5 Расчёт мощности и выбор электродвигателей подач и вспомогательных движений

Произведём расчёт мощности и выбор электродвигателя перемещения рукава.

Определим мощность электродвигателя перемещения стола P_дв, кВт по [2]

(5.1)

где F_п.max - наибольшее усилие подачи, действующее на рабочей части

диапазона, Н, F_п.max = 10000 Н;

v_б.п - наибольшая скорость перемещения, м/мин, v_б.п = 5,0 м/мин;

η_п - КПД передачи, η_п = 0,75.

По [4, табл.7.6.1] выбираем асинхронный двигатель и записываем его тип и характеристики:

Таблица 5.1 - Выбор электродвигателя перемещения рукава

Тип	Pн, кВт	ηн, %	cosφн					nн, об/мин
АИР80А4	1,1	75	0,81	2,2	2,2	1,6	5,5	1500

Согласно ГОСТ 14254-2015 «Степень защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)» для двигателя главного движения выбираем степень защиты IP23.

Произведём расчёт мощности и выбор электродвигателя насоса охлаждения.

Определим мощность электродвигателя насоса охлаждения P_дв, кВт по [2]

(5.2)

где K_з - коэффициент запаса;

γ_п - плотность жидкости, Н/м³, γ_п = 9880 Н/м³;

η_н - КПД насоса, η_н = 0,9;

η_п - КПД передачи при непосредственном соединении насоса

с двигателем, η_п = 1;

H - полный напор с учётом потерь в трубопроводе, вентилях и задвижках системы охлаждения, м, H – 7 м;

Q_н - подача насоса, м³/с, Q_н = 5,5 м³/с.

По [4, табл.7.6.1] выбираем асинхронный двигатель и записываем его тип и характеристики:

Таблица 5.1 - Выбор электродвигателя насоса

Тип	Pн, кВт	ηн, %	cosφн					nн, об/мин
АИР56А2	0,18	68	0,78	2,2	2,2	1,8	4,5	3000

Согласно ГОСТ 14254-2015 «Степень защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)» для двигателя главного движения выбираем степень защиты IP44.

6 Расчёт и построение механической характеристики с использованием пэвм

Рассчитаем номинальное скольжение S_н, % по формуле [6]

(6.1)

где n₁- синхронная скорость вращения магнитного поля, об/мин;

n₂ - скорость вращения ротора асинхронного двигателя, об/мин.

.

По результатам расчёта на ПЭВМ построим механическую характеристику электродвигателя (рис.6.1).

Расчёт механической характеристики главного привода cтанка радиально-сверлильного модели 2К522 произведём на ПЭВМ типа «IBM».

Исходными данными для расчёта являются:

1. тип двигателя АИР80В4

2. мощность двигателя 1,5 кВт

3. номинальная частота вращения ротора 1500 мин^-1

4. синхронная частота вращения поля статора 1475 мин^-1

5. кратность максимального момента М_мах = 2,2

Рисунок 6.1 – Механическая характеристикя электродвигателя

7 Разработка принципиальной электрической схемы управления станком

Порядок включения станка.

Работу на станке следует начинать в следующем порядке:

-рукоятку включения шпинделя установить в нейтральное положение;

-поворотом рычага вводного автоматического выключателя QF произвести включение:

-нажать на толкатель кнопки SB2 для приведения в готовность электрической цепи управления станка. При этом загорается сигнальная лампа HL «Станок готов к работе». Необходимо помнить, что станок включается только нейтральном положении шпинделя:

-поворотом рукоятки «Включение шпинделя» на себя или от себя включается электродвигатель М2 привода шпинделя;

-перемещение рукава вверх или вниз осуществляется при нажатии на толчковую кнопку SB или SB4.

Включение электронасоса производится тумблером SA2, распложенным на пульте управления.

Для аварийной остановки станка следует нажать на красный, грибовидный толкатель кнопки SB1, SB5 или отключить воной автоматический выключатель QF. При этом погаснет HL.

На станке установлены две аварийные кнопки. Одна на пульте управления, вторая на сверлильной головке. При этом восстановление цепи аварийной остановки возможно только после приведения устройства аварийной остановки в исходное положение.

На станке установлен светильник местного освещения, который включается тумблером SA1.

Система защиты электрооборудования и сигнализация.

Защита электродвигателей и трансформатора от токов короткого замыкания производится автоматическим выключателем QF, защита цепей управления и освещения – предохранителями FU, FU2.

Защита электродвигателей от длительных перегрузок осуществляется тепловыми реле КК1, КК2, КК3.

Сигнализация о готовности электрооборудования станка загорается при нажатии на кнопку SB2 и срабатывания пускателя КМ1.

Блокировочные устройства.

В электросхеме станка предусмотрены следующие меры предупреждения аварийных ситуаций при неправильных действиях оператора, выходе из строя отдельных элементов станка, отключении электропитания, обеспечивающие безопасность работы:

-предусмотрена нулевая защита, исключающая самозапуск механизмов станка после неожиданного перерыва в электроснабжении;

-при ручном перемещении рукава вверх ил вниз рукоятка подъёма нажимает на путевой выключатель SQ3, при зажиме корпуса нажимается путевой выключатель SQ4. данные выключатели размыкают цепь включения электродвигателя М3 привода перемещения рукава;

-ограничение перемещения рукава в крайнем верхнем и нижнем положении осуществляется выключателями SQ5 и SQ6;

-выключатели SQ 1 и SQ2 осуществляют блокировку, запрещающую включение станка, если рукоятка включения шпинделя находится в рабочем положении.