МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра электропривода ,автоматики и управления в технических системах

КУРСОВОЕ ПРОEКТИРОВАНИЕ

по курсу «Электропривод»

«Электропривод перемещения стола продольно-строгального станка»

Номер варианта 16

Группа: ЭМ-111

Выполнил: Нефедов А.И.

Проверил: Муконин А.К.

Оценка

Воронеж 2013

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Назначение рабочего механизма………………………….…………...................4

Исходные данные для расчета электропривода…………………………………5

Кинематическая схема механизма перемещения стола………………………....5

Описание работы продольно-строгального станка……………………………...6

Особенности работы привода перемещения стола продольно-строгального станка……………………………………………………………………………….7

Определение мощности двигателя привода главного движения……………….8

Расчёт усилий, моментов нагрузки при прямом ходе стола…………………….8

Расчёт усилий, моментов нагрузки при обратном ходе стола………………….10

Расчет средней мощности………………………………………………………...10

Заключение………………………………………………………………………...12

Список литературы………………………………………………………………..13

Введение

B современном промышленном и сельскохозяйственном производстве, на транспорте, в строительстве и коммунальном хозяйстве, в быту применяются самые разнообразные технологическиё процессы, для реализации которых человеком созданы тысячи различных машин и механизмов. C помощью этих рабочих машин и механизмов осуществляется добыча полезных ископаемых, обрабатываются различные материалы и изделия, перемещаются люди, предметы труда, жидкости, газ и реализуются многие другие процессы, необходимые для жизнеобеспечения человека. Так, добыча полезных ископаемых ведется c помощью экскаваторов, буровых установок и угольных комбайнов, детали и материалы обрабатываются на разнообразных станках, люди и изделия перемещаются транспортными средствами, лифтами и эскалаторами, жидкости и газы транспортируются c помощью насосов и вентиляторов.

Рабочая машина или производственный механизм состоят из множества взаимосвязанных деталей и узлов, один из которых непосредственно выполняет заданный технологический процесс или операцию и поэтому называется исполнительным органом. Отметим при этом одно очень важное обстоятельство - все названные технологические процессы осуществляются за счет механического движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов. Исполнительный орган в процессе выполнения заданной операции должен преодолевать сопротивление своему движению, обусловленное наличием трения или притяжения Земли, упругой и пластической деформациями веществ или другими факторами. Для этого к нему необходимо подвести механическую энергию от устройства, которое в соответствии со своим назначением получило на звание привода.

Механическая энергия вырабатывается приводом, который преобразовывает другие виды энергии. B зависимости от вида используемой первичной энергии различают гидравлический, пневматический, тепловой и электрический приводы. B современном промышленном производстве, коммунальном хозяйстве и в быту наибольшее применение нашел электрический привод, на долю которого приходится более 60% потребляемой в стране электроэнергии.

Такое широкое применение ЭП объясняется целым рядом его преимуществ по сравнению c другими видами приводов: использование электрической энергии, распределение и преобразование которой в другие виды энергии, в том числе и в механическую, наиболее экономично; большой диапазон мощности и скорости движения; разнообразие конструктивного исполнения, что позволяет рационально соединят привод c исполнительным органом рабочей машины и использовать для работы в сложных условиях - в воде, среде агрессивных жидкостей и газов, космическом пространстве; простота автоматизации технологических процессов; высокий КПД и экологическая чистота. Возможности использования современных электроприводах продолжают постоянно расширяться за счет достижений в смежных областях науки и техники - электромашиностроении и электроапаратостроении, электронике и вычислительной технике, автоматике и механике.

1. Назначение рабочего механизма

Продольно-строгальный станок предназначен для механической обработки изделий из металла с помощью режущих инструментов путём перемещения заготовки относительно режущей кромки инструмента [2]. На продольно-строгальных станках осуществляется строгание больших деталей. В зависимости от длины стола различают станки небольших размеров при длине стола до L =3…4м, средних размеров при L ≤ 5м и тяжёлые станки (L > 5м)

м/мин	м/мин	м/мин	к*Н	к*Н	к*Н		м	м/мин	м/с2	м/с2
12,5	28	36	44	56	88	0,8	0,16	20	0,8	9,81	0,05

2. Исходные данные для расчета электропривода

3. Кинематическая схема механизма перемещения стола

Вращение двигателя М1 передаётся через редуктор с шестернями 1 и 2 на реечную шестерню 3, которая с помощью зубчатой рейки 4 осуществляет поступательное движение стола 5 (рис. 1. 1).

Рис.1.1

4. Описание работы продольно-строгального станка

На этих станках обрабатываемую деталь закрепляют на столе, совершающем возвратно-поступательное движение, а резец остаётся неподвижным [2]. Процесс строгания происходит при прямом рабочем ходе стола, а при обратном резец поднимается. После каждого обратного хода стола резец перемещают в поперечном направлении, осуществляя поперечную подачу. Продольное перемещение стола при рабочем ходе называют главным движением, а привод, обеспечивающий это движение, главным электроприводом продольно-строгального станка. Скорость, с которой стол перемещается относительно резца при рабочем ходе, называют скоростью резания V_пр. Она зависит от вида обработки (черновая или чистовая) и материала изделия. Врезание резца в изделие и выход из него производят на пониженных скоростях V_вр и V_вых. Скорость обратного хода превосходит скорость резания в 2…3 раза, чем достигается повышение производительности станка, определяемой числом двойных ходов стола в единицу времени.

На рис.1.2. приведена нагрузочная диаграмма привода стола M(t) вместе с тахограммой (t).

Рис 1.2

Угловая скорость двигателя и нагрузка на его валу за один двойной ход стола меняется на протяжении длительности цикла t_ц. Так, в течение времени t₁, двигатель разгоняется вхолостую до скорости резания _вр, соответствующей скорости перемещения стола V_вр, с максимально допустимым динамическим моментом. Далее, в течение времени t₂ двигатель работает вхолостую с угловой скоростью резания. С момента входа резца в металл на валу двигателя возникает нагрузка, соответствующая скорости резания и действующая в течение времени t₃. Затем привод разгоняется под нагрузкой до скорости прямого хода _пр. за время t₄ и работает с установившейся скоростью на протяжении времени t₅. Перед выходом резца из детали скорость двигателя снижается под нагрузкой до величины _вых. = _вр. за время t₆. В течение времени t₇ резец выходит из детали и двигатель, начиная со времени t₈ и далее, на протяжении длительности реверса и обратного хода стола, работает вхолостую. Из рис. 1.2. видно, что в течение времени t9 происходит уменьшение скорости двигателя до нуля с последующим реверсом до наибольшей скорости обратного хода Wобр. при максимально допустимом динамическом моменте. Продолжительность установившегося режима со скоростью _обр. составляет t₁₁. В конце обратного хода происходит сначала снижение скорости до _сн.=_вр. за время t₁₂, в течение которого динамический момент сохраняет своё максимально допустимое значение, а затем после работы на пониженной скорости сн. в течение времени t₁₃ двигатель снижает скорость до нуля (время t₁₄) и совершает реверс до скорости врезания вр. (время t₁₅). Далее цикл повторяется.