4.2. Корректировка диапазона регулирования чвш модернизированного пгд

По рекомендации экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (ЭНИМС) при модернизации ПГД диапазон ЧВШ увеличивают на 25...50 % в сторону максимальных частот.

,

где ;

- получаем по условному технологическому процессу;

- при высокоскоростной обработки

Принимаем минимальную ЧВШ модернизированного ПГД:

, - получаем для условия нарезания резьбы,

тогда максимальная частота по нормали станкостроения Н11-1-72 будет равна:

Окончательное значение диапазона регулирования[8]:

Расчетная ЧВШ по рекомендации ЭНИМС[8]:

По нормали станкостроения Н11-1-72 принимаем стандартное значение n_р=90мин^-1.

4.3. Выбор современного электродвигателя пгд

Выбираем ЭД типа 4ПФ – широко регулируемый ЭД постоянного тока с расширенным диапазоном регулирования с постоянной мощностью.

Двигатель выбираем по следующим критериям:

1. Мощность ЭД ПГД[8]:

ПГД с учетом эффективной мощности ПГД и КПД ПГД, при эскизном (предварительном) проектировании принимают η_ПГД равным 0,8…0,85.

,

где:

,

где:

,

Значение мощности ЭД ПГД с учетом коэффициента перегрузки к_пер ЭД ПГД, рекомендуемое значение которого принимаем в пределах 1,2…1,5.

2. Желательное значение максимальной частоты вращения ЭД[8]:

,

где:

–максимальное передаточное отношение АПК ПГД.

3. Из ЭД, выбранных по первым двум критериям, выбирают ЭД с максимальным диапазоном регулирования R_э(p) при постоянной мощности: [8]

4. Окончательно выбираем ЭД с учетом его КПД:

Из справочника по электрическим машинам под редакцией И.В. Копылова, т.1 с учётом первого критерия выбираем ряд ЭД и заносим в таблицу.

Таблица 4.3.1

Технические характеристики ЭД ПГД

№	Тип ЭД	Ргл, кВт	nэ max, мин-1	nэ ном, мин-1	Rэ(P)	ηэд, %
1	4ПФ132S	7.5	4500	1000	4.5	76
2	2ПН180M	7,1	2500	750	3,3	80,5
3	4ПФ132S	5,5	4500	800	5,625	73
4	4ПФ112М	5,5	5000	900	5,56	74,1
5	4ПФ132S	6	4500	875	5,14	74

Из таблицы с учетом второго и третьего критериев для дальнейшего проектирования выбираем электродвигатель 4ПФ132S:

Р_гл=5,5 кВт; n_{э max} =4500мин^-1; n_{э ном} =800 мин^-1.

Определяем необходимое число ступеней (вариантов включения) дополнительной АПК модернизированного ПГД:

,

где:

R_n(P), R_э(P) – соответственно диапазоны регулирования ЧВШ и частоты вращения ЭД с постоянной мощностью[8]:

Принимаем z_доп= 2.

4.4 Расчет структуры модернизируемого пгд

С учетом желательности минимальных изменений конструкции ПГД строим график ЧВШ с сохранением четырех валовой конструкции АПК с двухступенчатой группой передач с передаточным отношением передач АПК базового ПГД.

Анализ показывает, что проектный вариант структуры ПГД обеспечивает требуемые технические характеристики модернизируемого привода без изменения конструкции АПК. Для обеспечения требуемого значения расчетной ЧВШ n_р=90 мин-1 можно изменить передаточное отношение передач наинапри этом не требуется изменение конструкции АПК, так как можно подобрать числа зубьев передач без изменения межосевого расстояния. Так же убираем из конструкции колеса с числами зубьевz=34, z=46, z=32, z=48 и z=27

Для этого при подборе чисел зубьев выполняется условие.Числа зубьев подбираем, решая систему из 2-х уравнений с двумя неизвестными:

Отсюда ; принимаем. Тогда

Тогда фактическое передаточное отношение передачи:

.Числа зубьев подбираем, решая систему из 2-х уравнений с двумя неизвестными:

Отсюда ; принимаем. Тогда

Тогда фактическое передаточное отношение передачи:

Фактическая расчетная ЧВШ.

Принимаем стандартное значение

Для построения графиков зависимости эффективной мощности и крутящего момента от ЧВШ определяем:

На рис.4.4.1 приведена кинематическая схема модернизированного ПГД. Картина ЧВШ, график мощности и крутящих моментов приведены на рис. 4.4.2 Диапазон регулирования электродвигателя после модернизации.

,

где

Рис. 3.4.1 Кинематическая схема модернизированного ПГД станка модели 1В340Ф30

Рис.4.4.2 Картина ЧВШ модернизированного ПГД станка модели 1В340Ф30, а также график мощности и крутящего момента модернизированного ПГД станка модели 1В340Ф30