаємо момент М0
для побудови характеристики.
Дані заносимо в таблицю 2.5.
Таблиця 2.5 – Залежність моменту двигуна і кутової швидкості від ковзання
n, об/хв |
S |
S/Sn |
Sk/S |
Sk/S+ Sk/S+q |
М0 |
1500 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1350 |
0,1 |
0,217 |
4,6 |
9,157 |
1,52 |
1200 |
0,2 |
0,43 |
2,3 |
7,07 |
1,97 |
1050 |
0,3 |
0,65 |
1,53 |
6,52 |
2,1 |
900 |
0,4 |
0,87 |
1,15 |
6,36 |
2,19 |
750 |
0,5 |
1,08 |
0,92 |
6,34 |
2,2 |
600 |
0,6 |
1,3 |
0,76 |
6,4 |
2,18 |
450 |
0,7 |
1,52 |
0,66 |
6,52 |
2,14 |
300 |
0,8 |
1,74 |
0,57 |
6,69 |
2,08 |
150 |
0,9 |
1,95 |
0,51 |
6,8 |
2,05 |
0 |
1 |
2,17 |
0,46 |
6,97 |
2,00 |
Задавшись масштабом по швидкості 150 об/хв=1 см і по моменту 0,2=1 см будуємо характеристику двигуна (рисунок 2.3 ).
1500
1350
1200
1050
900
750
600
450
300
150
0
Рисунок 2.3 – Механічна характеристика