2 Расчет мощности электродвигателя механизма подачи

Таблица 3 – Данные, используемые для расчета и их обозначение

Усилие резания Fz, кН	20
Вес стола с деталью GΣ, кН	18
Площадь трущихся частей Sтр, м	8000
Средний диаметр ходового винта dср, мм	100
Шаг ходового винта tхв, мм	12
Число заходов винта z	2
Маховый момент редуктора приведённого к валу винта GD2,	28
КПД редуктора ηред, %	0,95
Максимальная скорость рабочей подачи Vмакс, м/мин	0,80
Диапазон изменения рабочей скорости подачи	80
Скорость быстрого установочного перемещения стола Vб, м/мин	1,50
Коэффициент трения	0,10

Суммарное усилие подачи определяют для следующих режимов:

1) Режим рабочей подачи:

–усилие, обусловленное действием сил трения направляющих, Н:

где – вес стола, Н;

–вес изделия, Н;

–коэффициент жидкостного трения.

–усилие, обусловленное усилием резанья, Н:

где – коэффициент запаса,;

–коэффициент жидкостного трения;

–осевое усилие, Н;

–усилие резания, Н;

–радиальное усилие, Н;

Таким образом:

2) Режим троганья с места:

–усилие, обусловленное действием сил трения направляющих, Н:

–усилие, обусловленное силой прилипания, Н:

где – коэффициент удельного прилипания,;

–площадь трущихся частей, см²;

Таким образом:

3) Режим позиционирования:

Таким образом:

Для дальнейших расчетов зададимся кинематической схемой:

1 – двигатель; 2 – редуктор; 3 – соединительная муфта;

4 – ходовой винт; 5 – гайка; 6 – рабочий орган

Рисунок 1 – Кинематическая схема станка

По максимальному усилию подачи Н определим момент на валу ходового винта, Н∙м:

где d_ср – средний диаметр ходового винта, мм;

–угол трения ходового винта, ;

–угол наклона резьбы ходового винта.

Определим угол по формуле:

где t_хв – шаг ходового винта, мм,

Следовательно:

Максимальная частота вращения ходового винта , с^-1:

где – максимальная скорость движения, м/мин,

Теперь определим статическую мощность двигателя ходовой подачи , Вт:

где – КПД передаточного устройства:

где – КПД редуктора,

–КПД винтовой передачи, ,

Таким образом

Расчетная мощность двигателя , Вт:

На основе по каталогу выбираем двигатель ПБВ 112.

Таблица 4 – Технические данные двигателя ПБВ 112

Номинальная частота вращения , об/мин	750
Номинальное напряжение , В	44
Номинальный ток ,A	31
Номинальный момент , Н∙м	14
Длительный момент в заторможенном состоянии, Н∙м	17
Максимальная момент при пуске, Н∙м	130
Момент при максимальной частоте вращения, Н∙м	12
Максимальный момент при максимальной частоте вращения, Н∙м	36
Максимальная частота вращения в длительном режиме, об/мин	2000
Момент инерции якоря, кг∙м2	0,03
Сопротивление обмотки якоря при 15 оС Rя, Ом	0,10
Индуктивность обмотки якоря, мГн	0,73

Найдем передаточное отношение редуктора:

где – номинальная частота вращения, с^-1,

Определим действительный момент на валу двигателя , Н∙м:

Номинальный момент на валу двигателя (Н∙м).

Условие выполняется, следовательно, двигатель прошел проверку по моменту.