Материал: Металлорежущие станки Краткий курс
Двухскоростной электродвигатель можно условно рассматривать как «электрическую группу», состоящую из двух передач. Харак теристика хэ группы может быть найдена исходя из следующих рассуждений. Так как число оборотов шпинделя при переключении
двигателя с меньшего числа оборотов вала |
|
|
II |
|
Ш |
||||
на большее |
увеличивается вдвое, то |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
------------ J ' •• |
||
|
фл = 2 = ф*»; |
|
|
|
|
|
|
У |
|
отсюда величина характеристики |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
F |
F |
k 4 i |
||||
|
|
lg 2 |
|
|
|
* 5 |
А |
/ |
i 1/ |
|
|
х 9 = - |
|
|
|
|
[ / |
||
|
|
lg<P' |
|
|
|
|
|
|
|
Для стандартных значений ср: |
|
|
|
|
|
|
|||
Ф |
|
1,12 |
1,26 |
1,41 |
|
Z j / J N |
|
|
|
|
|
I I L |
|
|
|
||||
X* |
|
6 |
3 |
2 |
|
____ 2 г , |
|
|
|
Пример. |
Дано: z=12; <р=1,26; в |
качестве |
►( |
1 |
|
|
|
||
электропривода |
двухскоростной |
электродвига |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
тель трехфазного |
переменного тока (гэ |
= 2). |
|
|
|
|
|
||
1.Для ср = 1,26 характеристика хэ = 3, сле довательно, в структурной формуле ее изобра жает множитель 23.
2.Известную нам структурную формулу z =
== 12 = |
31-23‘ 2в можно |
для |
рассматриваемого |
|
|
|
£ |
i \ \ |
|
||||||||
случая |
переписать |
следующим |
образом: |
z = |
|
|
|
2 8 |
V |
* |
|||||||
= zazK= |
|
23*31'2 0. |
Отсюда следует, |
что коробка |
|
|
|
|
|
|
|||||||
скоростей |
должна |
иметь |
структуру |
zK= 3 1*2e. |
|
Хэ~3 |
Xf=1 Xi~6 |
||||||||||
3. Строим |
структурпую |
сетку |
(рис. |
33). |
|
||||||||||||
Первая |
группа — «электрическая», |
хэ = 3. |
На |
Рис. |
33. |
Структурная |
|||||||||||
носим на линии I две точки 1 и 2 на расстоянии |
|||||||||||||||||
сетка коробки скоростей |
|||||||||||||||||
трех интервалов. От каждой точки строим обыч |
|||||||||||||||||
с |
двухскоростным |
элек |
|||||||||||||||
ным способом структурные сетки для струк |
|||||||||||||||||
|
|
троприводом |
|
||||||||||||||
туры zH— 6 = |
3j •20 (на |
рис. |
33 |
они |
выделены |
|
|
|
|||||||||
линиями |
разной толщины). |
н7, |
п8, |
п9 получаются |
при |
пэд mln, |
а п4, пь |
||||||||||
Числа |
оборотов |
п1У |
п3, |
||||||||||||||
«6. п10» |
|
п12 иРи п,ад max |
^‘ Пд0 min’ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
§ 9. ДИНАМИКА ПРИВОДА ГЛАВНОГО ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
Несущая способность деталей привода определяется величиной действующих нагрузок. В процессе работы станка крутящий мо мент привода уравновешивается крутящим моментом от сил по лезного сопротивления и сил трения в кинематических цепях привода.
Крутящий момент на любом ведомом звене привода при уста новившемся движении и статическом характере действия нагрузки
ММэ Ч,
где Мэ — крутящий момент на валу электродвигателя;
i — передаточное отношение от вала электродвигателя до ведомого вала;
т] — к. п. д. кинематической цепи.
