Геометрические параметры деталей привода

Параметр		Передача
		ременная 160/200	зубчатая 24/48	зубчатая 36/36
Передаточное отношение i		4/5	1/2	1
Диаметр колес (шкивов)	d1, мм	160	72	108
	d2, мм	200	144	108
Ширина колес (шкивов)	b1, мм	48	27
	b2, мм		24
Материал		СЧ20	18ХГТ
Плотность ρ, кг/мм³		7,2·10-6	7,8·10-6

Таблица 4.22

Режимы обработки

№ перехода j	Мощность резания NРЕЗ j, кВт	Частота вращения шпинделя nj, мин-1	Основное время обработки tj, с
1	3,009	1250	4,8
2	4,697	800	3,6
3	3,088	800	9,6
4	6,565	800	20,1
5	7,985	1600	8,1
6	1,243	1600	7,25
Примечание. Время, необходимое на смену заготовки:t0= 40 с.

Режим работы электродвигателя отражается при помощи нагрузочной диаграммы, которая представляет собой зависимость мощности двигателя Nот времениt, рис. 4.19. При этом по оси абсцисс откладывается основное время обработки детали на данном переходе, по оси ординат – мощность резания с учетом КПД привода η_ПР:

η_ПР= η₁²η₂η₃= 0,99·0,95·0,97 = 0,903,

где η₁– КПД пары подшипников качения;η₂– КПД ременной передачи;η₃– КПД зубчатой передачи.

Мощность на валу электродвигателя при выполнении соответствующего перехода:

N₁=N_РЕЗ1/η_ПР= 3,009/0,903 = 3,432 кВт;

N₂=N_РЕЗ2/η_ПР= 4,697/0,903 = 5,202 кВт;

N₃=N_РЕЗ3/η_ПР= 3,088/0,903 = 3,420 кВт;

N₄=N_РЕЗ4/η_ПР= 6,565/0,903 = 7,270 кВт;

N₅=N_РЕЗ5/η_ПР= 7,985/0,903 = 8,843 кВт;

N₆=N_РЕЗ6/η_ПР= 1,243/0,903 = 1,377 кВт.

Рис. 4.19. Нагрузочная диаграмма электродвигателя

Для работы с заданным нагрузочным графиком электродвигатель должен быть в состоянии развить наибольшую мощность, требуемую в процессе обработки, и не перегреваться свыше нормы при обработке по этому графику любого числа деталей. Поэтому номинальную мощность двигателя выбираем по величине допустимой перегрузки и по максимально допускаемому нагреву.

При выборе по перегрузке номинальная мощность электродвигателя определяется:

N_ДВ≥N_{j max}/K_M,

где N_{j max}= 8,843 кВт – наибольшая мощность двигателя, требуемая в процессе обработки;K_M– коэффициент перегрузки электродвигателя, определяемый электрическими свойствами двигателя. Для предварительных расчетовK_M= 1,2;

N_ДВ≥ 8,843·1,2 ≥ 7,37 кВт.

По каталогу «ВЭМЗ», табл. П17, подбираем электродвигатель ближайшей большей мощности АИРМ132S4 с характеристиками:

• N_Н= 7,5 кВт – номинальная мощность двигателя;

• n_Н= 1450 мин^-1– номинальная частота вращения;

• η_Н= 0,875 – номинальный КПД двигателя;

• J_ДВ= 0,032 кг·м²– момент инерции.

Двигатель, выбранный по условию перегрузки, в дальнейшем проверяем методом средних потерь на нагрев. Метод основан на предположении, что при равенстве номинальных потерь двигателя ΔN_Ни эквивалентных потерь ΔN_ЭКВ, определяемых по диаграмме нагрузки, температура двигателя не будет превышать допустимую.

Номинальные потери двигателя вычисляются:

ΔN_Н=N_Н(1 – η_Н)/ η_Н= 7,5·(1 – 0,875)/0,875 = 1,07 кВт.

Эквивалентные потери определяются по нагрузочной диаграмме, рис. 4.19:

,

где ΔN_j– потери в электродвигателе при мощностиN_j; ΔА_Пи ΔА_Т– потери энергии в двигателе при пуске и торможении соответственно; β₀и β₁– коэффициенты уменьшения теплоотдачи;t_Пиt_Т– время пуска и торможения двигателя.

Потери в электродвигателе ΔN_jвычисляются по формуле:

ΔN_j=N_j(1 – η_j)/ η_j, кВт,

где η_j– КПД двигателя при мощностиN_j(В достаточно подробных каталогах асинхронных двигателей приводятся значения КПД при нагрузках равных 0,50; 0,75; 1,00; 1,25 номинальной мощности двигателя), табл. П19

Для выбранного электродвигателя находим значения КПД при нагрузках, равных 0, 50; 0,75; 1,00; 1,25 номинальной мощности двигателя:

Нагрузка, %……..	0	50	75	100	125
Нагрузка, кВт…..	0	3,75	5,625	7,5	9,375
КПД двигателя….	0	0,8675	0,8775	0,875	0,865

Методом линейной интерполяции определяем КПД электродвигателя для каждой мощности N_jи потери в двигателе при соответствующей мощности, табл. 4.23.

Таблица 4.23