Электрооборудование и схемы управления фрезерного консольного станка модели 6Т80Ш

       -продолжительный S1 – это работа при неизменной нагрузке, продолжающаяся до тех пор, пока превышение температуры всех частей двигателя достигнут установившихся значений;  

   -кратковременный S2 – период неизменной номинальной нагрузки чередуется с периодом отключения двигателя; при этом периоды нагрузки недостаточны, чтобы превышение температуры двигателя могли достичь установленного значений, а периоды остановки вполне достаточны для охлаждения двигателя до температуры окружающей среды;

  -повторно-кратковременный  S3 – кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя; при этом за время работы он не успевает нагреться до температуры, соответствующей его номинальной нагрузке, а за время паузы не успевает охладиться  до температуры окружающей среды;       

    -повторно-кратковременный с частыми пусками S4 – в отличие от режима S3, пусковые потери оказывают существенное влияние на превышение температуры частей электродвигателя;  

      -повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением S5- периоды пуска, кратковременной неизменной нагрузки и электрического торможения чередуются с периодами отключения, причём двигатель за время работы не успевает нагреться до  температуры, соответствующей его номинальной нагрузке, а за время паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды ;

         - перемежающийся S6- отличается от S3 тем , что после периода работы  двигатель не отключается, а продолжает работать вхолостую.

         - перемежающийся  с частыми реверсами S7- периоды реверса чередуются с периодами неизменной номинальной нагрузки, причём двигатель за время работы не успевает нагревается до температуры, соответствующей его номинальной нагрузки; 

        - перемежающийся с двумя и более частотами вращения S8- периоды с одной нагрузкой на одной нагрузкой на одной частоте вращения чередуются с периодами работы на другой частоте вращения при соответствующей этой частоте нагрузке.

          Согласно ГОСТ [7] выбираю электропривод главного движения работающего в повторно –кратковременном режиме S3. 
 
 

2.2 Выбор электропривода вспомогательного движения

         В фрезерных станках в качестве электропривода вспомогательного движения используются система охлаждения инструмента в виде установки с центробежным насосом. Насосы относятся к числу механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой. При отсутствии электрического регулирования скорости в насосных агрегатах небольшой мощности обычно применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Центробежные насосы в большинстве случаев выполняются быстроходными , поэтому их приводные двигатели имеют высокую скорость и соединяются с валом насоса непосредственно.

      Согласно ГОСТ [7] выбираю привод вспомогательного движения для системы охлаждения инструмента, работающего в продолжительном режиме S1.

   2.3 Выбор степени защиты и исполнения аппаратов

      Степень защиты персонала от прикосновения к токоведущим и движущимся частям электрических аппаратов и электрооборудования, которое значительно в оболочку от воздействия окружающей среды, обозначается буквами  IP и двумя цифрами.

      Первая цифра обозначает степень  защиты персонала от соприкосновения  с находящимися под напряжением  частыми или приближения к  ним и от соприкосновения с движущимися частями, а также степень защиты изделья от попадания внутрь твёрдых посторонних тел. Вторая цифра обозначает степень защиты изделия от попадания воды.

 По ГОСТ 14254-80 [3] для двигателей основного и вспомогательного движения выбираю степень защиты IP44.  

4 Расчет мощности  и выбор электродвигателя  главного движения 

         При сверлении нормативная скорость  резания V, м/мин. может быть определена по формуле (стр. 444 [2])

                             

, м/мин                                    ( 4.1 )                                                                                                                                                                                      

 где, Cv – коэффициент, зависящий от материала изделия и сверла, (стр.                             443,  табл. 37[2]) принимаем Сv=57,6  

D – диаметр сверла, мм. принимаем D=200мм.;                                                 T – период стойкости, мин. (стр. 444, табл. 38[2]) принимаем                            T=240мин.;

           S – величина подачи, мм. (табл. 32 [2]) принимаем S=0.4мм

uv, m, xv, yv Pv - показатели степени, зависящий от материала изделия и    диаметра сверла, (табл. 37[2]) принимаем uv =0,2, m=0,32, xv=0,15, yv=0,35; Pv=0,1

           Kv – общий поправочный коэффициент на скорость резания;

          Общий поправочный коэффициент  на скорость резания Kv представляет собой произведение из коэффициентов:

                                    Kv = К_mv К_nv К^nu                                       ( 4.2 )

К_mv – коэффициент на качество обрабатываемого материала, (табл. 9-         13[2]) принимаем Kmv=1;

Kuv – коэффициент на инструментальный материал, (табл. 15[2])       принимаем Kuv=1; 
 
 

     ; К^nu – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки (таблица 14 cт426 [2]) принимаем К^nu =1

      Kv = 1 1 1 = 1

     

          Рассчитываем скорость резания  V согласно формулы (4.1)

               

     Определяется  окружная сила резания при фрезеровании

                             , кГ                       ( 4.3 )                                                                                                                                                    

     где, n – число оборотов фрезы в минуту

                 Сp –показатель степени (таблица 39 ст445[1])) принимаем Сp=82.5

Yp, Xp , Wp, qp, up- показатели степени зависящий от материала     изделия (таблица 39 ст445[1])) Yp=0.75, Xp=1,  Wp,=0.2, qp=0.73, up=1.1

K_р зависит от качества обрабатываемого материала выражаемого коэфицентом К_мр.=(HB/190)^np    (таблица 21 ст430 [1])) принимаем K_р  =1.25

          Определяется крутящий момент на шпинделе (ст444[1])

                                 , кГ*м                                                        ( 4.4 )                                                                                                                                                                 
 
 
 

      В соответствии с формулой

      

      Определяется  мощность резания P

                                    , кВт                                          ( 4.5 )                                                                                                                                                                                                  

      В соответствии с формулой

      

      

         По рассчитанной мощности резания  Р, кВт, с помощью справочника стр.109[4] находим асинхронный электродвигатель с коротко замкнутым роторам и данные записываем в таблицу 1

Таблица 1 – Технические  данные выбранного двигателя

 

По ГОСТ 14254 – 80 [3] для данного двигателя выбираем степень защиты IP44. 
 
 

5 Расчет мощности  и выбор электродвигателя  вспомогательного  движения

        В фрезерном станке модели 6Т80Ш в качестве электропривода вспомогательного движения используется 2 электропривода: системы охлаждения инструмента и привод подач. В системе охлаждения охлаждающей жидкостью является вода, а в качестве электропривода используют установку с центробежным насосом, работающим в продолжительном режиме и постоянной нагрузкой. В качестве двигателя насоса используется асинхронный двигатель АД с короткозамкнутым ротором. 

        Мощность двигателя насоса охлаждения  Р_дв, кВт, определяется по формуле (стр.471 [10]):

                                        ( 5.1 )                                            

где   К_з – коэффициент запаса, принимаем по стр. 471[10] К_з=1,1;

        ρ– плотность перекачиваемой  жидкости, кг/м³, принимаем ρ=998,2 кг/м³;

        g – ускорение свободного падения, м/с², g=9,8 м/с²;

        Q – производительность насоса, м³/с, принимаем Q= 0,0022;

        Н – полный напор, м, принимаем  Н= 3;

        η_ном – КПД насоса, %, принимаем по стр. 471 [10]  η_ном=0,75;

        η_п – КПД передачи, %, принимаем по стр. 471 [10]  η_ном=0,9;

      

                                                                                                                                                                                                                                                                                    _{По рассчитанной мощности Рдв, кВт, с помощью справочника стр. 109[4] выбираем асинхронный электродвигатель с КЗ Ротором, данные сводим в} 

  _{таблицу 2.}

Таблица 2 – Технические  данные выбранного двигателя