Станков (2-24):1, для радиально-сверлильных-(3-40):1

2.4 Пример расчёта мощности и выбор главного приводного двигателя

На станке производится сверление отверстия диаметром D и глубиной L в заготовке из ковкого чугуна.

Данные для расчёта приведены в таблице

Таблица 2.1- Данные для расчёта привода сверлильного станка

qv	m	XV	Yv	qм	Yм	Kv
0,32	0,125		0,44		0,8	0,36
Cv	D, мм	T, мин	S, мм·об-1	Cm	t, мм	Kp
25,3			1,25	0,021	37,5

Нормативная скорость резания, допускаемая режущими свойствами сверла [1,c.267]:

, (2.1)

 

где -коэффициент, зависящий от материала изделия и сверла;

D-диаметр сверла, мм;

Т-стойкость сверла, мин;

S-подача, мм ;

t-глубина резания, мм;

, , , -показатели степени, зависящие от материала изделия и диаметра сверла;

-поправочный коэффициент.

Находим частоту вращения шпинделя n, , соответствующую найденой скорости резания по [1,c.267]:

, (2.2)

где -скорость резания, ;

=3,14;

-диаметр сверла, мм.

По паспортным данным станка принимаем действительную частоту вращения шпинделя ;

Определяем действительную скорость резания по [1,c.267]:

,(2.3)

где -действительная скорость вращения шпинделя, .

Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении , Н·м по [1,c.267]:

, (2.4)

где -коэффициент, зависящий от материала изделия;

-диаметр сверла, мм;

-показатели степени, зависящие от материала изделия и диаметра сверла;

S-подача, мм ;

- поправочный коэффициент, принимаем равным 1.

Н·м

Определяем мощность, затрачиваемую на резание , кВт по [1,c.268]:

, (2.5)

где крутящий момент при сверлении, Н·м;

-действительная скорость вращения шпинделя, .

Находим основное время сверления , мин по:

, (2.6)

где - длина детали, мм;

S-подача, мм ;

-действительная скорость вращения шпинделя, .

Так как, отверстие сверлится на глубину, значительно превышающую сверла, то операцию необходимо выполнять в несколько подходов, в данном случае-2.

Исходными данными для определения эквивалентной мощности двигателя является нагрузочная диаграмма.

Определим мощность на валу двигателя при сверлении , кВт:

, (2.7)

где - мощность, затрачиваемая на резание, кВт;

- коэффициент полезного действия станка, принимаем равным 0,95.

Определим потери мощности в станке при резании кВт [1,c.268]:

, (2.8)

кВт

Определим мощность холостого хода станка , кВт:

, (2.9)

где - потери мощности в станке при резании, кВт

Поправочный коэффициент.

кВт

По рассчитанным данным строим нагрузочную диаграмму:

 

Рисунок 2.1- Нагрузочная диаграмма сверлильного станка

По нагрузочной диаграмме определяем эквивалентную мощность ,кВт, за цикл обработки:

, (2.10)

где - половина основного времени, мин;

, - время, необходимое для извлечения и охлаждения сверла и выхода стружки, принимаем равным 0,33;

, кВт;

мощность холостого хода станка, кВт.

=

По кинематической схеме станка расчётная частота вращения двигателя составляет об/мин

На основании расчётов выбираем двигатель серии АИР160S4 [3,c109]

Таблица 2.3- Данные выбраного двигателя для главного привода

Марка двигателя	кВт	А		%		Н·м
АИР160S4		28,3			0,89	95,5		2,5

 

Аналогично ведется расчет и выбор электродвигателей для вспомогательных приводов [3, с.109].

Данные заносим в таблицу.

Таблица 2.4- Данные выбранных двигателей вспомогательных приводов

Двигатель	Марка	кВт		%		А	Н·м
Д2	АИР100S4				0,83	6,66	19,1		2.2
Д3	4А71А4У3	0,55		70,5	0,70	1,7	3,5	4,5	2,2
Д4	4А71А4У3	0,55		70,5	0,70	1,7	3,5	4,5	2,2
Д5	АИР63В4	0,37			0,70	1,2	2,36		2.2