.1 Вимоги до електроприводу
Проектом передбачається заміна фізично та морально застарілої системи генератор-двигун приводу механізму головного руху столу на систему перетворювач частоти - асинхронний двигун. Внаслідок цього робота наступних електроприводів верстата виключається в силу непотрібності:
електропривод генератора приводу головного руху;
електромашинний підсилювач приводу головного руху;
електропривод подачі столу під фрезерному режимі;
електропривод збудника;
генератор постійного струму - збудник.
Вимоги до електроприводу головного руху поздовжньо-строгально-фрезерного верстата 7216Г:
1. Режим роботи - перемежовується з частими реверсами.
2. Межі швидкостей робочого ходу 50 м/хв, зворотного ходу столу 80 м/хв.
. Електропривод повинен бути реверсивним.
. Забезпечити максимальне час виконання циклу.
2.2 Вихідні дані
Таблиця 2.1. Вихідні дані для проектування
Вихідні данниеУсловние обозначеніяЗначеніе Найбільша сила різання (сила опору), Н F Т 80000Наібольшая швидкість робочого ходу, м/хв < i align="justify"> V ПР.MAX 50Скорость зворотного ходу, м/хв V ОБР 80Масса столу, кг m cт 10000Масса виробу, кг m изд 12000Наібольшая довжина виробу, м L д 6Чісло зубів провідних шестерень z 1 , z 3 10Чісло зубів веденої шестерінки z 2 62Чісло зубів веденої шестерінки z 4 57Чісло заходів черв'яка z 10Модуль черв'ячної передачі m 38,2Угол між віссю черв'яка і напрямом руху столу, ° б30Угол підйому гвинтової лінії черв'яка, ° в15Коеффіціент тертя столу про направляющіем0,052КПД редуктораз ред 0,9КПД черв'ячної париз черв 0,8
.3 Попередній вибір двигуна
Знайдемо передавальне число редуктора.
, (2.1)
де z 2, z 4 - число зубів ведених шестерень;
z 1, z 3 - число зубів провідних шестерень.
Радіус приведення дорівнює [6]:
м, (2.2)
де z - число заходів черв'яка;
m - модуль черв'ячної передачі, мм;
б - кут між віссю черв'яка і напрямком руху столу;
в - кут підйому гвинтової лінії черв'яка.
Сила тертя столу з виробом про напрямні:
Н, (2.3)
де - коефіцієнт тертя столу про напрямні;
- маса виробу, кг;
- маса столу, кг.
Зробимо попередній розрахунок потужності двигуна, виходячи з найбільшої сили різання і максимальної робочої швидкості [6]:
кВт, (2.4)
де V ПР.MAX - максимальна швидкість прямого ходу;
- сумарний ККД механічної передачі;
- ККД черв'ячної передачі;
- ККД редуктора.
На основі попередніх розрахунків з [2] вибираємо асинхронний двигун змінного струму з короткозамкненим ротором 4А280S4У3, серія 4А, висота осі обертання 280 мм, 4 полюса, IP55, клас ізоляції F з наступними номінальними даними:
=110 кВт - номінальна потужність двигуна;
=380 В - номінальна напруга двигуна;
=198 А - номінальний струм двигуна;
=0,941 - номінальний ККД двигуна;
=1470 об/хв - номінальна швидкість;
=2,3 кг м2 - момент інерції двигуна;
=0,023 - номінальне ковзання;
=0,085 - критичне ковзання;
m =655 кг - маса двигуна;
=0,9 - косинус кута між векторами струму і напруги;
=6 - відношення пускового струму до номінального;
=1,2 - відношення пускового моменту до номінального;
=2,0 - перевантажувальна здатність двигуна.
Номінальна кутова швидкість двигуна:
рад/с. (2.5)
Номінальний момент двигуна:
Нм. (2.6)
Пусковий момент:
Нм. (2.7)
.4 Розрахунок параметрів навантажувальної діаграми
Сумарний момент інерції, приведений до валу двигуна [6]:
=3,281 кг м2, (2.8)
де - маса виробу, кг;
- маса столу, кг;
- момент інерції двигуна, кг м2;
- радіус приведення, м.
Зусилля, необхідне для переміщення столу в режимі холостого ходу [6]:
Н, (2.9)
де - коеф...