WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Автоматизація каліброваного верстата моделі IК 825 Ф2 - Курсова робота

Автоматизація каліброваного верстата моделі IК 825 Ф2 - Курсова робота

діапазону регулювання частоти обертання.
Необхідний технологічний діапазон регулювання швидкості шпинделя з постійною потужністю по [5, 6], рівний 20 - 50 при двоступінчастій коробці швидкостей, можна цілком забезпечити при електричному регулюванні швидкості двигуна з постійною потужністю в діапазоні 5:1 - 10:1, що цілком здійсненно при сучаснихдвигунах постійного струму.
Стабільність роботи привода характеризується перепадом частоти обертання при зміні навантаження, напрузі живильної мережі, температури навколишнього повітря і тому подібних.
Погрішність частоти обертання для головного привода вальцетокарного верстата моделі ІК 825 Ф2 повинна, згідно [7], складати не більш:
" сумарна похибка - 5%;
" погрішність при зміні навантаження - 2%;
" погрішність при зміні напрямку обертання - 2%.
Коефіцієнт нерівномірності, що розраховується як відношення різниці максимальної і мінімальний миттєвих частот до середньої частоти обертання при неодруженому ході привода, повинний бути не більш 0,1.
У сучасних верстатах динамічні характеристики приводів головного руху по керуванню прямим образом визначають продуктивність. При цьому час пуску і гальмування по [8] не повинно перевищувати 2,0 -4,0 с. При наявності зазорів у кінематичному ланцюзі головного привода перерегулювання приводить до додаткових витрат часу на позиціонування, тому з'являється необхідність забезпечення монотонного аперіодичного характеру зміни швидкості.
Динамічні характеристики електропривода по навантаженню практично визначають точність і чистоту обробки виробу, а також стійкість інструмента. Стійкий процес різання при необхідній точності і чистоті поверхні можливий, якщо параметри настроювання привода забезпечують при набиранні номінального моменту навантаження максимальний провал швидкості не більш 40% при часі відновлення, що не перевищує 0,25с.
Відмінною рисою головного привода верстатів із ЧПК є необхідність застосування реверсивного проводу навіть у тих випадках, коли за технологією обробки не потрібно реверс. Вимога забезпечення ефективного гальмування і підгальмовування при зниженні частоти обертання і режимів підтримки постійної швидкості різання приводить до необхідності застосування реверсивного привода з метою одержання потрібної якості перехідних процесів.
2. Розрахунково-технологічна частина
2.1. Вибір і обґрунтувань структурної схеми автоматизації процесу.
Вибір і перевірка електродвигуна
В електроприводах головного руху токарських верстатів згідно [8] потужність електродвигуна визначається необхідною потужністю різання. Для визначення потужності різання згідно з [9] визначимо швидкість різання V і тангенціальну складову сили різання Fz для найважчого варіанта роботи - для зовнішній чорновій обробці валка діаметром 1000 мм, виготовленого з конструкційної сталі марки 60ХН різцями зі швидкорізальної сталі марки Т14ДО8:
, (2.1)
де Сv = 340 - емпіричний коефіцієнт;
Т = 60 хв - стійкість різця;
t = 12 мм - глибина різання;
S = 34 мм/про - подовжня подача;
m = 0.2; x = 0.15; y = 0.45 - емпіричні коефіцієнти;
Kv - поправочний коефіцієнт, що враховує фактичні умови різання.
Kv = Kmv* Kпv* Kиv , (2.2)
де: Kпv = 1 - коефіцієнт, що відбиває стан поверхні заготівлі - без кірки;
Kиv = 0.8 - коефіцієнт, що враховує якість матеріалу інструмента, використовується різець марки Т14ДО8;
Kmv - коефіцієнт, що враховує якість оброблюваного матеріалу (фізико-механічні властивості).
, (2.3)
де Кг = 1 - коефіцієнт, що залежить від оброблюваного матеріалу і матеріалу інструмента;
В = 1100 МПа - межа міцності оброблюваного матеріалу;
nВ = 1.78 - показник ступеня, що залежить від оброблюваного матеріалу і матеріалу інструмента.
Тоді, підставивши (2.3) у (2.2), одержимо:
Kv = 0.52* 1* 0.8 = 0.41, (2.4)
Тоді, з обліком (2.1)-(2.4), одержимо:
м/хв, (2.5)
Тоді, знаючи швидкість різання V, визначимо тангенціальну складову сили різання Fz:
Fz = 10 * Cp * tx * Sy * Vn * Kp, (2.6)
де Cp = 200 - емпіричний коефіцієнт;
x = 1; y = 0.75; n = 0 - емпіричні коефіцієнти.
Кp - поправочний коефіцієнт, що враховує фактичні умови різання.
Kp = Kmp * K p * K p * Krp * K p; (2.7)
де K p, K p, Krp, K p - поправочні коефіцієнти, що враховують вплив геометричних параметрів частини інструмента, що ріже, на складові сили різання (різець зі швидкорізальної сталі марки Т14ДО8);
K p = 1.15 - передній кут у плані = 12-15°;
K p = 1 - кут нахилу головного леза = 15°;
Krp = 0.93 - радіус при вершині r = 1 мм;
K p = 1 - головний кут у плані = 45°;
Kmp - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу на силові залежності.
, (2.8)
де В = 1100 МПа - межа міцності оброблюваного матеріалу;
n = 0.75 - показник ступеня, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу на силові залежності.
Тоді, підставивши (2.8) у (2.7), одержимо:
Kp = 1.33 * 1.15 * 1 * 0.93 * 1 = 1.425. (2.9)
Підставивши (2.1) - (2.5), (2.7) - (2.9) у (2.6), одержимо:
Fz = 10 * 200 * 121 * 340.75 * 8.660 * 1.425 = 481670 кН. (2.10)
Тоді, знаючи швидкість різання V і тангенціальну складову сили різання Fz, визначимо необхідну потужність різання (з урахуванням коефіцієнта корисної дії системи рівного 0.9):
кВт. (2.11)
Оскільки розрахунок вівся для найважчого варіанта, то можна вибирати двигун, що проходить по потужності для цього варіанта.
Вибираємо двигун [6] серії 4ПН 400 - 22 МУ3 з наступними параметрами:
" номінальна потужність двигуна Рн = 70 квт;
" номінальний струм двигуна Iн = 350 А;
" номінальна напруга живлення Uн = 220 В;
" момент інерції двигуна Jдв = 8.25 кг*м2;
" мінімальна швидкість обертання nmin = 250 об/хв;
" номінальна швидкість обертання nн = 750 об/хв;
" максимальна швидкість обертання nmax = 1500 об/хв;
" пускова перевантажувальна здатність п = 2;
" номінальний коефіцієнт корисної дії н = 93%.
Зробимо перевірку обраного двигуна по нагріванню згідно тахограмми і навантажувальної діаграми, приведених на Рис. 2.1, де:
Рис.2.1.Навантажувальна діаграма
" t1 = 1 з - час розвантажування електродвигуна;
" t2 = t4 = 2 з - час роботи електродвигуна на неодруженому ходу;
" t3 = 3000 з - час роботи електродвигуна з номінальним навантаженням;
" t5 = 1 з - час гальмування електродвигуна;
" I1 = 2Ін = 700 А - пусковий струм двигуна
" I2 = 0.1Ін = 35 А - струм холостого ходу електродвигуна;
" I3 = 0.95Ін = 332 А - номінальний
Loading...

 
 

Цікаве