ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет автоматизации машиностроения
Кафедра «Машины и технология
деревообработки»
С.Г. Ганапольский
В.В. Копылов
Определение мощности приводов механизмов резания и подачи деревообрабатывающего станка
Методические указания
к практическим занятиям
дисциплина
“Оборудование отрасли”
Киров 2009
УДК 674.049.05
Н 62
Рецензент: доцент каф. ОКМ Вохмянин В.А.
С.Г. Ганапольский, В.В. Копылов Определение мощности механизмов подачи и резания деревообрабатывающего станка: Методические указания к практическим занятиям по курсу "Оборудование отрасли".– Киров: Изд-во ВятГУ, 2009. – 24с.
Цель работы
Целью практических занятий является освоение методики кинематического расчета, расчета КПД механизмов резания и подачи, составления уравнения тягового баланса и определения необходимой мощности привода главного движения и движения подачи деревообрабатывающих станков.
-
Анализ кинематической схемы станка и определение ее кинематических параметров
Кинематическая схема отражает способ передачи движения от двигательного механизма к исполнительному. По ней прослеживаются все кинематические связи и рассчитываются скорости поступательных и вращательных движений, величина перемещений, т.е. все кинематические характеристики.
Кинематические схемы выполняют как в аксонометрии, так и на плоскости. Элементы кинематических схем изображаются условно в соответствии с государственным стандартом (ГОСТ 2.703 – 68 ЕСКД Правила выполнения кинематических схем).
Передача движения от двигателя к исполнительным органам осуществляется по кинематическим цепям, состоящим из отдельных звеньев (ступеней), называемых кинематическими парами. Каждая кинематическая пара и вся кинематическая цепь в целом характеризуется передаточным отношением i:
,
(1)
где: n, d, z – соответственно частота вращения, диаметр или число зубьев ведущего (индекс – 1) и ведомого (индекс – 2) элемента передачи.
Если кинематическая схема включает k кинематических пар, соединенных последовательно, общее передаточное отношение i1,k равно произведению передаточных отношений:
,
(2)
Передачи, у которых n1>n2, являются замедляющими, их называют редукторами. Передачи, у которых n1<n2, являются ускоряющими, их называют мультипликаторами.
Перед началом расчетов следует вычертить кинематическую схему станка, пронумеровать элементы, нанести численные значения необходимых характеристик звеньев, указать мощность и частоту вращения валов двигателей. Пример кинематической схемы приведен на рисунке 1.
N=1,2 кВт
n=1500 мин
Рисунок 1 – Кинематическая схема механизма подачи рейсмусового
станка СР – 8
Движение от электродвигателя (рисунок 1, поз.1) передается на подающий валец (рисунок 1, поз.10). Кинематическая цепь включает клиноременную передачу, две зубчатые передачи и цепную передачу. Общее передаточное отношение i2,9:
,
(3)
где: nI – частота вращения вала I, равная частоте вращения вала двигателя;
nV – частота вращения вала V, на котором смонтирован подающий валец.
Так же общее передаточное отношение i2,9 может быть найдено из выражения:
.
(4)
Выразив передаточные отношения кинематических пар через размеры их элементов, получают:
,
(5)
где: - коэффициент скольжения (для клиноременной передачи = 0,98).
Подставляя заданные значения в выражение (5), получают:
.
Из выражения (4):
.
На валу V закреплен подающий валец, окружная скорость которого будет соответствовать скорости подачи u,м/мин:
,
(6)
.
Для кинематических схем, содержащих большое количество элементов, рекомендуется полученные значения оформлять в виде таблицы, таблица 1.
Таблица 1 – Расчет кинематической цепи
|
Поз. |
Наименование элемента |
Характеристика элемента |
Передаточное отношение, i |
Частота вращения, n, мин-1 |
Скорость подачи, u, м/мин |
||
|
Диаметр, мм |
Число зубьев, шт. |
Шаг, мм |
|||||
|
1 |
Электродвигатель подачи |
- |
- |
- |
- |
1500 |
- |
|
I |
Вал электродвигателя |
- |
- |
- |
- |
1500 |
- |
|
2 |
Шкив |
116 |
- |
- |
- |
1500 |
- |
|
3 |
Шкив |
181 |
- |
- |
1,56 |
961 |
- |
|
II |
Вал |
- |
- |
- |
- |
961 |
- |
|
4 |
Колесо зубчатое |
- |
22 |
- |
- |
961 |
- |
|
5 |
Колесо зубчатое |
- |
77 |
- |
3,50 |
276 |
- |
|
III |
Вал |
- |
- |
- |
- |
276 |
- |
|
6 |
Колесо зубчатое |
- |
26 |
- |
- |
276 |
- |
|
7 |
Колесо зубчатое |
- |
74 |
- |
2,84 |
97 |
- |
|
IV |
Вал |
- |
- |
- |
- |
97 |
- |
|
8 |
Звездочка |
- |
13 |
15,875 |
- |
97 |
- |
|
9 |
Звездочка |
- |
13 |
15,875 |
1 |
97 |
- |
|
V |
Вал |
- |
- |
- |
- |
97 |
- |
|
10 |
Валец |
150 |
- |
- |
- |
97 |
46 |