2.2 Предварительные расчеты по выбору элементов системы управления

2.2.1 Выбор электродвигателя

Мощности на валу двигателя для каждого перехода рассчитывают по формуле:

(39)

N_zi, - мощность резания,

η_стi - КПД станка на i-м переходе

КПД станка зависит от нагрузки. Для фрезерных станков КПД при полной загрузке составляет 0,7...0,8.

Примем за номинальный КПД станка среднее значение η_стi=0,75.

1 переход.

2 переход.

3 переход.

За номинальную мощность резания N_HZ принимаем максимальную мощность резания, полученных при расчете N_ziмакс.

Для каждого перехода определяют коэффициенты загрузки станка.

(40)

1 переход.

2 переход.

3 переход.

при полной загрузке k=1.

Потери мощности в механизмах станка состоят из постоянных потерь, не зависящих от нагрузки (потерь холостого хода) , и переменных потерь, зависящих от нагрузки.

(41)

a и b- коэффициенты соответственно постоянных и переменных потерь.

1 переход.

2 переход.

3 переход.

С учётом этого К.П.Д станка при разных нагрузках определяется по формуле:

(42)

1 переход.

2 переход.

3 переход.

Таблица 6- Расчётные данные для построения нагрузочной диаграммы.

№ перехода	k1		Nzi	Ni	tмi
1	1,57	0,8	1,7	8,8	0,058
2	1,6	0,8	1,76	9,2	0,11
3	1,64	0,8	1,87	9,9	0,38

Определяется суммарное вспомогательное время t_в, которое распределяется равномерно между паузами:

Время паузы:

t_oi = (43)

Если в периоды пауз в обработке двигатель не отключается, то его нагрузка в периоды обусловлена мощностью холостого хода, которая равна постоянным потерям.

(44)

1 переход.

2 переход.

3 переход

На основании полученных данных строится нагрузочная диаграмма в зависимости.

Рисунок 1 - Нагрузочная диаграмма привода главного движения

Эквивалентная мощность электродвигателя определяется по формуле:

(45)

По каталогу или справочной литературе выбирается двигатель с необходимой частотой вращения таким образом, чтобы его номинальная мощность была больше или равна эквивалентной мощности , найденной из нагрузочной диаграммы.

Если в результате расчета мощности , необходимой для обработки данной детали, она оказалась меньше паспортной мощности двигателя главного движения станка, то номинальную мощность двигателя следует принять по условию, чтобы обеспечить возможность обработки и других деталей с максимальным использованием возможностей станка.

Исходя из заданных момента и частоты вращения, по каталогу выбираем двигатель типа ПБСТ-62 со следующими данными U_н =220 В,

n_н =1600 об/мин, M_н=46,8 Нм, I_н=36,0 А, GD²=0,52 кгсм², Р_н=7,20 кВт

Маховый момент GD² - 1,030 кгсм²

Допустимая кратность пускового тока In/Iн - 4

Число полюсов 2_р - 4

Обмоточные данные:

Число витков - 234

Сопротивление при 15^оС R_я - 0,152 Ом

Число параллельных ветвей 2_а - 2

Обмотки добавочных полюсов:

Сопротивление при 15^оС R_д - 0,064 Ом

Параллельные обмотки:

Число витков на полюс W_в - 2800

Сопротивление при 15^оС R_в - 326 Ом

Номинальный ток возбуждения двигателя:

I_{вн =} (46)

α_н=1,2 – коэффициент повышения сопротивления при нагреве

I_{вн = =0,56А}

Номинальный ток якоря:

I_ян=I_н-I_вн=36-0,56=35,44 А (47)

Проверка двигателя по перегрузочной способности производится по условию:

(48)

,

Условие выполняется, следовательно, двигатель выбран правильно.

Установленный на станке электродвигатель рассчитан с возможностью обработки других деталей в течение года. По этой причине принимаю электродвигатель, мощность которого указана в паспорте станка.