2.1. Регулювання швидкості зміною магнітного потоку.

При цьому способі регулюється опір резистора 2 (мал. 4.35, а), включеного паралельно обмотці 3 збудження двигуна. Відзначимо, що регулювання магнітного потоку для цього типа двигуна постійного струму не є повністю незалежним, оскільки струм збудження в даній схемі як і раніше пропорційний струму якоря 1, визначуваного навантаженням ЕП.

Рис.2.1. Схема регулювання швидкості ДПС ПЗ зміною магнітного потоку (а) та механічні характеристики (б)

Для визначення вигляду і розташування штучних механічних характеристик двигуна, що отримуються при різних величинах Rш, проведемо наступний аналіз.

При R_ш = ∞ (розрив шунтуючого ланцюга) двигун виявляється включеним за своєю основною схемою, чому відповідає природна характеристика 4 (мал. 4.35, б).

При 0 < R_ш < ∞ частина струму якоря відгалужується в шунтуючий ланцюг (І_ш ≠ 0), тому струм збудження І_в і магнітний потік Ф зменшуються і викликає збільшення швидкості двигуна, при цьому штучні механічні характеристики 5 маються в своєму розпорядженні вище природною.

При М→0 І→0, І_в→0, Ф→0 і швидкість ω→∞, тобто і в цьому випадку вісь швидкості є асимптотою для всіх штучних механічних характеристик. Показники регулювання швидкості цим способом для ДПТ ПЗ збігаються з таким для ДПТ HЗ.

3. Розрахункова частина.

Розрахунок потужності електродвигуна відповідно до варіанта.

l₁ = 15

l₂ = 30

d₁ = 60

d₂ = 80

№ п\п	Операція
	1	2	3	4	5	6	7
	1,5	3	2	1,5	5	3	1,5

Щоб число проходів було цілим і парним необхідно в процесі розрахунку провести коректування глибини різання. У загальному випадку кількість проходів визначається за формулою:

, де

h - перевищення розміру заготівлі над розміром готової деталі;

R - глибина різання.

h1	55 мм
h2	25 мм
h3	5 мм
h4	5 мм
h5	5 мм
h6	25 мм
h7	55 мм

Для кожного переходу визначається швидкість, зусилля та потужність різання.

1. h ₁ = 55; R₁ = 1,5

, приймаємо m₁ = 38. Звідси коректирована глибина

різання: ,

Аналогічно для усіх інших операцій:

2. h ₂ = 25; R₂ = 3

, приймаємо m₂ = 10. Звідси коректирована глибина

різання:

3. h ₃ = 5; R₃ = 2

, приймаємо m₃ = 4. Звідси коректирована глибина

різання:

4. h ₄ = 5; R₄ = 1,5

, приймаємо m₄ = 4. Звідси коректирована глибина

різання:

5. h ₅ = 5; R₅ = 5

, приймаємо m₅ = 2. Звідси коректирована глибина

різання:

6. h ₆ = 25; R₆ = 3

, приймаємо m₆ = 10. Звідси коректирована глибина

різання:

7. h ₇ = 55; R₇ = 1,5

, приймаємо m₇ = 38. Звідси коректирована глибина

різання:

Для кожного переходу визначається швидкість, зусилля і потужність різання.

Швидкість різання:

, де

C_v = 221 – коефіцієнт, що характеризує матеріал різця, матеріал оброблюваної деталі, вид токарського верстата;

T^m – стійкість різця (Т=60 хв.);

m, X_v i Y_v – показники ступеня, що залежать від властивості оброблюваного матеріалу, матеріалу різця і виду обробки;

K_v – загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання. При сталі 45і непохитності різця 60 хв. K_v = 1,15

Приймаємо m = 0,2; X_v = 0,18; Y_v = 0,5.

t – откоректирована глибина різання.

S = 0,8 – подача супорта.

1. 

Аналогічно для усіх інших операцій:

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

Зусилля різання на кожному переході:

,

де: C_f = 340;

X_v = 0.18;

Y_v = 0.5;

Q = -0.4;

K_f2 = 1.33.

1. Н

2. Н

3. Н

4. Н

5. Н

6. Н

7. Н

Потужність різання на кожному переході

, де

F_z – зусилля різання;

V – швидкість різання.

1. кВт

2. кВт

3. кВт

4. кВт

5. кВт

6. кВт

7. кВт

Результати розрахунків зручно занести в таблицю:

№ переходу	Швидкість різання V, об/хв.	Зусилля різання F, H	Потужність різання P, кВт
1	117,22	630,73	1,23
2	106,24	723,87	1,28
3	120,36	607,85	1,22
4	120,36	607,85	1,22
5	106,24	723,87	1,28
6	106,24	723,87	1,28
7	117,22	630,73	1,23

Для визначення ККД верстата на всіх переходах скористаємося наступним співвідношенням:

, де

а – коефіцієнт постійних втрат;

в – коефіцієнт змінних втрат;

К_і – коефіцієнт завантаження верстата.

Коефіцієнти а і в відповідно рівні:

а = 0,15

в = 0,1

Коефіцієнт завантаження:

,

P_{z max} – найбільша потужність різання.

1. 

Аналогічно для усіх інших операцій:

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

Визначаємо коефіцієнт корисної дії:

1. 

Аналогічно для усіх інших операцій:

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

Визначаємо потужність на валу двигуна:

, де

P_z – потужність різання;

𝜂 – коефіцієнт корисної дії.

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

Визначаємо кількість обертів:

d – одержуваний діаметр оброблюваної деталі.

1. 

Аналогічно для усіх інших операцій:

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

Визначаємо машинний час для кожного переходу:

h – перевищення розміру заготівлі над розміром готової деталі;

m – кількість проходів;

S – подача;

n – кількість обертів.

1. хв.

Аналогічно для усіх інших операцій:

2. хв.

3. хв.

4. хв.

5. хв.

6. хв.

7. хв.

Результати зручно занести в таблицю:

№ переходу	Кі	𝜂і	Рі, кВт	nі, об/хв.	tmi, хв.
1	0,96	0,8	1,55	622,2	4,2
2	1	0,8	1,60	563,9	0,55
3	0,95	0,8	1,53	479,13	0,05
4	0,95	0,8	1,53	479,13	0,05
5	1	0,8	1,60	422,93	0,03
6	1	0,8	1,60	563,9	0,55
7	0,96	0,8	1,55	622,2	4,2

Приймемо паузу між операціями 0.1 хв.

Прийнявши час пауз між окремими операціями і сумарне час пауз Ʃt_п.

Знайдемо час циклу обробки:

Знайдемо потужність холостого ходу верстата:

, де

а – коефіцієнт постійних втрат