Построение требуемых нагрузочных характеристик привода

Исходные данные (ИД)

Обоснование выбора двигателя и кинематической схемы коробки скоростей (КС)

Исходные данные

Наиболее предпочтительным способом задания исходных данных является построение требуемых нагрузочных характеристик привода. Для его реализации необходимо знать (либо задать) вид и размер обрабатываемых изделий, их материалы и производимые технологические операции, а также прототип станка. Этот способ требует значительных по объему технологических расчетов.

Существует более простой способ, в котором требуемый диапазон частот вращения шпинделя и нагрузочные характеристики М_Ш= f(n_Ш), N_Ш=f(n_Ш) – требуемые момент и мощность на шпинделе в функции от его частоты вращении, определяются технологическим назначением и характеристиками станка-прототипа.

Пример задания такого вида представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Требуемые нагрузочные характеристики на шпинделе

Частота вращения шпинделя, мин^-1	min.							Max.
Крутящий момент на шпинделе, Нм
Мощность, кВт	1,2	2,7	6,7	8,2	6,6	7,8	8,2	8,2

Для наглядности изложим методику выбора двигателя и структуры КС на примере главного привода многоцелевого станка с ЧПУ для обработки корпусных деталей с размером стола 500х500 мм.

Для данного примера требуемый диапазон частот вращения шпинделя и нагрузочные характеристики М_Ш= f(n_Ш), N_Ш=f(n_Ш) приведены в таблице 2.1.

Строим их на основе таблицы 2.1. (рис. 3.1.). Для привода многоцелевого станка диапазон частот вращения лежит в пределах от 40 до 4000 мин ^-1.

По исходным данным таблицы 2.1. строим ломаные линии 1 (момент М) и 2 (мощность N).

На оси абсцисс располагаем шкалу частот вращения шпинделя в соответствии со стандартными рядами, на оси ординат – шкалы моментов и мощностей.

Принимаем знаменатель ряда частот вращения (как наиболее употребляемый в станках с ЧПУ). Отметим, что для регулируемого привода может быть достигнуто любое значение частоты вращения шпинделя в пределах принятого диапазона. Поэтому шкала частот вращения является условной и служит для удобства анализа и синтеза привода. По исходным данным таблицы 2.1. строим ломаные линии 1 (момент М) и 2 (мощность N).

Требуемые характеристики М_Ш=f(n_Ш) и N_Ш=f(n_Ш) по форме должны соответствовать характеристикам, обеспечиваемым регулируемым электроприводом, а именно:

- их форма изменяется в точке перегиба, условно называемой расчетной n_Р. Положение точки перегиба зависит от конфигурации линий 1 и 2 и определяется некоторым диапазоном частот вращения (в данном примере диапазон составляет 160…250 мин^-1, принято n_Р=200 мин^-1);

- М_Ш=const при n_Ш ≤n_Р и далее с увеличением частоты вращения снижается в прямой пропорции;

- N_Ш=const при n_Ш≥n_Р; а при уменьшении частоты вращения ниже n_Р снижается прямо пропорционально.

Так как по оси абсцисс взята логарифмическая шкала частот вращения, то соответствующие наклонные участки требуемых характеристик графически представляются в виде кривых линий.

Требуемые характеристики М_Ш,N_Ш=f(n_Ш) должны проходить выше исходных ломаных линий 1 и 2 с запасом в 10…30% (учитывая потери в приводе и погрешности расчета).

Согласно рис.3.1. получаем, что проектируемый привод должен обеспечивать мощность не менее 9,0 кВт в диапазоне частот вращения
200…4000 мин^-1 и крутящий момент М_Ш≥500Нм в диапазоне частот
40…200 мин^-1.

Дата добавления: 2014-01-13