Исходные данные
Наибольший диаметр
обрабатываемой детали, [мм]
Наименьший диаметр
обрабатываемой детали, [мм]
Длина первого перехода,
[мм]
Длина второго перехода,
[мм]
Скорость резания первого перехода,
[м/мин]
Скорость резания второго перехода,
[м/мин]
Скорость резания третьего
перехода, [м/мин]
Скорость резания
четвертого перехода, [м/мин]
Скорость резания пятого перехода,
[м/мин]
Усилие резания первого перехода,
[Н]
Усилие резания второго перехода,
[Н]
Скорость резания третьего
перехода, [м/мин]
Скорость резания
четвертого перехода, [м/мин]
Скорость резания пятого перехода,
[м/мин]
Передаточное число 1
коробки скоростей
Передаточное число 2
коробки скоростей
Момент инерции коробки
скоростей, []
Тип электродвигателя: АД
(асинхронный двигатель):
Способ торможения: ДТ (динамическое
торможение):
Статическая
нагрузочная диаграмма электропривода
Определим мощности
резания для каждого перехода:
,
где i =1..5 — номер
перехода;
FZi — сила
резания для каждого перехода;
Vi — скорость
резания для каждого перехода.
Максимальная мощность
резания
=8.48 кВт
Коэффициент загрузки:
;
КПД для каждого перехода:
;
Мощность на валу
двигателя для каждого перехода:
;
Мощность потерь в станке
при холостом ходе:
;
Частоты вращения шпинделя
для каждого перехода:
,
где d — диаметр
обрабатываемой детали (при отрезке, подрезке принимается наибольшим), мм.
Машинное (рабочее) время
для каждого перехода:
,
где l — длина перехода,
мм.
Определим длины переходов:
Определим подачу на
переходах (принимается самостоятельно [1..6] мм):
S1 := 1;
S2 := 2;
S3 := 4;
S4 := 4;
S5 := 5;
Определим машинное
(рабочее) время для каждого перехода:
Время паузы при работе
станка tпо (время на установку детали, промер при точении, снятие
детали, управление станком) принимаем равным 0,6 мин.
Время паузы равномерно
распределяется между рабочими операциями:
;
Таким образом,
статическая нагрузочная диаграмма будет состоять из следующих участков:
технологическая пауза (), рабочий участок (), технологическая пауза
(),
рабочий участок (),технологическая пауза (), рабочий
участок (),технологическая
пауза (),
рабочий участок (),технологическая пауза (), рабочий
участок (),
технологическая пауза ().
Время всего цикла:
Статическая нагрузочная
диаграмма приведена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 — Статическая
нагрузочная диаграмма
электропривод
загрузка мощность вал
Предварительный выбор
электродвигателя по мощности и скорости
Из статической
нагрузочной диаграммы определим среднеквадратичную мощность:
;
Условие предварительного
выбора двигателя по мощности:
Предварительно выбираем
двигатель 4A132M2У3 с параметрами:
Номинальная мощность,
[кВт]: Pn := 11;
Номинальное напряжение,
[В]: Un := 380;
Частота питающего
напряжения, [Гц]: f1 := 50;
Синхронная частота,
[мин^(-1)]: nc := 3000;
Номинальная (асинхронная)
частота, [мин^(-1)]: nn := 2900;
Ток на роторе, [А]: In
:=21.20;
Момент инерции, [кг*м^2]:
Jdv := 0.023;
Коэффициент сдвига фаз: cosfi
:= 0.9;
КПД двигателя: nu_dv :=
0.88;
Коэффициент перегрузки
двигателя (Mmax / Mном): Kp := 2.8;
Номинальное скольжение: Sn
:= 0.023;
Масса двигателя, [кг]: m_dv
:= 93;
Проверим выбранный
двигатель по мощности:
,
где nн — номинальная
частота вращения вала двигателя;
— коэффициент ухудшения
теплоотдачи на i-м переходе.
,
где — коэффициент ухудшения
теплоотдачи при неподвижном якоре.
Условие выполняется, значит
двигатель выбран правильно.
Динамическая
нагрузочная диаграмма электропривода
При построении
динамической нагрузочной диаграммы необходимо учитывать, что вращающий момент и
скорость на валу двигателя мгновенно изменится не могут. Время переходного
процесса изменения скорости от до в начале и конце каждого
перехода:
,
где — угловая скорость
вращения вала двигателя в начале переходного процесса, с-1;
,
где — скорость идеального
холостого хода.
,
где — номинальная скорость
двигателя, с-1;
;
.
UH —
номинальное напряжение, В;
IН —
номинальный ток, А;
;
.
rЯ —
сопротивление якоря, Ом.
.
.
— угловая скорость вращения вала
двигателя в конце переходного процесса, с-1;
;
— вращающий момент двигателя в
начале переходного процесса, Н·м;
;
=3.24 Н·м
— вращающий момент двигателя в
конце переходного процесса, Н·м;
;
J — приведенный к валу
двигателя момент инерции, кг·м2.
,
где KJ —
коэффициент, учитывающий моменты инерции масс деталей, вращающихся медленнее,
чем вал двигателя: для привода с механическим регулированием скорости KJ
=1,3;
Jд — момент
инерции ротора двигателя по паспортным данным;
Jм=0.0069
Jд =0,023
кг·м2.
Время технологических
пауз с учетом времени переходных процессов:
Динамические нагрузочные
диаграммы приведены на рисунках 1.3, 1.4 и 1.5.
Рисунок 1.3 —
Динамическая нагрузочная диаграмма (мощности)
Рисунок 1.4 —
Динамическая нагрузочная диаграмма (моменты)
Рисунок 1.5 —
Динамическая нагрузочная диаграмма (скорости)
Проверочный расчет электродвигателя по нагреву
Эквивалентную мощность
при электрическом способе регулирования скорости найдем как
,
где ,
.
