Obliczanie mocy silników elektrycznych mechanizmów obrabiarek grupy tokarskiej
Przy obliczaniu mocy silnika elektrycznego z regulacją prędkości należy wziąć pod uwagę właściwości mechaniczne mechanizmu.
Dla podstawowego mechanizmu ruchu, w którym realizowana jest dwustrefowa regulacja prędkości: przy stałym momencie obrotowym i stałej mocy moc silnika elektrycznego oblicza się ze wzoru
gdzie: Mmax — maksymalna rezystancja przy obciążeniu ciągłym i maksymalna rezystancja zastępcza przy powtarzalnym obciążeniu krótkotrwałym; ωn — prędkość maksymalna przy stałej regulacji momentu obrotowego (przy przepływie nominalnym).
W przypadku napędu mechanicznego moc jest określana na podstawie maksymalnego równoważnego momentu obrotowego i maksymalnej prędkości. Przy dużym zakresie regulacji prędkości zaleca się stosowanie silników elektrycznych z niezależną wentylacją lub typu zamkniętego. W przypadku stosowania silnika elektrycznego z samowentylacją należy liczyć się z pogorszeniem jego chłodzenia przy niskich prędkościach.
W przypadku silników nieregulowanych, z reguły pracujących w trybie S6 (jeśli cykl nie przekracza 10 minut), obliczanie mocy odbywa się w następujący sposób.
Moc silnika elektrycznego dla każdej operacji określa wzór:
gdzie: Pzi, η — odpowiednio moc skrawania i sprawność maszyny.
Sprawność zależną od obciążenia określa się na podstawie strat mocy, na podstawie wyrażenia:
gdzie: Pnz — nominalna moc skrawania; α i β — stałe i zmienne współczynniki strat.
Biorąc pod uwagę współczynnik obciążenia
Wydajność maszyny
Dla przypadku K = 1
Dzielenie strat w celu określenia wydajności przy każdym obciążeniu daje
Wstępne obliczenia praktyczne są akceptowane
Dla napędów głównego ruchu tokarek, frezarek, wiertarek wydajność przy stałym obciążeniu wynosi 0,7 ... 0,8, dla szlifierek 0,8 ... 0,9. Moc silnika elektrycznego na biegu jałowym maszyny określa wzór:
Czas trwania operacji dla każdego przejścia określa wzór:
gdzie: l — długość przejścia, mm; S — posuw, mm / obr; n — prędkość obrotowa wrzeciona, obr / min.
Czas montażu i demontażu części to 1-3 minuty. Na podstawie obliczonej mocy i czasu dla każdej operacji konstruowany jest wykres obciążenia i wyznaczana jest moc zastępcza.
W przypadku zastosowania napędu elektrycznego z regulacją obrotów przyjmuje się najostrzejszy tryb pracy przy doborze silnika pod względem mocy, zarówno pod względem obciążenia, jak i częstotliwości rozruchów na godzinę.
W tym przypadku wstępnego doboru silnika elektrycznego dokonuje się według momentu równoważnego, uwzględniając współczynnik bezpieczeństwa dla dynamiki w granicach Kd = 1,1-1,5 i najbardziej prawdopodobny czas włączenia.
gdzie: βi — współczynnik uwzględniający pogorszenie chłodzenia silnika elektrycznego w i-tym przedziale, gdy prędkość spada poniżej znamionowej;
β- współczynnik pogorszenia wymiany ciepła w przypadku zwory nieruchomej; PVR, PVst — obliczona i standardowa wartość czasu trwania inkluzji.
Moc silnika określa wzór
Następnie przeprowadzana jest kontrola przeciążenia i wydajności grzewczej, biorąc pod uwagę rzeczywisty moment bezwładności silnika, przedmiotu obrabianego i części mechanicznych maszyny.