7. Розрахунок і побудова навантажувальної діаграми.
У більшості робочих машин для тривалого режиму роботи навантаження періодично змінюється. У цьому випадку вибір потужності електродвигуна дещо ускладнюється.
Основою для розрахунку потужності й вибору електродвигуна є навантажувальна діаграма та діаграма швидкості виконавчого органа робочої машини.
Навантажувальна діаграма виконавчого органа робочої машини являє собою графік зміни зведеного до вала двигуна статичного моменту навантаження під час роботи : Мст (t). Ця діаграма розраховується на підставі технологічних даних, що характеризують роботу машин і механізмів, і параметрів механічної передачі.
Важливим фактором, визначаючим виробничисть токарного верстата, є машинний або технологічний час обробки, який визначається по формулі :
tм = L / nшп ∙ S
де: L –довжина проходу, мм;
nшп – частота обертання шпинделя, об/хв.;
S – подача, мм/об.
7.1 Щоб визначити машинний час необхідно визначити частоту обертання шпинделя при чорновій та чистовій обробках :
об/хв
об/хв
об/хв
об/хв
7.2 За розрахованими даними визначаю машинний час для чорнової та чистової обробок :
tм чорн1 = 400/294,03 ∙1,2 = 1,13 хв
tм чорн2 = 100/286,95 ∙1,2 = 0,29 хв
tм чист3 = 400/453,41 ∙0,6 = 1,47 хв
tм чист4 = 100/516,96 ∙0,6 = 0,32 хв
7.3 Так як двигун на період пауз не відмикається, то навантаження його в період пауз зумовлена витратами холостого ходу верстата. При цьому потужність на валу двигуна визначається :
Рхх = α ∙ Рz max
Рхх = 0,15 ∙ 4,78 = 0,71 кВт
де α – коефіцієнт втрат
α = 0,6 ∙ (1 – ηвер / ηвер)
α = 0,6 ∙ (1 – 0,8/0,8) = 0,15
Приймаємо ККД верстату ηвер = 0,8
Допоміжний час пов’язаний з переходом в хв, t0 = 0,64
7.4 Перевіряю двигун за еквівалентною потужністю:
кВт
Так як Рном ≥ Рекв, тобто 1,95 ≤ 7,5 , то двигун вибрано вірно.
7.5 На основі результатів обчислень будую навантажувальну діаграму
8.Опис роботи схеми
Необхідну частоту обертання шпинделя вибирають перемиканням перемикача ЗА у положення 1... 9.Установкою ввідного автомата Г)Р у положення 1 електроустаткування верстата підключається до живлячої електромережі та включається сигнальна лампа НІЛ.
Якщо задіяти кнопку управління ЗВ2 тоді вмикаються реле КУ1, КУ2,КТ та магнітні пускачі КМ1, КМЗ. Магнітний пускач КМЗ вмикає електродвигун МІ головного руху, а магнітний пускач КМ1 -- електродвигун М4 - станції змазки.
Після запуску електродвигуна МІ можуть бути ввімкнені: кнопкою управління ЗВЗ магнітний пускач КМ2, електродвигун М2 швидких переміщень каретки і супорта, перемикачем ЗАЗ - магнітний пускач КМЗ електронасоса охолодження МЗ та рукояткою управління, як лівою (5А1), так і правою (ЗА2) - шпиндель верстата.
Робота одночасно з двома рукоятками управління, наприклад, вмикання шпинделя правою рукояткою, а відключення лівою рукояткою управління — неможливо. Якщо шпиндель ввімкнений за допомогою першої з рукояток, тоді друга ніякого впливає на роботу привода не видає. Так як якщо працюємо з правою рукояткою, реле КУ1 стає відключеним, а при роботі лівою рукояткою відмикається реле КУ2. Але якщо обидві рукоятки знаходяться у нейтральному положенні, реле КУ1 та КУ2 будуть ввімкнені і починати роботу можливо будь-якою рукояткою управління.
Для того щоб робочий хід шпинделя ввімкнути лівою рукояткою, її слід перевести із положення 2 "Шпиндель стоп", у положення 3 "Шпиндель вперед". При цьому контакти перемикача ЗА2 в ланцюгах 4 та б розімкнуться і реле КУ2 відімкнеться, а контакт ЗА2 у ланцюзі 10 замикається вмикає реле КУЗ, контакт якого КУЗ, у свою чергу вмикає реле КУ5.Контакти КУ5 у ланцюгах 25 та 31 замикаються, вмикають дві електромагнітні муфти у автоматичній коробці швидкостей згідно діаграми на принциповій електричній схемі і шпиндель починає обертатись.Для того щоб зупинити шпиндель треба рукоятку управління перевести з положення 3 у положення 2 "Шпиндель стоп" При цьому контакти перемикача ЗА2 у ланцюгах 4 та 6 замкнуться і ввімкнеться реле КУ2, а контакт у ланцюзі 10 розмикається і відмикає реле КУЗ і також реле КУ5. Контакти КУ5 у ланцюгах 25 та 31 відмикають дві муфти у автоматичній коробці швидкостей, а у ланцюгах 33,35,37 вмикають електромагнітні муфти У5, У6, У7. При гальмуванні реле КУ4 вмикається і розмикається за допомогою транзисторної затримки АТ. Час гальмування шпинделя задається у межах 2...З секунд регулюється потенціометром К.1 затримки АТ. Для того щоб ввімкнути зворотній хід шпинделя ("Шпиндель назад"), треба рукоятку управління перевести з положення 3 у положення 2 "Шпиндель стоп" у положення 1 "Шпиндель назад". При цьому контакти перемикача 8А2 у ланцюгах 4 та 6 розімкнуться і реле КУ2 відімкнеться, контакт 5А2 у ланцюзі 11 замкнене і ввімкне реле
КУ4. При ввімкнені реле КУ4 у ланцюзі 14 розмикається і відмикає магнітний пускач КМЗ, який виконує функцію хода вперед електродвигуна МІ головного руху, контакт КУ4 у ланцюзі 16 замкнеться, ввімкне магнітний пускач КМ4 (який виконує функцію хода назад) тоді електродвигун МІ почне обертатись у зворотньому напрямку. Інший контакт реле КУ4 у ланцюзі 13 ввімкне реле КУ5.
Контакти КУ5 у ланцюгах 25 та 31 замкнуться, вмикають електромагнітні муфти у автоматичній коробці швидкостей, і шпиндель верстата починає обертатись у зворотньому напрямку.
Для того щоб зупинити шпиндель рукоятку управління треба перевести з положення 1 у положення 2 "Шпиндель стоп" . При цьому контакти перемикача 5А2 у ланцюгах 4 та 6 замкнуться і реле КУ4 ввімкнеться. Знеструмлене реле КУ5 вмикають дві електромагнітні муфти у АКТІ і вмикає електромагнітні муфти У5, У6, У7 у АКП. Шпиндель гальмує і зупиняється. Після того як шпиндель зупиниться реле КУ4 і відмикається і відмикає електромагнітні муфти У5, У6, У7. При ввімкнені реле КУ4 магнітний пускач КМ4 буде ввімкненим і електродвигун МІ почне обертатись у зворотньому напрямку.
При управлінні шпинделем верстата правою рукояткою управління команда "Шпиндель стоп", чи "Шпиндель назад" подається перемикачем SА1.При подачі цих команд перемикачем SА1 реле КУ4 буде ввімкненим. В іншому дії електричної схеми також, як і при управлінні шпинделем верстата. лівою рукояткою управління.