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 резания и другие режимы обработки деталей на станках характеризуются определенными расчетными параметрами, к которым относят: глубину резания (t), подачу или перемещение резца на один оборот шпинделя (S), скорость резания или скорость перемещения стружки относительно резца (V).

По указанным параметрам, а также по коэффициентам, характеризующий обрабатываемый материал и материал резца, 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. 3. 1. Расчет и выбор электродвигателя привода главного движения

Мощность двигателя М1 (кВт) рассчитывается по формуле

Р = Fр •q• V/ 1000 •hc, (2. 1)

где F_р= 1000• 10⁶ Н/м²– удельное сопротивление резания (применяют 3–5 кратное значение от удельного сопротивления разрыву);

V=1, 5 м/с - скорость резания;

hс= 0, 6 – КПД при полной нагрузке;

q– cечение стружки, м².

Сечение стружки определяется из выражения:

q=S• t, (2. 2)

где S = 0, 8 • 10^–3 м – подача;

t = 1, 4 • 10^–3 м – глубина резания.

q=0, 8 • 10^–3 • 1, 4 • 10^–3 = 1, 12 • 10^–6м²

Р = 1000 • 10⁶ • 1, 12 • 10^–6 • 1, 5 / 1000 • 0, 6 =2, 8 кВт

Из приложения выбираю двигатель типа 4А112МА8/4У3:

Параметры первой обмотки двигателя: мощность Р=3 кВт; номинальный ток I=6, 8 А; напряжение питающей сети 380 В; частота f=50 Гц; частота вращения n=1420 об/мин; h=75%; соs j=089; коэффициент пуска К_пуск = 7, 5.

Параметры второй обмотки: мощность Р=1, 9 кВт; номинальный ток I=5, 7 А; напряжение питающей сети 380 В; частота f=50 Гц; частота вращения n=710об/мин; h=75%; соs j=0, 89; коэффициент пуска К_пуск = 7, 5 (ПРИЛОЖЕНИЕ6).

2. 3. 2. Расчет и выбор двигателя подачи исполнительного органа станка

Мощность, расходуемая исполнительным органом станка на осуществление подачи осуществляется двигателем М2 и может быть определена по мощности электродвигателя главного движения. Для токарных и револьверных станков принимается 15% от мощности первого двигателя, т. е. 3 • 0, 15=0, 45 кВт.

Из приложения выбираю двигатель типа АИР 71 В6 мощностью Р=0, 55кВт; номинальный ток I=1, 8А; напряжение питающей сети 380 В; частотой f=50 Гц; частотой вращения n=910 об/мин; h=67, 5%; соs j=0, 71; коэффициент пуска К_пуск=4 (ПРИЛОЖЕНИЕ7).

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

Мощность двигателя М3 (кВт) определяется по формуле:

Р = К_з•U• Q •H / 1000•h_н•h_п, (2. 3)

где К_з=1, 1 – коэффициент запаса;

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

Q=94•10^–4 м³/с – производительность насоса;

Н=8 м – напор насоса;

h_н=0, 75 – КПД насоса охлаждения;

h_п=0, 95 – КПД передачи.

Р = 1, 1 • 6855 • 94 • 10^–4 • 8 / 0, 75 • 0, 95 • 10³ =0, 8 кВт

Из приложения выбираю электронасос охлаждения типа АОЛ23–2 мощностью Р=0, 8кВт; номинальным током I_ном. =1, 85 А; напряжение питающей сети 380 В; частотой f=50 Гц; частотой вращения n=2800 об/мин; h=77%; соs j=0, 85; коэффициент пуска К_пуск=5 (ПРИЛОЖЕНИЕ 8).

2. 3. 4. Расчет и выбор двигателя насоса подачи смазки

Мощность двигателя М4 (кВт) рассчитывается по формуле:

Р=К_з• U •Q •H / 1000 •h_н•h_п, (2. 4)

где К_з=1, 1 – коэффициент запаса;

U=9783 Н/м³ – плотность перекачиваемой жидкости;

Q=32 •10^–4 м³/c – производительность насоса;

H=11, 6 м – напор насоса;

h_н=0, 7 –кпд насоса смазки;

h_п=0, 96 –кпд передачи.

Р = 1, 1 • 9783 • 32 • 10^–4 • 11, 6 / 0, 7 • 0, 96 • 1000= 0, 59 кВт

Из приложения выбираю электронный насос смазки типа АОЛ31 – 4 мощностью Р=0, 6 кВт; номинальным током Iном=1, 47 А; напряжение питающей сети 380 В; частотой f=50 Гц; частотой вращения n=1400 об/мин; h=74%; соs j=0, 78; коэффициент пуска К_пуск=4 (ПРИЛОЖЕНИЕ 9)

2. 3. 5. Расчет и выбор двигателя дополнительного устройства

Мощность, расходуемая дополнительным устройством, двигателем М5 может быть определена по мощности электродвигателя главного движения. Принимается 10 %, , т. е. 3 • 0, 10=0, 3кВт.

Из приложения выбираю двигатель типа АИР63А2 мощностью Р=0, 37 кВт; номинальный ток I=0, 9 А; напряжение питающей сети 380 В; частотой f=50 Гц; частотой вращения n=2880 об/мин; h= 72%; соs j=0, 84; коэффициент пуска К_пуск = 5 (ПРИЛОЖЕНИЕ10).

