- •1 Технологическая часть
- •1.1 Описание детали (назначение, особенности конструкции, химический состав и физико-механические свойства материала
- •1.2 Определение типа производства
- •1.3 Выбор прогрессивного способа получения заготовок
- •1.4 Содержание и структура заданной технологической операции
- •1.5 Характеристика и назначение станка
- •1.6 Режущий инструмент для заданной технологической операции
- •1.7 Расчет режимов резания для заданной технологической операции
- •1.8 Определение основного (технологического) времени на обработку, времени на установку и снятие детали
- •1.9 Разработка управляющей программы на заданную технологическую операцию
- •2 Проектирование электропривода главного движения
- •2.1 Выбор системы управления электроприводом
- •2.2 Предварительные расчеты по выбору элементов системы управления
- •2.2.1 Выбор электродвигателя
- •2.2.2 Выбор тахогенератора
- •2.2.3 Расчет и выбор трансформатора
- •2.2.4 Выбор вентилей
- •2.2.5 Определение расчетных параметров якорной цепи: требуемой индуктивности, суммарной индуктивности, суммарного активного сопротивления
- •2.3 Расчет статистических показателей системы элементов сау
- •2.4 Расчет динамики системы автоматического регулирования
- •2.4.1 Анализ устойчивости системы автоматического регулирования
- •2.4.2 Синтез корректирующего устройства
- •2.4.3 Преобразование аналогового регулятора в цифровой
- •2.5 Практическая реализация системы управления электропривода главного движения
- •2.5.1 Анализ существующих средств автоматизации
- •2.5.2. Выбор измерительных устройств (датчик скорости) Датчик скорости md-36
- •2.5.3 Выбор управляющего контроллера с указанием технических характеристик
- •3 Организационная часть
- •3.1 Организация рабочего места оператора
- •3.2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности
- •3.3 Мероприятия по экологической безопасности
- •4 Расчётная часть
- •4.1 Расчет технологической себестоимости обработки на базовом станке и на станке с изменением электропривода
- •4.2 Расчет экономического эффекта
2.2 Предварительные расчеты по выбору элементов системы управления
2.2.1 Выбор электродвигателя
Мощности на валу двигателя для каждого перехода рассчитывают по формуле:
(39)
Nzi, - мощность резания,
ηстi - КПД станка на i-м переходе
КПД станка зависит от нагрузки. Для фрезерных станков КПД при полной загрузке составляет 0,7...0,8.
Примем за номинальный КПД станка среднее значение ηстi=0,75.
1 переход.
2 переход.
3 переход.
За номинальную мощность резания NHZ принимаем максимальную мощность резания, полученных при расчете Nziмакс.
Для каждого перехода определяют коэффициенты загрузки станка.
(40)
1 переход.
2 переход.
3 переход.
при полной загрузке k=1.
Потери мощности в механизмах станка состоят из постоянных потерь, не зависящих от нагрузки (потерь холостого хода) , и переменных потерь, зависящих от нагрузки.
(41)
a и b- коэффициенты соответственно постоянных и переменных потерь.
1 переход.
2 переход.
3 переход.
С учётом этого К.П.Д станка при разных нагрузках определяется по формуле:
(42)
1 переход.
2 переход.
3 переход.
Таблица 6- Расчётные данные для построения нагрузочной диаграммы.
№ перехода |
k1 |
Nzi |
Ni |
tмi | |
1 |
1,57 |
0,8 |
1,7 |
8,8 |
0,058 |
2 |
1,6 |
0,8 |
1,76 |
9,2 |
0,11 |
3 |
1,64 |
0,8 |
1,87 |
9,9 |
0,38 |
Определяется суммарное вспомогательное время tв, которое распределяется равномерно между паузами:
Время паузы:
toi = (43)
Если в периоды пауз в обработке двигатель не отключается, то его нагрузка в периоды обусловлена мощностью холостого хода, которая равна постоянным потерям.
(44)
1 переход.
2 переход.
3 переход
На основании полученных данных строится нагрузочная диаграмма в зависимости.
Рисунок 1 - Нагрузочная диаграмма привода главного движения
Эквивалентная мощность электродвигателя определяется по формуле:
(45)
По каталогу или справочной литературе выбирается двигатель с необходимой частотой вращения таким образом, чтобы его номинальная мощность была больше или равна эквивалентной мощности , найденной из нагрузочной диаграммы.
Если в результате расчета мощности , необходимой для обработки данной детали, она оказалась меньше паспортной мощности двигателя главного движения станка, то номинальную мощность двигателя следует принять по условию, чтобы обеспечить возможность обработки и других деталей с максимальным использованием возможностей станка.
Исходя из заданных момента и частоты вращения, по каталогу выбираем двигатель типа ПБСТ-62 со следующими данными Uн =220 В,
nн =1600 об/мин, Mн=46,8 Нм, Iн=36,0 А, GD2=0,52 кгсм2, Рн=7,20 кВт
Маховый момент GD2 - 1,030 кгсм2
Допустимая кратность пускового тока In/Iн - 4
Число полюсов 2р - 4
Обмоточные данные:
Число витков - 234
Сопротивление при 15оС Rя - 0,152 Ом
Число параллельных ветвей 2а - 2
Обмотки добавочных полюсов:
Сопротивление при 15оС Rд - 0,064 Ом
Параллельные обмотки:
Число витков на полюс Wв - 2800
Сопротивление при 15оС Rв - 326 Ом
Номинальный ток возбуждения двигателя:
Iвн = (46)
αн=1,2 – коэффициент повышения сопротивления при нагреве
Iвн = =0,56А
Номинальный ток якоря:
Iян=Iн-Iвн=36-0,56=35,44 А (47)
Проверка двигателя по перегрузочной способности производится по условию:
(48)
,
Условие выполняется, следовательно, двигатель выбран правильно.
Установленный на станке электродвигатель рассчитан с возможностью обработки других деталей в течение года. По этой причине принимаю электродвигатель, мощность которого указана в паспорте станка.