Методические указания
Усилие подачи может быть определено по формуле
. (16)
С учётом этого момент на ходовом винте
(17)
(соответствующие параметры расшифрованы в табл. 4).
Затем определяется угловая скорость ходового винта
, (18)
где
- шаг ходового винта,
.
Задавшись
значением номинальной скорости
двигателя для выбранной серии
электродвигателей подачи, можно в первом
приближении определить необходимое
передаточное число редуктора (которое
в дальнейшем уточняется после его
выбора)
. (19)
На
основании полученных значений
и
и принятых для расчётов КПД
и
механических передач находят момент
на валу двигателя
(20)
и его потребную мощность
, (21)
в
соответствии с которой по условию
выбирают приводной электродвигатель.
Выбор силового электрооборудования (двигатель, редуктор, тиристорный или транзисторный преобразователь и др.) выполняется в соответствии с изложенным в Приложении 2.
АЭП
станка является однозонным (поток
двигателя
),
что упрощает структуру САУ. САУ
целесообразно построить на базе системы
подчиненного регулирования скорости
с внутренним контуром тока якоря
двигателя [13]. В качестве регуляторов
могут быть применены операционные
усилители или микропроцессоры [9 - 11].
Оптимизация САУ производится с учетом влияния упругости механической системы станка, которая рассматривается в виде эквивалентной двухмассовой системы с частотой упругих колебаний и коэффициентом демпфирования . При необходимости вводятся дополнительные средства коррекции, предназначенные для оптимального подавления упругих колебаний [5].
Расчёт
переходных процессов по скорости
выполняется для ступенчатых управляющего
и возмущающего воздействий. Управляющее
воздействие считается единичным, а
изменение момента сопротивления
от номинального значения. Расчеты
динамики АЭП выполняются
расчётно-аналитическими и машинными
методами [1 - 4].
Далее определяются алгоритмы и настроечные параметры регуляторов, разрабатывается принципиальная электрическая схема АЭП подачи станка. В заключение формулируются выводы по проекту.
Задание 5 следящий электропривод подачи фрезерного станка
Исходные данные для проектирования АЭП приведены в табл. 5.
Таблица 5
Наименование величин |
Варианты |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Тангенциальная составляющая силы резания |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
Радиальная составляющая силы резания |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
Аксиальная составляющая силы резания |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
Суммарный вес движущихся частей
|
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
0,95 |
1,0 |
1,1 |
Коэффициент запаса, учитывающий перекосы |
1,3 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
Коэффициент трения |
0,15 |
0,12 |
0,1 |
0,09 |
0,12 |
0,1 |
0,12 |
0,15 |
0,1 |
0,12 |
Удельное усилие прилипания |
0,5 |
0,5 |
0,45 |
0,4 |
0,35 |
0,3 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,5 |
Площадь приле-гания трущихся поверхностей |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Диаметр ходового винта |
40 |
42 |
45 |
48 |
50 |
52 |
55 |
58 |
60 |
60 |
Угол наклона резьбы ходового винта |
5 |
6 |
||||||||
Продолжение табл. 5 |
||||||||||
Угол трения ходового винта |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
5 |
5 |
5 |
4 |
3 |
КПД ходового винта |
0,75 |
0,75 |
0,7 |
0,7 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
Момент инерции подвижных частей, приведенный к валу двигателя |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
Коэффициент
пере-дачи датчика поло-жения
|
6 |
6 |
7 |
7 |
8 |
8 |
9 |
9 |
10 |
10 |
Максимальная
скорость слежения
|
200 |
250 |
350 |
450 |
500 |
550 |
600 |
650 |
700 |
750 |
Ошибка
рассогласования
|
0,02 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,08 |
Величина перере-гулирования |
не более 10 |
|||||||||
Длительность переходного процесса: а) при управляющем воздействии |
0,5 |
0,4 |
||||||||
б) при возмущающем воздействии |
не более 0,5 |
|||||||||
Частота упругих колебаний механической системы |
100 |
100 |
120 |
120 |
120 |
150 |
150 |
200 |
200 |
200 |
Коэффициент демпфирования упругих колебаний |
0,1 |
0,1 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
Система электропривода |
Тиристорный (или транзисторный) преобразователь – двигатель |
|||||||||
при
