Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

2.3. Расчет мощности электродвигателей станка и их выбор

2. 3. Расчет мощности электродвигателей станка и их выбор

Мощность, необходимая для работы станка, определяется режимом работы станка с учетом обеспечения его высокой производительности экономичности и безопасности обслуживания. Как известно, режим фрезерования и другие режимы обработки деталей на станках характеризуются определенными расчетными параметрами, к которым относят: глубина фрезерования ( t ), ширина фрезерования ( В ), подача ( S ), скорость резания ( υ ), количество зубьев фрезы ( Z ) и диаметр фрезы ( D ).

По указанным параметрам, а также по коэффициентам, характеризующий обрабатываемый материал и материал фрез, можно найти усилие резания или усилие другой обработки, а по ней и скорость резания определить необходимую мощность станка. Эта мощность определяется самым тяжелым режимом обработки, задаваемым технологической картой станка или картами технологических нормативов станка.

2. 1. 1. Расчет и выбор электродвигателя привода шпинделя

Среднее поперечное сечение срезаемого слоя F _сред определяем по формуле:

F_сред= В • t • S_зуб • Z / π • D (мм² ), (2. 1)

где В - ширина фрезерования, мм;

t – глубина фрезерования, мм;

S_зуб – подача фрезы, зуб/мм;

Z – количество зубьев фрезы, шт;

D – диаметр фрезы, мм.

Окружную силу резанья Р_рез определяем по формуле

Р_рез = р_уд • F_сред (кГ), (2. 2)

где удельное давление р_уд= 500 кГ/ мм², для стали с σ _b = 75 кГ/ мм².

Мощность на шпинделе станка определяем по формуле

N _М1 = Р_рез • υ / h_н • 10200, (2. 3)

где υ – скорость резанья, м/мин;

h_н = 0, 6 – КПД при полной нагрузке.

Мощность электродвигателя привода шпинделя определяем по формуле

Р₁= N _М1 • h_ст, (2. 4)

где h_ст - КПД станка.

F_сред = 40 • 1, 5 • 0, 14 • 12 / 3, 14 • 63 = 0, 51 мм²;

Р_рез = 500 • 0, 51 = 255 кГ;

N _М1 = 255 • 250 / 0, 6 • 10200 = 10, 42 кВт;

Р₁= N _М1 •0, 7 = 10, 42 • 0, 7 = 7, 29 кВт.

По справочнику выбираю двигатель типа АИР 132 М6:

Параметры двигателя: мощность Р₁=7, 5 кВт; номинальный ток I₁=17, 2 А; напряжение питающей сети 380 В; частота f=50 Гц; частота вращения n₁=960 об/мин; h₁=86%; соsj₁=0, 77; коэффициент пуска К_пуск1 = 6, 5 (Приложение 6).

2. 3. 2 Расчет и выбор двигателя продольной подачи стола

Мощность двигателем М2, для осуществления продольной подачи стола, может быть определена по мощности электродвигателя главного движения. Для фрезерных станков принимается 15% от мощности главного двигателя, т. е. 7, 5 • 0, 15 = 1, 13 кВт.

По справочнику выбираю двигатель типа АИР 90 L6 мощностью Р₂=1, 5 кВт; номинальный ток I₂=4А; напряжение питающей сети 380 В; частотой f=50 Гц; частотой вращения n₂=920 об/мин; h₂=76%; соsj₂=0, 75; коэффициент пуска К_пуск2=5, 5 (Приложение 6).

2. 3. 3 Расчет и выбор двигателя насоса подачи охлаждающей жидкости

Мощность двигателя М3 (кВт) определяется по формуле:

Р₃ = К_з• U • Q • H / 1000 • h_н• h_п, (2. 5)

где К_з=1, 1 – коэффициент запаса;

U=6855 н/м³ – плотность перекачиваемой жидкости (одинакова для всех двигателей);

Q=13 •10^–4 м³/с – производительность насоса;

Н=8 м – напор насоса;

h_н=0, 6 – КПД насоса охлаждения;

h_п=0, 95 – КПД передачи.

Р ₃ = 1, 1 • 6855 • 13 • 10^–4 • 8 / 0, 6 • 0, 95 • 10³ = 0, 14 кВт.

По справочнику выбираю электронасос охлаждения типа АОЛ211-4УЗ мощностью Р=0, 15 кВт; номинальным током I_ном. = 0, 4А; напряжение питающей сети 380 В; частотой f = 50 Гц; частотой вращения n = 2800 об/мин; h=62%; соsj = 0, 64; коэффициент пуска К_пуск=2, 5 (Приложение 7).

