Курсовая работа: Станки ЧПУ

Мощность на валу двигателя главного привода в установившемся режиме складывается из мощности резания, зависящей от усилия и скорости резания, и мощности потерь в механизмах передач, которая зависит от нагрузки, числа звеньев кинематической цепи и частоты вращения привода. При расчетах обычно пользуются коэффициентом полезного действия станка, который определяется как произведение КПД отдельных звеньев кинематической цепи при работе на данной скорости.

При увеличении частоты вращении рабочих органов станка потери в передачах увеличивается, поэтому КПД станка уменьшается. Для станков токарной группы КПД кинематической цепи главного привода при полной нагрузке в среднем составляет 0,7-0,8. Мощность, кВт, на валу главного двигателя в установившемся режиме с учетом потерь в передачах определяется по формуле

где КПД станка при данной мощности резания.

F_z — усилие резания, преодолеваемое шпинделем станка, Н

V_z - скорость при обработке деталей. V_z = 60м/мин.

F_z = 8250 Н

Определяем мощность резания :

где F_z = 8250 Н – усилие резания,

V_z =60 м/мин – скорость обработки детали

По полученным данным выбираем двигатель модели 4АБ2Ш32М4ПБ

Ммах /Мдоп = 2, где Мдоп - дополнительно допустимый момент

КПД = 87,5%

cosφ= 0,87

2.2. Расчет элементов схемы

Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока согласно закону Джоуля - Ленца нагреваются. Количество выделяемой тепловой энергии Q пропорционально квадрату тока, сопротивлению и времени протекания тока: Q = 0,24 I² R_t . Нарастание температуры проводника происходит до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие между теплом, выделяемым в проводнике с током, и отдачей в окружающую среду.

Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности. Поэтому устанавливаются предельно допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала проводника в различных режимах.

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно допустимая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву. Значения максимальных допустимых токов определены из условия допустимого теплового износа материала изоляции проводников различных марок и сечений, температуры окружающей среды и способа прокладки, безопасности обслуживания электрической сети, обеспечения надежности (срока службы) и экономичности.

При расчете сети по нагреву сначала выбирают марку проводника в зависимости от характеристики среды помещения, его конфигурации и способа прокладки сети. Затем переходят к выбору сечения проводников по условию допустимых длительных токов по нагреву.

Допустимая температура нагрева проводников имеет важное значение для безопасной эксплуатации сети, так как перегрев проводов токов может привести к выходу проводника из строя, а в некоторых случаях может возникнуть пожар и даже взрыв (во взрывоопасной среде). Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки сравниваются расчетный максимальный Iр и допустимый Iд токи проводника принятой марки и условием его прокладки. При этом должно соблюдаться соотношение Iд >Iр . Значение допустимых длительных токовых нагрузок составлены для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25°С, земли +15°С и при условии, что в траншее уложен только один кабель. Если условия прокладки проводников отличаются от нормальных, то допустимый ток нагрузки, А, определяется с поправкой на температуру (К_п1 ) и количество прокладываемых кабелей в одной траншее (К_п2 )

Расчетный ток, А, нагрузки для одного двигателя определяется следующим образом:

,

где соsφ - коэффициент мощности двигателя; соsφ = 0,87

Р_ДВ - мощность электродвигателя; Р_ДВ = 11 кВт.

η - КПД механизма передвижения; η=87,5%

V_Н - линейное напряжение, В; V_Н = 380 В

Выбираем кабель с медной гибкой жилой, с резиновой изоляцией, обработанной защитными свойствами, четырехжильный с сечением 4 мм² , с Iдоп = 60 А.