3.5. Проверка выбранного двигателя по среднему динамическому моменту

Полученное в результате расчета значение Мд.т. для пред­варительно выбранного двигателя сравнивают с величиной сред­него динамического момента М ср.д. определяемого по кривой допустимых моментов в переходном процессе (рис. 3, кривые 2а...2и) согласно выражению

(24)

при этом М_Д.Т. не должен превышать М _СР.Д. (М_Д.Т≥ М _СР.Д. )

Наиболее просто и с достаточной точностью значение М_СР.Д можно найти графически по выражению

(25)

где S – площадь, заключенная между соответствующей кри­вой допустимых моментов и отрезками осей координат протя­женностью: по оси частот вращения - от 0 до значения , по оси моментов - от 0 до точки пересечения кривой с осью моментов. Например для двигателя типа ПБB132L при , указанная площадь (рис.3, кривая 2ж) будет заключена между отрезками, orpaничeнными точками А, В, С, D , E, при этом значение S можно выразить как ра­зность: S = S₁ – S₂ , где S₁ – площадь прямоугольника ABGE, где S₂

– площадь, заключенная между точками CGD /приближенно можно считать ее треугольником/. Для данного примера будет равно:

Если расчетное значение Мд.т превышает Мср.д, то выби­рают двигатель большего размера или принимают меры к уменьшению Мд.т., например путем снижения величины ускоре­ния при разгоне и скорости быстрых ходов, уменьшения мо­ментов инерции элементов привода и т.д.

3.6. Проверка выбранного двигателя по моменту допускаемому им при рабочих кратковременных режимах и по среднеквадратичному моменту

В первом случае проверка предусматривает сопоставле­ние расчетного момента Мт.б. /момент в установившемся ре­жиме при ускоренных перемещениях/ с моментом Мр.к. допускае­мым двигателем при рабочих кратковременных режимах, который может быть найден по соответствующей кривой графика (рис.3. кривые 3а...3и). Величина Мт.б. должна быть не более Мр.к. т.е. должно выполняться условие Мт.б.≤ Мр.к.

Если двигатель работает в повторно-кратковременном ре­жиме с резко переменной нагрузкой, то его номинальный момент Мн. должен быть не менее среднеквадратичного момента Мск., (Мн.≥ Мск.)

Значение Мск. определяется с учетом наг­рузочного графика работы двигателя выражением

, (26)

где M_i. ­– значение момента в интервале времени :

– время цикла.

Интервалам работы двигателя соответствуют этапы разгона, торможения, быстрых ходов, рабочих подач, стоянки.

4. Пример расчета привода подач

4.1. Исходные данные

Требуется рассчитать привод подачи продольного суппорта токарного станка с ЧПУ нормальной точности при следующих исходных данных.

Привод имеет систему управления замкнутого типа, высокомоментный приводной двигатель серии ПВ связан с хо­довым винтом через муфту; масса суппорта m = 500 кг; об­щая длина ходового винта L_в = 1800 мм, свободная длина /расстояние между торцами опор/ мм, максимальное расстояние между гайкой и опорой винта мм; твердость поверхностей контакта шариков и дорожек качения винта и гайки НRС = 60, допускаемые контактные напряжения [σ_к] = 2500 МПа; число витков работающих в гайке ; скорость быстрых ходов V б.х. = 10 м/мин; ускорение при раз­гоне м/с². Ходовой винт установлен на двух опорах по схеме IV (рис.8); каждая из опор представляет собой ро­ликовый комбинированный подшипник типа 504000.

В качестве расчетного принят некоторый обобщенный цикл работы, включающий в себя (без учета периодов разгона и торможения) следующие этапы движения суппорта: быстрый по­двод инструмента к изделию; рабочая подача (черновой ре­жим); быстрое перемещение суппорта назад; рабочая подача (получистовой режим); быстрое перемещение назад; рабочая подача (чистовой режим); быстрый отход суппорта в исходное положение, соответствующее началу нового цикла; стоянка.

Полученные в результате анализа технологического про­цесса исходные значения параметров, необходимые для рас­чета привода, представим в виде таблицы (табл.7),. Указан­ное в таблице время разгона (торможения) определено c уче­том линейного закона изменения скорости суппорта на этих этапах движения:

Таблица 7

Данные для расчета приводов

№ этапа движения	Характер этапа движения	Значения параметров						Направление движения
		lС	VС	t	FР	FТ.Н
		м	м/мин	с	Н	Н
1	Разгон	0,03	–	0,17	–	300	←
2	Быстрый ход	0,34	10	2,04	–	300	←
3	Торможение	0,03	–	0,17	–	300	←
4	Рабочая подача (черновой режим)	1	0,2	300	5200	2700	←
5	Остановка	–	–	–	–	–	–
6	Разгон	0,03	–	0,17	–	300	→
7	Быстрый ход	0,94	10	5,64	–	300	→
8	Торможение	0,03	–	0,17	–	300	→
9	Остановка	–	–	–	–	–	–
10	Рабочая подача (получист. режим)	0,7	0,16	250	1350	700	←
11	Остановка	–	–	–	–	–	–
12	Разгон	0,03	–	0,17	–	–	→
13	Быстрый ход	0,64	10	3,84	–	–	→
14	Торможение	0,30	–	0,17	–	–	→
15	Остановка	–	–	–	–	–	–
16	Рабочая подача (чистовой режим)	1	0,09	660	220	400	←
17	Остановка	–	–	–	–	–	–
18	Разгон	0,030	–	0,17	–	300	→
19	Быстрый ход	1,34	10	8	–	300	→
20	Торможение	0,030	–	0,17	–	300	→
21	Стоянка	–	–	180	–	–	–
Обозначения: lС – путь суппорта, VС – скорость, t – время, FР – осевая составляющая силы резания, FТ.Н – сила трения в направляющих