Основные параметры двигателей станка сведены в таблице 7

Таблица 7

Технические данные электродвигателей станка

Обозначение на схеме	Марка двигателя	Р, кВт	I_ном., А	КПД %	cos j	К _пуск	n, об/мин
М1	АИР 132 М6	7, 5	17, 2		0, 77	6, 5
М2	АИР 90 L6	1, 5			0, 75	5, 5
М3	АОЛ211-4УЗ	0, 15	0, 4		0, 64	2, 5

В результате расчета были выбраны двигатели. Марка двигателей выбиралась исходя из современных марок. Таким образом, были заменены двигатели:

М1- АО2-42-8/4 был заменен на АИР 132 М6;

М2 - АО2-31-6 на АИР 90 L6;

Для двигателя М3 марку АОЛ211-4УЗ не изменяли в виду малой мощности и невысокой стоимости.

2. 4 Проверочный расчет и выбор пускозащитной аппаратуры

2. 4. 1 Расчет и выбор магнитных пускателей

Магнитный пускатель предназначен для длительного включения и отключения потребителей электроэнергии.

Контакторы и магнитные пускатели обеспечивают оперативные переключения электрических цепей с частотой до 1200 включений в час. Эти качества сделали их незаменимыми при управлении электродвигателями постоянного и переменного тока.

Пускатели осуществляют пуск, остановку, реверс, а также нулевую защиту и защиту электродвигателей от перегрузок встроенными тепловыми реле.

Такие пускатели автоматически отключают двигатели при снижении напряжения на 50... 60% номинального и при перегрузках (если имеется тепловое реле).

Наиболее широкое распространение получили электромагнитные пускатели серии ПМЕ-000 и ПАЕ-100 с I_н от 3, 2 до 150 А. Постепенно их заменяют более совершенными пускателями серии ПМЛ-000000 с I_нот 10 до 200 А.

Расчет и выбор магнитного пускателя осуществляется по 2 условиям:

Условие 1. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или несколько больше силы номинального тока потребителя (двигателя):

I_{ном. п.}³ I_{ном. дв}. (2. 6)

Условие 2. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или больше шестой части силы пускового тока двигателя:

I_{ном. п}. ³ I_пуск. / 6, (2. 7)

где I_{ном. п}– номинальный ток магнитного пускателя, А;

I_{ном. дв}– номинальный ток двигателя, А;

I_пуск= I_ном • К_пуск – пусковой ток двигателя, А.

Выбираю магнитный пускатель КМ1, общий для двигателей М1 и М3:

I_{ном. п}. ³ I_{ном. дв. 1, 3},

где I_{ном. дв. 1, 3}= I_{ном. дв. 1}+ I_{ном. дв. 3}- номинальный ток двух двигателей, А;

I_{ном. дв. 1}=17, 2 А - номинальный ток двигателя М1;

I_{ном. дв. 3}= 0, 4 А - номинальный ток двигателя М3.

I_{ном. дв. 1, 3}= 17, 2 + 0, 4 = 17, 6 А

I_{ном. п.}³ 17, 6 А

Выбираю предварительно пускатель 2 величины для, которого

I_{ном. п.}= 25А

25 ³ 17, 6 А

Условие 2. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или больше шестой части силы пускового тока двигателя:

I_{ном. п.}³ I_{пуск. 1, 3}/ 6,

где I_{пуск1, 3}= I_{ном. дв. 1}*К_пуск + I_{ном. дв. 3}*К_пуск- пусковой ток двух двигателей, А

I_{пуск. 1, 3}= 17, 2 • 6, 5 + 0, 4 • 2, 5 = 112, 8 А

I_{ном. п.}³ 112, 8/ 6 = 18, 8 А

Выбираю предварительно пускатель 2 величины [4] для которого

I_{ном. п.}= 25 А

25 ³ 18, 8 А

Как видно пускатель 2 величины условиям коммутации удовлетворяет. Выбираю пускатель ПМЛ–2101-25А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ.

Магнитный пускатель ПМЛ–2101-25А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ второй величины, нереверсивный. (Приложение 8).

Выбираю магнитный пускатель КМ2 для двигателя М2:

Условие 1. Сила номинального тока пускателя должна быть равна или несколько больше силы номинального тока потребителя (двигателя):

I_{ном. п}. ³ I_{ном. дв. 2},

где I_{ном. дв2}= 4 А – номинальный ток двигателя,

I_{ном. п.}³ 4А

Выбираю предварительно пускатель 1 величины [4] для которого

I_{ном. п}. = 4A

10 ³ 4А

I_{ном. п}. ³ I_пуск./ 6,

I_пуск = 4 • 5, 5 = 22 А

10 ³ 22/ 6

10 ³ 3, 67А

Как видно пускатель 1 величины условиям коммутации удовлетворяет. Выбираю магнитный пускатель ПМЛ–1101-10А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ.

Магнитный пускатель ПМЛ–1101 первой величины, нереверсивный. (Приложение 8).

Основные параметры магнитных пускателей сведены в табл. 8

Таблица 8

Технические данные выбранных магнитных пускателей

Обозначение на схеме	Тип пускателя	I_{ном. пускателя} А	I_{ном. дв.} А	I_{пуск. дв}. А
КМ1	ПМЛ–2101		17, 6	112, 8
КМ2	ПМЛ–1101

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: