Пример упрощенного выбора на примере системы подачи режущего инструмента.

Рассмотрим выбор привода на примере системы подачи режущего инструмента.

Для выбора мощности ЭД необходимо рассчитать силы, которые действуют на заготовку и режущий инструмент.

По критериям, указанным выше, выбираем синхронный двигатель.

Произведем расчеты для нахождения момента сопротивления на валу двигателя и требуемой мощности.

Фактическая мощность ЭД определяется по формуле:

, (3.10)

где n_ном- номинальная частота вращения ЭД, мин^-1;

М_v- суммарный момент сопротивления перемещению, приведенный к валу двигателя, Нм.

Величина момента М_z рассчитывается по формуле:

, (3.11)

где F_v- тяговая сила, необходимая для преодоления сил полезного сопротивления, Н;

h_s- шаг винта, принимаем h_s=0.02м;

- КПД редуктора, - передаточное число редуктора, т.к. редуктор убирается из модернизированного станка, то принимаем , .

Сила F_v определяется по формуле:

, (3.12)

где K_п- коэффициент, учитывающий влияние опрокидывающего момента, который возникает вследствие несимметричного приложения силы подачи, для суппортов горизонтально – расточных станков принимаем К_п=1.1;

P_z- составляющая сила резания, действующая в направлении подачи, Н;

F_c- сила трения в направляющих, определяется по формулам, рекомендуемым нормалью станкостроения Н48-61:

, (3.13)

где Q_c- вес суппорта:

, (3.14)

=1300·9.84=12,7кН

f=0.01 приведенный коэффициент трения;

P_y, P_z- составляющие силы резания Н, определяются по предложенным режимам резания базового ТП.

Рассчитаем силы резания по формуле:

, (3.15)

где t- глубина резания, t=0.02м;

s- подача, s=2мм/об;

C_p, x, y, n- постоянные коэффициенты и показатели степени для расчетных условий, которые соответственно равны: 339, 0.5, 0.55, 0.5;

K_p- поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, K_p=1.1;

v - Скорость резания, v=15м/мин.

Осевая сила резания составляет:

Тангенциальную P_z и радиальную P_y составляющие силы резания определяем из соотношения:

P_x: P_y: P_z= 1: 0.4: 0.25,

отсюда P_х=1,16 кН; P_y= 0,725 кН.

Таким образом, необходимая тяговая сила составляет:

Момент сопротивления, приведенный к валу двигателя:

.

Рассчитанное значение момента используем для определения серии ЭД.

Расчетное значение требуемой мощности ЭД:

кВт.

Определив момент сопротивления на валу двигателя, требуемую мощность привода подач с номинальным вращающим моментом М_н=10,5 Нм, частотой n_н=3000 об/мин и расчетным значением мощности выбираем синхронные ЭД подачи фирмы SIEMENS серии 1FT6136-6АС7.

Двигатели 1FT6 - это синхронные электродвигатели с возбуждением постоянными магнитами в компактном исполнении.

Синхронный ЭД выбран в качестве приводного по следующим причинам.

1 В роторе, как правило, находится постоянный магнит, коллектор отсутствует, и скорость вращения ротора может быть значительно выше.

2 Позволяет регулировать скорость в широком диапазоне при постоянном моменте, что требуется для электропривода подач.

3 Обмотки находятся только в статоре, что значительно облегчает отвод тепла.

4 Перегрузочная способность мало чувствительна к понижению напряжения сети, что относится к числу его основных достоинств.

5 Благодаря отсутствию скользящих контактов щетки - коллектор уменьшаются потери.

Рисунок 3.9 – ЭД подачи SIEMENS 1FT6