Машиностроение и механика

Article Index
Станочное оборудование
Проектные критерии, предъявляемые к станочному оборудованию
Обобщенные (базисные) показатели оценки качества оборудования
Точность, источники возникновения погрешностей
Критерии работы станочного оборудования – жесткость
Прочность, износостойкость, теплостойкость
Эргономические основы проектирования оборудования
Понятие привода, назначение, требования к приводам
Ступенчатое, бесступенчатое, смешанное регулирование скорости движения рабочего органа
Цели и задач кинематического расчета, его последовательность
Порядок построения СТС и ГЧВ
Расчет чисел зубьев передач МРС
Отклонения множительной структуры
Шпиндельный узел
Гидродинамические и гидростатические опоры шпинделей
Несущая система станка
Направляющие МРС
Организация ремонта и обслуживания
All Pages

Ступенчатое, бесступенчатое, смешанное регулирование скорости движения рабочего органа. Знаменатель ряда частот вращения  (чисел подач), его стандартные значения и области применения, выбор. Определение мощности электродвигателя привода.

 

При ступенчатом регулировании скорости движения изменение скорости обеспечивается коробками скоростей, шкивами, многоскоростными асинхронными двигателями; при бесступенчатом – электроприводом постоянного тока, гидроприводом, механическим вариатором, комбинированным приводом.

1.                Сочетание одноступенчатого однофазного электродвигателя с механической коробкой передач (распространенный тип привода).

+ низкая стоимость, высокая надежность, жесткая механическая характеристика, т е при изменении нагрузки на выходе частота вращения не падает, а при изменении частоты вращения коробкой мощность сохраняется до 100 кВт.

2.                Сочетание многоскоростного АЭД с механической коробкой.

 + упрощается конструкция механической коробки, можно переключать скорости на ходу.

 - при изменении частоты вращения вала ЭД  меняется мощность ЭД. Используют до 30 кВт.

3.                Односкоростной АЭД, механический вариатор, механическая коробка скоростей.

Слабое звено – вариатор. Применяют редко из – за вариатора (недолговечность ремней).

4.                Многоскоростной АЭД с механическим вариатором.

Применяют редко из – за того, что при изменении частоты меняется мощность.

5.                Односкоростной ЭД с гидроприводом и механической коробкой передач.

Особенность: в нижней части диапазона регулирования частоты вращения осуществляется за счет изменения производительности насоса. Частота вращения увеличивается, крутящий момент постоянный, мощность увеличивается. В верхней части диапазона регулирования частоты вращения мощность постоянна, крутящий момент уменьшается, коробка дается не в нагрузку, а для увеличения диапазона регулирования.

Чаще приводы проектируют ступенчатыми. Для обеспечения рационального использования станка частоты вращения между минимальной и максимальной должны давать постоянное падение скорости при переходе с соседних частот. Рус. академик Гадомен доказал, что частоты вращения целесообразно изменять по геометрической прогрессии. Для всех интервалов ряда частот вращения шпинделя абсолютные и относительные потери скорости будут одинаковы.

Где - знаменатель геометрического ряда;

       - число скоростей.

Задаваясь значением z можно найти знаменатель геометрического ряда:

Значения, вычисленные по формулам или по графику округляют: z – до ближайшего большего целого;  - до ближайшего нормализованного значения; диапазон регулирования пересчитывают. При выборе знаменателя  и числа ступеней изменения скорости необходимо учитывать: все значения  должны быть нормализованы (табл.) для того, чтобы можно было нормализовать ряды частот вращений(двойные ходы, подачи), чтобы упростить кинематический расчет, а так же проектирование станка в целом, для упрощения модернизации, для нормирования станочных работ, сокращения подготовки производства, унификации узлов и т д

Значения знаменателя определены на основании:

·                   ГОСТ 8032 – предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел должны представлять собой десятичные ряды геометрической прогрессии со знаменателем

в приводе станков применяются приводы, частота вращения в которых изменяется при переключении полюсов.

Либо у трехскоростного

·                   Отраслевой стандарт рекомендует применять знаменатели ряда 1,26; 1,41; 1,58 для приводов в виде коробок.

·                   Для станков средних размеров , если нет каких –либо других условий, пожеланий заказчиков.

·                   При наличии быстросменных зубчатых колес применяют .Станки для массового и серийного производств перенастраиваются редко.

·                   В станках с большим диаметром обрабатываемых деталей  должно быть маленьким

·                   В станках с небольшими диаметрами обрабатываемых деталей  должно быть большим

·                   В приводе могут применять 2 значения . В средней части диапазона частот вращения (используемый наиболее часто) применяют меньшее значение (чаще частоты вращения), а для крайних участков  больше (отношение частот больше).

·                   Желательно, чтобы число ступеней частот вращения было 2 и 3 (количество передач в группе с одного вала на другой должно быть 2,3,4,6,8,9,12,16,18,24,27,32,36).

·                   Значение z не должно быть большим, так как это усложняет конструкцию коробки скоростей с одной стороны, а с другой стороны как можно больше, стремясь к бесступенчатому приводу.

Источники движения в приводах:

·                    Электродвигатель постоянного или переменного тока

·                    Гидродвигатель используется в гидроприводе (гидроцилиндр или гидромотор с источником энергии – насосом + управляющие устройства(дроссель, распределитель) + передача к рабочему органу)

Станки с ЧПУ. Особенность: каждый привод имеет свой источник движения (электродвигатель, гидродвигатель)

Определение мощности электродвигателя привода.

В общем случае мощность двигателя привода равна:

, где  полезная мощность;

расходуемая мощность на преодоление сил трения.

; ; ,

Где максимальная тяговая сила;

максимальная скорость рабочей подачи.

Токарные станки

Сверлильные станки

Фрезерные станки

, где мощность, рассчитанная на преодоление сил трения на холостом ходу; дополнительная часть мощности, рассчитанная на преодоление сил трения при работе под нагрузкой.