Материал: Проектирование электропривода промышленных механизмов. Фролов Ю.М

Студентам предлагается спроектировать электропривод для одной из промышленных установок, но по согласованию с руководителем курсового проектирования студенты могут разрабатывать электроприводы для предложенных ими промышленных установок.

Рекомендации по проектированию электропривода приводятся в разделах данного учебного пособия.

1. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

как завышение мощности на несколько киловатт приведет к большому перерасходу энергии в масштабах страны, что в настоящих условиях обернется снижением конкурентоспособности станков, из-за большего расхода энергии при прочих равных параметрах станка.

Металлорежущие станки могут быть классифицированы по различным признакам /1/:

– в зависимости от технологического процесса, определяющего способ обработки, формы образуемой поверхности, характера движения, вида инструмента и заготовки станки подразделяют на группы, основными из которых являются станки строгальные, токарные, фрезерные, сверлильно-рас-точные, шлифовальные;

–по степени универсальности различают универсальные, специализированные и специальные станки;

–универсальные станки (общего назначения) используются для обработки деталей широкой номенклатуры, ограниченной лишь предельными габаритами, набором инструмента и технологическими операциями;

–специализированные станки используются для обработки однотипных деталей (труб, муфт, коленчатых валов и других) в определенном диапазоне размеров.

Специальные станки применяют для обработки одной определенной детали, реже – нескольких однотипных деталей.

По степени точности обработки станки делят на пять классов

–нормальной точности (Н) к этому классу относятся большинство универсальных станков

–повышенной точности (П) при изготовлении станков этого класса на базе станков нормальной точности предъявляются повышенные требования к точности обработки ответственных деталей,

качеству сборки и регулировки станка

– высокой точности (В), достигаемой за счет специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей, качеству сборки и регулировки станка в целом

– особо высокой точности (А), при изготовлении которых предъявляются еще более жесткие требования, чем при изготовлении станков класса В

– особо точные (прецизионные) (С) станки.

Для обеспечения точности работы станков классов В, А и С необходимым условием является поддержание в производственных помещениях постоянными, автоматически регулируемыми значения температуры и влажности.

По степени автоматизации различают механизированные и автоматизированные станки (автоматы и полуавтоматы):

–механизированный станок имеет одну автоматизированную операцию (например, зажим заготовки или подачу инструмента);

–автомат, осуществляя обработку, производит все рабочие и вспомогательные движения цикла технологической операции и повторяет их без участия человека;

–полуавтомат – станок, работающий с автоматическим циклом, для повторения которого требуется вмешательство человека (снятие детали и установка новой заготовки).

По расположению шпинделя станки делятся на горизонтальные вертикальные наклонные комбинированные.

В зависимости от габаритов и массы обрабатываемой детали различают:

–нормальные (до 1 тонны);

–крупные (до 30 тонн);

–тяжелые (до 100 тонн) станки;

–особо тяжелые или уникальные (более 100 тонн).

Обработка изделий на металлорежущих станках - это придание заготовке необходимой формы поверхности и размеров, путем перемещения режущей кромки инструмента относительно заготовки или наоборот, заготовки относительно режущей кромки инструмента. Требуемое относительное перемещение создается сочетанием движений инструмента и заготовки. Это движение называется основным (рабочим). Его разделяют на главное движение, за счет которого инструмент производит резание детали и движение подачи, обуславливающее перемещение инструмента или обрабатываемой детали для снятия нового слоя металла. Главное движение и движение подачи могут быть вращательными и поступательными и совершаться как заготовкой, так и инструментом.

Технологические условия нагрузки характеризуются зависимостью мощности или момента нагрузки от скорости механизма. Некоторые механизмы, например главный привод токарного станка, требуют регулирования скорости почти во всем диапазоне регулирования с постоянной мощностью; другие, например приводы

подач - при постоянном моменте; а третьи, как главный привод продольно-строгального станка, часть диапазона регулирования осуществляет при постоянной мощности, а часть при постоянном моменте.

1.2.Строгальные станки

Вгруппу строгальных станков входят поперечнострогальные, продольно-строгальные и долбежные станки. Характерная особенность строгальных станков — возвратно-поступательное перемещение резца или детали с режимом строгания при прямом ходе и осуществление прерывистой поперечной подачи после каждого одинарного или двойного хода резца или детали /2/.

На продольно-строгальных станках осуществляется строгание больших деталей. Такие станки выпускаются разных размеров с длиной стола 1,5—12 м. В зависимости от длины стола различают станки небольших размеров при

длине стола до Lcт = 3 - 4 м с тяговым усилием Fтяг<= 30-50 кН, средних размеров при Lст <=5 м, Fтяг = 50-70 кН и тяжелые станки Lст> 5 м, Fтяг> 70 кН /2/.

Общий вид продольно-строгального станка приведен на рис. 1.1. На этих станках обрабатываемое изделие 1 закрепля -

Рис. 1.1. Общий вид продольно-строгального станка

ют на столе 2, совершающем возвратно-поступательное движение, а резец 3, закрепленный на вертикальном суппорте 4, установленном на траверсе 5, остается неподвижным. Процесс строгания производится при прямом рабочем ходе стола, а при обратном ходе резец поднимается. После каждого обратного хода стола резец перемещается в поперечном направлении, обеспечивая поперечную подачу. Продольное перемещение стола при рабочем ходе является главным движением, а привод – главным приводом станка, перемещение резца — движением подачи. Вспомогательными движениями являются быстрые перемещения траверсы и суппортов станка, подъем резца при обратном ходе стола и наладочные операции

Кинематическая схема