Основные параметры двигателей станка сведены в табл. 2. 1

Таблица 2. 1

Технические данные электродвигателей станка

Обозначение на схеме	Марка двигателя	Р кВт	Iном А	КПД %	cos j	К пуск	n об/мин
М1	4А112МА8/4У3		6, 8		0, 89	7, 5
М1	4А112МА8/4У3	1, 9	5, 7		0, 89	7, 5
М2	АИР 71В6	0, 55	1, 8	67, 5	0, 71
М3	АОЛ23– 2	0, 8	1, 85		0, 85
М4	АОЛ31-4	0, 6	1, 47		0, 78
М5	АИР 63А2	0, 37	0, 9		0, 84

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 4А112МА8/4У3;

М2 - АОЛ2-12-6 на АИР 71В6;

М5 - АОЛ2-11-6 на АИР 63А2.

Для двигателей М3и М4 марки АОЛ23– 2и АОЛ31-4 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. 5)

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. 6)

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}, (2. 7)

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

I_{ном. дв. 1}= 6, 8 А - номинальный ток двигателя М1;

I_{ном. дв. 3} = 1, 85 А - номинальный ток двигателя М3.

I_{ном. дв. 1, 3}= 6, 8 + 1, 85 = 8, 65 А

I_{ном. п.}³ 8, 65А

Выбираю предварительно пускатель 1 величины для, которого

I_{ном. п.}= 16А

16 ³ 8, 65А

I_{ном. п.}³ I_{пуск. 1, 3}/ 6, (2. 8)

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}= 6, 8 • 7, 5 + 1, 85 • 4 = 58, 4А

I_{ном. п.}³ 58, 4 / 6 = 9, 73А

Выбираю предварительно пускатель 3 величины для которого

I_{ном. п.}=10 А

10 ³ 9, 73А

Как видно пускатель 1 величины условиям коммутации удовлетворяет. Выбираю пускатель ПМЛ–1100-10А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ с ПКЛ11. Магнитный пускатель ПМЛ–1100-10А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ с ПКЛ11 первой величины, нереверсивный. (ПРИЛОЖЕНИЕ11).

Выбираю магнитный пускатель КМ2 для двигателя М2:

I_{ном. п}. ³ I_{ном. дв. 2}, (2. 9)

где I_{ном. дв2}= 1, 8 А – номинальный ток двигателя,

I_{ном. п.}³ 1, 8 А

Выбираю предварительно пускатель 1 величины для которого

I_{ном. п.}³ 1, 8 А

10 ³ 1, 8 А

I_{ном. п}. ³ I_пуск./ 6, (2. 10)

I_пуск = 1, 8 • 4 = 7, 2 А

10 ³ 7, 2/ 6

10 ³ 1, 2 А

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

Магнитный пускатель ПМЛ–1101-10А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ первой величины, нереверсивный. (ПРИЛОЖЕНИЕ 11).

Выбираю магнитный пускатель КМ3 для двигателя М4:

I_{ном. п.}³ I_{ном. дв4.}, (2. 11)

где I_{ном. дв. 4}= 1, 47 А – номинальный ток двигателя,

I_{ном. п}. ³ 1, 47 А А

Выбираю предварительно пускатель 1 величины для которого

I_{ном. п}. = 10А

10 ³ 1, 47 А

I_{ном. п.}³ I_пуск./ 6, (2. 12)

I_пуск = 1, 47 • 4 = 5, 88А

10 ³ 5, 88/ 6

10 ³ 0, 98 А

Как видно пускатель 1 величины условиям коммутации удовлетворяет. Выбираю магнитный пускатель ПМЛ–1100-10А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ с ПКЛ11. Магнитный пускатель ПМЛ–1100-10А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ с ПКЛ11 первой величины, нереверсивный. (ПРИЛОЖЕНИЕ 11).

Выбираю магнитный пускатель КМ4 для двигателя М5.

I_{ном. п}. ³ I_{ном. дв. 5}, (2. 13)

где I_{ном. дв. 5}= 0, 9 А – номинальный ток двигателя,

I_{ном. п.}³ 0, 9 А

Выбираю предварительно пускатель 1 величины [4] для которого

I_{ном. п}. = 10А

10 ³ 0, 9 А

I_{ном. п.}³ I_пуск./ 6, (2. 14)

I_пуск = 0, 9 • 5 = 4, 5 А

10 ³ 4, 5/ 6

10 ³ 0, 75 А

Как видно пускатель 1 величины условиям коммутации удовлетворяет. Выбираю магнитный пускатель ПМЛ–1101-10А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ. Магнитный пускатель ПМЛ–1101-10А-110АС-УХЛ4-Б-КЭАЗ первой величины, нереверсивный. (ПРИЛОЖЕНИЕ 11).

Основные параметры магнитных пускателей сведены в табл. 2. 2

Таблица 2. 2

Технические данные выбранных магнитных пускателей

Обозначение на схеме	Тип пускателя	I_{ном. п.} А	I_{ном. дв.} А	I_{пуск. дв}. А
КМ1	ПМЛ–1100		8, 65	58, 4
КМ2	ПМЛ–1101		1, 8	7, 2
КМ3	ПМЛ–1100		1, 47	5, 88
КМ4	ПМЛ–1101		0, 9

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: