Расчёт электродвигателей для токарно-винторезного станка

Расчет и выбор электроприводов и других электроприемников

Электродвигатели к рабочим машинам и производственным механизмам выбирают по каталогам при соблюдении следующих условий:

1 Выбранный электродвигатель должен соответствовать параметрам питающей сети: напряжению и роду тока;

2 Мощность электродвигателя в процессе работы должна использоваться максимально;

3 При выборе двигателя по частоте вращения нужно стремиться к тому, чтобы частота вращения двигателя была как можно ближе к частоте вращения рабочей машины. Но при несовпадении частоты вращения рабочей машины и электродвигателя более целесообразно применить высокоскорстные электродвигатели (в частности, на 1500 мин^-1)с соответствующей передачей;

4 Механические характеристики двигателя и рабочей машины должны соответствовать друг другу. В противном случае произойдёт нарушение технологического процесса.

5 Мощность электродвигателя выбирают, исходя из необходимой мощности обеспечения пуска, преодоление всех сопротивлений во время работы, соблюдение нормального теплового режима электродвигателя.

Правильный выбор номинальной мощности электродвигателя определяет эффективность привода. Применение двигателя недостаточной мощности приводит к преждевременному выходу его из строя. Использование двигателей завышенной мощности ведёт к увеличению первоначальной стоимости электропривода, увеличению расхода электроэнергии.

При выборе двигателя по номинальной частоте вращения учитывают экономические и технические показатели. Так, масса и стоимость быстроходных двигателей меньше, а номинальное КПД и коэффициент мощности больше.

Расчёт электродвигателей для токарно-винторезного станка

Мощность электродвигателя привода главного движения и подачи выбирают обычно с большим запасом, чтобы иметь резерв для повышения производительности, обеспечивать большую стабильность частоты вращения и надежность.

Мощность для двигателя резания определяем по формуле:

(1)

где F_Р – сила резания, Н;

υ = 0,13 м/с скорость резания (стр.321/1/);

η – КПД станка (для металлорежущих станков η=(0,7...0,8)(стр.322/1/).

Для расчета мощности электродвигателя нужно рассчитать.

Силу резания

F_P=9.81C_F·t^X ·S^Y·υⁿ, (2)

где C_F – коэффициент характеризующий обрабатываемый материал, материал резца, вид токарной обработки, принимаем C_F=118 (стр.322/1/)

X,Y – показатели степени (X=1, Y=0.75)

n – показатель степени. Принимаем n=0,15 для твердосплавных резцов при точении стали.

F_P=9.81·118·2,5¹·52,9^0,15=5238 Н.

Скорость резания

(3)

где С_υ – коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал, материал резца, вид токарной обработки. Для расчетов принимаем С_υ=90 (стр.322/1/)

t – глубина резания, принимаем приблизительно t=3 (мм/об)

X_υ,Y_υ - показатели степени, зависят от свойств обрабатываемого материала, материала резца и вида обработки (X_υ=0,15…0,2; Y_υ=0,35…0,8).

Подставляем данные и определяем мощность резания

Выбираем двигатель резания: AИP 132S4У3; P_H=7,5 кВт; I_H=15,1A;h=87.5% cosφ=0.86; k_i=7,5; n_H=1440 об/мин.

В качестве дополнительных двигателей используем электродвигатели АИР80А4У3 Р=1,1 кВт; I_Н=2,75 А; h=0,75; cos j =0,81; n=1395 об/мин; к=5,5 и АИР56В4У3 Р=0,18 кВт; I_Н=0,68 А; h=64; cos j =0,63; n=1350 об/мин

Производим выбор электродвигателей для остальных электроприёмников. Результаты расчёта заносим в таблицу 2.