Перевірка механічної характеристики на жорсткість.

Відношення постійних втрат до змінних:

X_k= ℓ/q , де:

ℓ - постійні втрати;

Q – змінні втрати.

Для верстатів легкої групи:

Х_к = 1; q = ℓ;

Для верстатів середньої групи:

Х_к = 1,5; q = ℓ / 1,5;

Для верстатів важкої групи:

Х_к = 2; q = 0,5ℓ;

Момент холостого ходу визначаємо за формулою:

М_хх = ℓ • М_ном

Визначаємо ковзання, що відповідає холостому ходу:

Оберти холостого ходу розраховуємо за формулою:

n_хх = n₀ (1 – S_хх),

а кутова швидкість буде дорівнювати:

ω_хх = π n_хх / 30

Зміна навантаження на валу двигуна від холостого ходу до номінального навантаження:

Перевірка двигуна на перевантажувальну здатність.

Якщо з двигуном використовується редуктор то необхідно враховувати його передаточне число:

, де:

n_дв–номінальні оберти двигуна;

n_шп – мінімальні оберти ріжучого інструменту згідно завдання.

Тоді момент, приведений до валу двигуна:

М_пр. = ί ∙ М_{макс.різ .}

Для нормальної роботи верстата повинна виконуватись умова, що:

, де

0,81 – коефіцієнт, що враховує зниження напруги заводської мережі на 10 %,

М_{макс.різ.} – максимальний момент різання згідно завдання,

М_н– номінальний момент двигуна.

Як правило, двигун головного приводу вибирається з синхронною частотою

обертання n₀,яка є найближчою до обертів шпинделю.

3. Визначення потужності допоміжних приводів і приводів подачі.

Допоміжні приводи верстатів (швидке переміщення супортів, бабок, поперечин і т. д.) звичайно працюють в короткочасному режимі навантажень.

Тривалість роботи допоміжних приводів не перевищує 5 – 10 с. За цей час при перевантаженнях в допустимих межах двигун не встигає нагрітися навіть до нормального нагріву. Тому номінальна потужність двигунів в даному випадку визначається тільки за умовами перевантажень.

Потужність двигуна подачі витрачається на подолання сил тертя і зусилля на подачу інструменту або заготовки.

Потужність (кВт), що витрачається на подолання сил тертя:

а) - при горизонтальному переміщенні механізмів:

Р_тер = F_тер V 10^-3 = G_пр μ V 10^-3 ,де

F_тер – сила тертя, Н,

V – швидкість, м/с,

G_пр – сила тяжіння (вага) пристрою, Н,

μ – коефіцієнт тертя руху (для сухого тертя 0,08¸0,18)

б) - при вертикальному переміщенні механізмів:

В даномувипадкупотужність двигуна витрачається на подолання сил тертя і сил ваги механізму, який пересувається приводом.

Р_тер.в.= G_пр×(1+2a×m ) ×V×10 ^-3 , кВт,де

a= L/ℓ,де ℓ -довжина затискної частини,

L –відстань від центру ваги механізму до осі колони або стійки.

в) - розрахункова потужність двигуна допоміжного приводу:

Р_р.д. = Р_тер / λ₁ η_п

η_п– ККД передачі, визначається по кінематичній схемі верстата

(η_п = 0,2 …0,4) – для редукторів допоміжних приводів і приводів подачі.

λ₁ =0,85 • М_мах / М_ном . (0,85 – коефіцієнт, що враховує зношення механізму

та інструменту).

г) - розрахункова потужність двигуна приводу подачі:

Р_р.п.= (Р_тер+ Р_п)/ η

Р_п =(0,01¸0,02)×Р_різ – для токарних і свердлильних та (0,02¸0,03) ×Р_різ,- для фрезерних.

Перевірка перевантажувальної здатності двигуна. Для цього визначаються:

Початковий пусковий момент (Н•м) вибраного двигуна:

Номінальне ковзання:

Момент сил опору при пуску при коефіцієнті тертя спокою μ₀:

m₀/m -складає 1,05¸1,1

ω = π n₀ / 30 – синхронна кутова швидкість двигуна.

Ртер, кВТ.

Якщо виконується умова: 0,85 М_поч > М_со, то двигун вибрано правильно.

Для вибраного двигуна будується механічна характеристика аналогічно двигуну головного приводу. Механічна характеристика двигунів приводу подачі перевіряється на жорсткість.

4. Розрахунок потужності та вибір двигунів насосних станцій охолодження та гідросистем.

Потужність двигунів для приводу відцентрових насосів охолодження розраховується за формулою: , кВт, де

ρ – густина охолоджувальної рідини (вода – 1000 кг/м³) ;

ЗОР – 850 … 950 кг/м³ )

Н_с – висота напору. Приймається виходячи з габаритних

розмірів верстата (ширина, висота, довжина)

ΔН – втрати напору, приймаються 10 – 15 % від Н_с

η_н – ККД насосу (η_н = 0,6 … 0,75)

η_пер – ККД передачі (η_пер = 1)

К_з – коефіцієнт запасу 1,1 …1,3

g – прискорення вільного падіння (q = 9,81 м/с²)

Q– продуктивність насосу, м³/с.

Q = Q₁+ к_п×Р_різ , де

Q₁ –витрати ЗОР на видалення стружки, (Q₁ =0,16¸0,66)×10^-4, м³/с.

К_п –коефіцієнт продуктивності, к_п =(0,33¸0,96)×10^-4 м²×с²/кг