— время переходного процесса при
максимальном перепаде скоростей;
,
где — пусковой момент;
=36,22 ()
.
— средняя мощность потерь в
электродвигателе за время переходного процесса для каждого перехода, Вт;
где — изменение энергии
потерь в двигателе;
Используя полученные
значения, рассчитаем эквивалентную мощность:
Так как выполняется
условие ,
то двигатель не будет нагреваться.
Другие работы по теме:
Расчет параметров вентильного электропривода
Принцип действия вентильного электропривода. Формирование вращающего момента, результирующей намагничивающей силы. Электрическая схема переключения полюсов вентильного электропривода. Моделирование переходных процессов. Суммарный момент возмущения.
Разработка механического привода электродвигателя редуктора
Принципы работы механического привода электродвигателя редуктора. Кинематический и силовой расчёты привода, его мощности, выбор электродвигателя, вычисление основных его характеристик. Расчёт зубчатой передачи тихоходной и быстроходной ступени редуктора.
Расчет мощности двигателя
Выбор электродвигателя и кинематический расчет Примем: КПД пары цилиндрических зубчатых колес η1 = 0,98; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, η2 = 0,99; КПД открытой цепной передачи η3= 0,92; КПД, учитывающий потери в опорах вала приводного барабана, η4= 0,99.
Структура и принцип работы механизма
СамГУПС Кафедра «Детали машин» Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе Содержание Задание на проектирование 1 Краткое описание структуры и принцип работы механизма
Расчет электропривода
Саратовский Государственный Технический Университет Кафедра АЭУ Курсовая работа по электроприводу «Расчет электропривода» Саратов – 2008 Содержание
Ковшовый элеватор
Конструкция ковшового элеватора (нории). Определение скорости тягового органа, частоты вращения электродвигателя, передаточного числа привода и способа разгрузки ковшей. Максимально допустимое натяжение ленты элеватора. Прочность материала прокладки.
Электропривод общепромышленных механизмов
Расчет и построение механических характеристик электропривода в рабочих режимах и электромеханических переходных процессах в электроприводе, разработка его принципиальной электрической схемы с целью проектирования привода с двигателем постоянного тока.
Рассчет приводного вала
Задание Рассчитать приводную станцию, исходя из следующих данных: - мощность приводного элемента - - частота вращения вала электродвигателя - - частота вращения вала приводного элемента -
Проект по деталям машин
Московский Государственный Университет Инженерной Экологии Кафедра «ОКО» Проект по деталям машин Задание 7, Вариант 1, Режим 3 Работу выполнил Бармин Вадим Группа М-33 Работу проверил Ватчин И.Г.
Структура и принцип работы механизма
Определение передаточного отношения и разбиение его по ступеням, окружных и угловых скоростей зубчатых колес и крутящих моментов на валах с учетом КПД. Материал и термообработка зубчатых колес. Кинематический и геометрический расчет зубчатой передачи.
Проектирование привода силовой установки
Кинематические расчеты, выбор электродвигателя, расчет передаточного отношения и разбивка его по ступеням. Назначение материалов и термообработки, расчет допускаемых контактных напряжений зубчатых колес, допускаемых напряжений изгиба, размеров редуктора.
Расчет привода ленточного конвейера
Проектирование привода ленточного конвейера по окружной скорости и усилию, диаметру барабана исполнительного органа. Параметры режима работы, срок службы и кратковременные пиковые перегрузки. Выбор электродвигателя, редуктора и компенсирующей муфты.
Расчет мощности двигателя
Выбор электродвигателя, кинематический расчет и схема привода. Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора и приводного барабана. Расчет зубчатых колес редуктора. Выносливость зубьев по напряжениям изгиба. Расчёт вращающих моментов вала.
Привод галтовочного барабана
Этапы проектирования привода галтовочного барабана. Энерго-кинематический расчет привода. Описание электродвигателей, соответствующих данной мощности. Расчет фактического передаточного числа цепной передачи. Проверка частоты вращения ведущей звездочки.
Изучение регулятора УРАН-1М
Автоматизация горных комбайнов и комплексов. Функциональная схема регулятора УРАН. Защита двигателя от "опрокидывания" (остановки). Стабилизация значения тока нагрузки путём автоматического изменения скорости подачи. Цепи дистанционного управления.
«Взбивательные машины»
Машина состоит из чугунной станины, корпуса, двух сменных бачков, взбивателей, механизмов подъема бачка и приводного механизма. Бачок устанавливается на кронштейне, который перемещается по вертикальным направляющим корпуса с помощью рукоятки механизма подъема
Червячный редуктор
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.
Электрический дифференциал
В электротехнике известен так называемый биротативный двигатель: в одном статоре расположены два одинаковых ротора, связанных между собой не механически, а только общим электромагнитным полем.
Расчет приводной станции конвейера
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный университет дизайна и технологии
О мощности фотона и фотонном генераторе
Исходя из соотнесения параметров обоих наблюдаемых процессов фотонного излучения - электромагнитной волны и потока квантов - получена формула для мгновенной мощности фотона.
Расчёт крана
Новосибирская государственная академия водного транспорта Кафедра СМ и ПТМ Курсовая работа Тема: «Расчёт крана» Выполнил: студент гр. ОПЮ-33 Шарапов А.Ю.
Проектирование подъемной подземной установки
1 .ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ Исходные данные: Годовая производительность Агод. = 1.7 млн. т. Глубина горизонта Нм = 280 м Число рабочих дней в году п =300 Число часов подъема в сутки t сут =18 ч Коэффициент резерва производительности Lp =1,5