При постоянном значении Мд шпиндель станка в состоянии преодолеть z различных значений крутящих моментов в зависи мости от ступени скорости:
М — l]Jaп •
т и\— | 'll» М Л/я
м
Здесь MhV Мк2, |
М,с2 — крутящие моменты на |
шпиндели. |
|||||
|
|
|
соответствующие |
ряду |
чисел обо |
||
iXj |
i2, |
iz |
ротов пх, п2, |
|
п2; |
|
|
передаточные |
отношения от вали |
||||||
|
|
|
электродвигателя |
до |
шпинделя |
||
|
|
|
при пъ |
п21 |
, пг оборотах в ми |
||
Лг» ^2» |
Лг |
нуту; |
к. п. д. кинематической |
||||
значение |
|||||||
|
|
|
цепи при различных ступенях ско |
||||
Так как /ь i2l |
|
|
рости вращения шпинделя. |
||||
... , izизменяются по |
законам |
геометрической |
|||||
прогрессии и ix < |
iz, то Mhl > |
Mh2, т. е. наибольший крутящим |
|||||
момент на шпинделе будет при наименьшем числе оборотов ею (пг = /гШ1П). Если Мэ соответствует полной мощности электро двигателя, то крутящий момент на шпинделе, особенно на низких ступенях скорости, может иметь большое значение. Например, для токарно-винторезного станка с высотой центров 200 мм Л;г> = Ю кет, щ = 12,5 об/мин; при г| = 0,75 привод по мощности может преодолеть силу резания порядка 120 кн. Такие большие силы резания практически не нужны для обработки деталей па станках данного размера.
Эксплуатационные наблюдения показывают, что нижняя частм диапазона чисел оборотов шпинделя используется преимущест венно для операций, не требующих полной мощности привода. ЭНИМС [40] рекомендует в качестве расчетного числа оборотом шпинделя принимать не winin, а следующие значения: для широко универсальных токарных станков средних размеров — числи оборотов, соответствующее нижней ступени второй трети диапа зона; для универсальных револьверных, карусельных, консольнофрезерных, расточных и токарных станков, вертикальных много шпиндельных автоматов — число оборотов верхней ступени ниж ней трети диапазона; для универсальных сверлильных станков —
число оборотов верхней ступени нижней четверти диапазона. Крутящий момент на шпинделе, соответствующий этой скорости, принимается в качестве наибольшего, расчетного:
Мкр = ^ % ; |
(20) |
здесь jp, г\р — передаточное отношение и к. п. д. кинематической цепи от вала электродвигателя до шпинделя, соот ветствующие расчетному числу оборотов.
Пример. Даны кинематическая схема и график чисел оборотов коробки скоростей фрезерного станка (рис. 34). Определить расчетные числа обо ротов, крутящие моменты шпинделя и промежуточных валов, если мощность
электродвигателя N Эд = 7 к е т ,
1. За расчетное число оборотов для фрезерных станков принимают верх нюю ступень нижней трети ряда. Так как ъ = 18, то пр = пв = 95 об/мин. На этой ступени скорости работают передачи, отмеченные на графике жир
ной линией. Искомым |
числам оборотов валов / — V соответствуют точки |
7, |
|||||||
2, 3, |
4 и пь, |
|
|
|
|
|
|
||
2. |
Расчетный крутящий момент на валу электродвигателя без учета к. п. д. |
||||||||
|
|
|
|
Лаа_ |
7 •Юз . go |
|
|
|
|
|
|
|
Мэд = 2зт |
|
2 •3,14 •1440 = 46,44 нм. |
|
|
||
3. |
|
Расчетный крутящий |
момент согласно |
уравнениям (10), (20), габл. |
5 |
||||
и рис. |
34: |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
на |
|
валу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м а д |
г\1 = |
46,44 •0,9952 = 45,98 ^ 4 6 нм; |
|
|||
на |
валу |
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M-Мад* = —А40,99 •0,9954 = 93,55 =» 94 |
нм; |
|
||||
|
|
|
26 |
” |
26 |
|
|
|
|
|
|
|
54 |
|
54 |
|
|
|
|
на валу |
III |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
. Мзд- Tion® = |
46’4А . 0,992,0,995» = 137,5 |
нм; |
|
|||
|
|
|
26 22 |
13 'п |
26 |
22 |
|
|
|
на валу |
54'33 |
|
54'33 |
|
|
|
|||
IV |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
М зд |
_3 8 |
264 22V s ' ° ’" |
8 ' 0,9958 = 178,1 и-” ' |
|
||
|
|
|
26 22 28 |
'3 '» |
|
||||
|
|
|
54 ‘ 33'37 |
|
54'33'37 |
|
|
|
|
на валу |
V |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
26 |
Мэд |
4 ю |
26 |
46,44 |
0,994 •0,9951» = 652,1 н м . |
|
|
|
|
22 28 19 Лз11п |
22 28 19 |
|
|
|
|||
|
|
54 ‘ 33 ’ 37 ‘ 71 |
|
54'33 ‘ 37 ‘ 71 |
|
|
|
||
3 Металлорежущие стан |
65 |