Расчет электропривода многооперационного станка с ЧПУ
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
азначениеформулазначение1 (0-1)F0-1 = -(Fd + Ftr0) + Fg1,938 103t0-1 = tp0.062 (1-2)F1-2 = -Ftr0+ Fg10,1 103t1-2 = 1.8153 (2-3)F2-3 = Fd - Ftr0+ Fg18,27 103t2-3 = tt0.064 (3-4)F3-4 = Fd + Ftr0+ Fg20,35 103t3-4 = tр0.065 (4-5)F4-5 = Ftr0+ Fg12,18 103t4-5 = 0.7167 (6-7)F6-7 = Ph + Ftr1+ Fg22,42 103t7-8 = 79.5086 (5-6)F5-6 = 14,95 103t6-7 = 19.1018 (7-8)F7-8 = 7,473 103t8-9 = 19.1019 (8-9)F8-9 = -Fd + Ftr0+ Fg4,019 103t11-12 = tt0.0610 (9-10)F9-10 = -Fd - Ftr0+ Fg1,938 103t12-13 = tр0.0611 (10-11)F10-11 = - Ftr0+ Fg10,1 103t13-14 = 1.81512 (11-12)F11-12 = Fd - Ftr0+ Fg18,27 103t14-15 = tt0.06
= 15,85 103 Н.
Время цикла равно
tц = t0-1 + t1-2 + t2-3 + t3-4 + t4-5 + t5-6 + t6-7 + t7-8 + t8-9 + t9-10 + t10-11 + t11-12 + tmo
tц = 0,024 + 2,976 + 0,024 + 0,024 + 0,456 + 0,024 + 29,033 + 137,906 + 29,033 + + 0,024 + 1,608 + 0,024 + 60 = 182,417 с.
Рисунок 3 - Диаграммы скоростей и сил
Рисунок 4 - График зависимости скорости от силы
. Выбор параметров винта и определение передаточного числа
Нам необходима динамическая грузоподъемность винта, удовлетворяющая наибольшей силе подачи стола. При этом винт должен выдерживать максимальную нагрузку. По этим условиям предварительно выбираем винт диаметром d01 = 50 мм и d02 = 25 мм, динамическая грузоподъемность С1 = 15 800 Н и С2 = 21 997 Н.
Далее выбирается шаг винта, который определяет передаточное отношение i винт-гайка. Сравним расчеты при шаге винта ?1 = 6 мм и ?2 = 10 мм.
Частота вращения, соответствующая скорости быстрого хода
Угловая скорость рассчитывается по формуле
Передаточное отношение винт-гайки
Определим момент двигателя
КПД двигателя принимаем равным:
?дв = 0,85.
Характеристики винтов:
Диаметр винта: d01 = 50 мм и d02 = 25 мм.
Шаг винта: ?1 = 6 мм и ?2 = 10 мм.
Жесткость винта: G1 = 910 Н/мкМ и G2 = 347 Н/мкМ.
Момент холостого хода: Мхх1 = 0,5 Нм и Мхх2 = 0,08 Нм.
Динамическая грузоподъемность: С1 = 15 800 Н и С2 = 21 997 Н.
Найдем момент инерции винта
,
где mv - масса винта, кг.
,
где Lv - длина винта, принимается 1,5 от длины перемещения стола.
Lv = 1,5 500 = 750 мм.
?ст = 7250 кг/м3.
Скорость двигателя подачи при скорости быстрого хода
Скорость двигателя подачи при рабочей скорости
Скорость двигателя подачи при 2500 мм/мин
. Выбор электродвигателя, комплектного электропривода
Момент максимальный
Момент трения двигателя (10% от момента двигателя максимального)
Mtr1 = 0,1 Mmax1 = 0,1 15,137 = 1,514 Нм.
Mtr2 = 0,1 Mmax2 = 0,1 25,229 = 2,523 Нм.
Приведем массу винта к массе стола
Момент трения двигателя и подшипников, приведенный к силе трения стола
Момент инерции двигателя (желаемый)
Jdvig = 7,3 10-4 кг/м2.
Масса двигателя и винта, приведенные к столу
Mvd1 = Mdvig1 + 800,535 + 3,936 = 4737 кг.
Mvd2 = Mdvig2 + 288,192 + 88,568 = 376,76 кг.
Принимаем двигатель с перегрузкой по моменту, и с номинальной скоростью примерно равной скорости быстрого хода.
Сравним два разных двигателя и выберем тот, который имеет лучший запас по скорости и усилию.
Двигатель 2ДВУ165L, его характеристики:
момент номинальный, Mnom1 = 23 Нм;
максимальная частота вращения, Nmax1 = 2000 об/мин;
момент инерции, Jd1 = 69 10-4 кг/м2;
масса, mdvig2 = 23 кг.
Двигатель 2ДВУ215S, его характеристики:
номинальная частота вращения, Nmax2 = 2000 об/мин;
номинальное напряжение питания, Unom2 = 110 В;
момент номинальный, Mnom2 35 Нм;
момент инерции ротора, Jd2 = 134 10-4 кг/м2;
масса, mdvig2 = 38 кг.
Номинальная частота вращения двигателей
Определение силы подачи для двух двигателей
F?6 = Mnom1 i1 = 23 1,047 103 = 24,09 103 Н.?10 = Mnom2 i2 = 35 628.319 = 21,99 103 Н.
Угловая скорость двигателей
Определение подачи двигателей при различных передаточных отношениях
Подставив полученные значения сил подачи F?6 и F?10 и соответствующие им подачи двигателей Vi1 и Vi2 в график зависимости скорости от силы можно сделать вывод, что значения силы и скорости в точке ? = 6 мм и в ? = 10 мм обеспечивают запас по скорости и больший запас по силе, но во второй точке запас по скорости выше, а также масса двигателя и винта, приведенные к столу в этой точке на порядок ниже. Окончательно принимаем двигатель 2ДВУ215S. Двигатель вентильный с постоянными магнитами, поэтому управление только по якорю
Мощность электродвигателя, примерно, Вт
Перегрузка двигателя по моменту с учётом момента трения и момента холостого хода в винте
Двигатель трёхфазный вентильный с редкоземельными магнитами со 120 градусной коммутацией
Максимальное напряжение преобразователя, В
Минимальное напряжение преобразователя, В
Номинальная частота вращения, об/мин
Напряжение номинальное, В
Напряжение номинальное принимаем Unom = 110 В
КПД двигателя, в долях ?d = 0,7.
Ток номинальный, А
Сопротивление якоря, Ом
Ток короткого замыкания, А
Поток номинальный,
. Моделирование в среде VisSim
Перевод в относительные единицы
Момент трения винта на холостом ходу
Момент трения двигателя
Масса стола общая
Скорость двигателя подачи при скорости быстрог