Электропривод главного движения горизонтально-расточного станка 2670

Задание.

Электропривод главного движения горизонтально-расточного станка 2670.

1. Технические данные станка.

 
 

2.       Электропривод шпинделя
1. Реверсивный двухкомплектный тиристорный электропривод с двухзонным регулированием скорости

 

3.       Электропривод подачи шпинделя
1. Реверсивный частотно-регулируемый электропривод

 

4.       Система управления электрооборудованием  станка
1. Релейно-контакторная схема

 

5.       Графическая часть проекта 
1. Принципиальная схема электрооборудования станка

 

6.       Перечень вопросов подлежащих  разработке
1. Описание технологии металлообработки и конструкции станка
2. Расчет мощности и выбор электродвигателей главного движения и подачи
3. Выбор электроприводов
4. Разработка схемы  управления электрооборудованием станка, описание работы схемы
5. Выбор аппаратов, составление перечня элементов

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Описание  технологии металлообработки и конструкции  станка.

     Станок предназначен для обработки заготовок больших размеров и массы. Станок (рис.1) имеет неподвижную переднюю стойку 3, установленную на основании 11. на направляющих стойки может перемещаться вверх-вниз шпиндельная бабка 7 с расточным шпинделем 6 и планшайбой 5. на направляющих основания расположены салазки 10, а на них стол 9, который может перемещаться в продольном и поперечном направлениях относительно оси шпинделя и совершать круговое движение.

Рисунок 1. Универсальный  горизонтально-расточной станок

1,3 – стойки;

2 – люнет;

4 – суппорт;

5 – планшайба;

6 – шпиндель;

7 – шпиндельная  бабка;

8 – пульт;

9 – стол;

10 – салазки;

11 – основание.

   На  основании установлена задняя стойка 1 с люнетом 2, предназначенным для дополнительной опоры конца борштанги при растачивании длинных отверстий. На планшайбе в радиальных направляющих смонтирован суппорт 4, обеспечивающий обработку резцом плоских поверхностей и выточек. Управление станком осуществляется с пульта 8. координаты перемещения шпиндельной бабки, люнета, задней стойки и стола  

отсчитываются по лимбам или с помощью навесных оптических устройств (с точностью  до 0,01 мм).

    Главное движение в расточных станках – вращение шпинделя или планшайбы с инструментом. Вспомогательное движение – вертикальное перемещение шпиндельной бабки.

   Привод  главного движения выполняется от регулируемого  двигателя постоянного тока, позволяющего упростить конструкцию шпиндельной  бабки и изменять режим работы станка в процессе резания.

   Привод  главного движения должен обеспечивать устойчивый процесс резания при  обработке изделий неравномерным  припуском. Для получения наибольшей производительности нужно осуществлять регулирование в большей части  диапазона с постоянной мощностью; в зоне низких скоростей регулирование скорости вращения шпинделя при постоянном моменте, то есть производиться двухзонное регулирование.

Движением подачи является продольное и поперечное перемещение  передней стойки, продольное перемещение  шпинделя с инструментом, шпиндельной бабки и суппорта.

   Двигатели подачи делятся на две группы:

- для подачи  шпиндельной бабки, шпинделя и  суппорта;

- для подачи  стойки «поперек» и «вдоль».

   В электродвигателях  подач перемещение инструмента  или изделия осуществляется различными способами, но наибольшее распространение получил привод с ходовым винтом. Вращательное движение электродвигателя передается через редуктор на ходовой винт и через гайку, закрепленную на столе или суппорте, преобразуется в поступательное движение подачи.

   В качестве привода подачи в последнее время  начали использовать частотно-регулируемый электропривод. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

2. Расчет  мощности и выбор  электродвигателей.

 

   

2.1 Главного движения 

   При вращательном главном движении полезная мощность на шпинделе двигателя рассчитывается по формуле:

                                                                                                   (2.1)                                                                                     

   Где - максимальная величина крутящего момента на шпинделе;

    - угловая скорость вращения  шпинделя.

                                                                                                             (2.2)                                                                                                                    

   Так как  редуктор привода шпинделя имеет  три передачи, то расчет ведется  по формуле (2.1) по каждой передаче, при  максимальной скорости на этой передаче:

    (Вт);

    (Вт);

    (Вт).

   где

     ( );

    ( );

      ( ).

   Из  полученных значений мощностей выбираем максимальное ( Вт), которое в дальнейшем будем использовать при расчетах.

   Мощность  на шпинделе станка определяет полезную мощность на валу двигателя:

    (Вт);                                                                 (2.3)

   Где - коэффициент полезного действия привода шпинделя.

   Определяем  максимальную угловую скорость на валу двигателя:

    ( )                                                            (2.4)

   Расчетная максимальная частота вращения двигателя:

    (об/мин)                                                 (2.5)

   Исходя  из расчетных данных предварительно выбираем двигатель постоянного тока типа  2ПН280МГУХЛ4, кВт, об/мин, об/мин. 
 
 
 

    Проверяем предварительно выбранный двигатель по моменту. Для этого определим статический момент на шпинделе:

    (Нм)                                                              (2.6)

    (Нм)                                                               (2.7)

    (Нм)                                                               (2.8)

   Из  полученных значений выбираем максимальное (Нм). Номинальный момент двигателя:

    (Нм)                                                                     (2.9)

   Где ( ).

   Условие > выполняется, следовательно данный двигатель подходит по моменту.

   Так как  номинальная частота выбранного двигателя меньше расчетной, применим двухзонное регулирование. Частота вращения регулируется изменением напряжения на якоре (в сторону уменьшения) и ослаблением потока возбуждения (в сторону повышения). Максимальная частота вращения двигателя больше расчетной, следовательно, данный двигатель подходит по частоте.

   Окончательно  выбираем электродвигатель 2ПН280МГУХЛ4, по исполнению защищенный с самовентиляцией. Двигатель выполнен с тахогенератором  типа ТС1. тахогенератор имеет закрытое встроенное исполнение (якорь генератора жестко закреплен на валу якоря ДПТ). Возбуждение тахогенератора – от постоянных магнитов. Крутизна напряжения тахогенератора 0,033 В/(об/мин), нагрузочное сопротивление – не менее        2 кОм.

   Основные  параметры электродвигателя 2ПН280МГУХЛ4:

   Номинальная мощность кВт;

   Номинальное напряжение В;

   Номинальный ток  А;

   Номинальная частота вращения об/мин;

   Максимальная  частота вращения об/мин;