Реконструкция электроснабжения и электрооборудование цеха технологического оборудования

-   величину момента  сопротивления при пуске;

-   пределы регулирования  скорости приводного механизма;

-   характер и качество  необходимой регулировки скорости (плавное и ступенчатое регулирование скорости);

-  частоту пусков или  включений привода в течение часа;

-   характеристику окружающей  среды.

Произведем расчёт электродвигателя главного движения.

     Скорость резания  υ, м/мин, определяется по формуле

                               

     (2.1.1)

 

 

где     Cυ – коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого

                   материала, резца, а также вид  токарной обработки;

 T – стойкость резца, мин;

 s_z – величина подач на один резец, мм;

 S – шаг резьбы, мм;

 Kυ – коэффициент, учитывающий влияние механических свойств

         обрабатываемого материала по  скорости резания;

           m, Xυ, Yυ – показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, резца, вида обработки.

     Среднее  значение стойкости резца T =120 мин.

     Величина подач на один резец s_z для резьбы 3-го класса   равна 0.06 мм.

     Постоянная Cυ для данных условий резания и показатели степени m, Xυ, Yυ определяем по справочнику: Cυ = 7.4, Xυ = 0,3, Yυ = 1.2, m = 0,5.

     Величину подачи берем  из паспорта станка. Для продольного точения принимаю максимальное значение подачи S = 1,1мм/об.

     Значение коэффициента  Kυ определяется по формуле

 

   Kυ = Kmυ · Knυ · Kuυ · Kφυ · Kφ1υ · Krυ · Kqυ · Koυ   (2.1.2)

 

где    Kmυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние

                     механических свойств обрабатываемого материала на

                     скорость  резания;

          Knυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние

                     состояния поверхности заготовки  на скорость резания;

          Kuυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала

                     режущей части инструмента на  скорость резания;

          Kφυ, Kφ1υ, Krυ, Kqυ – поправочные коэффициенты, учитывающий

      влияние параметров резца на скорость резания;

          Koυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние вида

      обработки на скорость резания;

 

Значение поправочного коэффициента Kmυ определяется по формуле

 

                          Kmυ = Cm (75/σ_В)^nυ,       (2.1.3)

 

где Cm – коэффициент, учитывающий группу стали;

           n_υ – показатель степени, зависящий от обрабатываемого

                 материала и вида обработки;

         σ_В – временное сопротивление, равное отношению максимальной силы, которую выдерживает металл, к первоначальной площади его поперечного сечения.

     Коэффициент Cm = 1, показатель степени n_υ = 1,75, временное сопротивление σ_В = 75 кг/мм².

Kmυ = Cm (75/σ_В)^nυ = 1 (75/75)^1,75 = 1

     Коэффициент Knυ = 1,0 при обработке заготовок без корки.

     Коэффициент Kuυ = 1,0 при марке инструментального материала Т15К6.

     Коэффициент Kφυ = 1,2, Kφ1υ = 0,97, Krυ = 1, Kqυ = 0,97 при главном угле в плане  φ = 30˚.

     Коэффициент Koυ = 1,0 при продольном точении.

     Нахожу значение поправочного  коэффициента Kυ

Kυ = 1 · 1 · 1 · 1,2 · 0,97 · 1· 0,97 · 1 = 1,17

     Определив  все коэффициенты и показатели степени, рассчитаем скорость резания по формуле (2.1.1)

                                      

     

           Тангенциальную составляющую силы резания при при нарезании резьбы  P_z, кГ, определяем по формуле

 

 

 

 

                                 P_z = C_p ∙S^Yp ∙ K_p/i^np      (2.1.4)

где  C_p – постоянная для данных условий резания (наружное продольное

точение проходными резцами с режущей частью из быстрорежущей стали;

          υ – скорость резания, м/мин;

           Yp и np – показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, материала резца и вида обработки;

           Kp – поправочный коэффициент.

     Постоянная Cp = 148. Подача S = 1,1мм/об (из паспорта станка). Для осевой составляющей силы резания Yp = 1,7, np = 0,71.

     Поправочный  коэффициент Kp определяется по формуле

        Kp = Kmp Kφp Kγp Kλp Krp,      (2.1.5)

где Kmp, Kφp, Kγp, Kλp, Krp – поправочные коэффициенты, учитывающие

влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали.

     Поправочный коэффициент  Kφp = 0,7, Kγp = 1, Kλp = 1, Krp = 1.

     Коэффициент Кmр определяется по формуле

                  Кmр = (σ_В/75)^np       (2.1.6)

                  Кmр = (75/75)⁰ = 1

     Определяем  значение поправочного коэффициента Kp

Kp = Kmp Kφp Kγp Kλp Krp = 1 · 0,7 · 1 · 1 · 1 = 0,7

     Найдя все  коэффициенты и показатели степени,  рассчитываем силу резания по формуле (2.1.4)

P_z =  148 · 1,1^1.7· 0,7 /3^0.71= 55,82кГ

     Зная скорость  и силу резания, рассчитываем мощность при нарезании резьбы N, кВт

                

                 (2.1.7)

 

 

        Мощность на валу электродвигателя главного движения определяем с учётом потерь в передачах главного привода и потерь в передачах привода подачи, так как движение подачи в данном станке осуществляется от главного двигателя, по формуле

                               (2.1.8)  

где  η_ст – КПД станка;

η_пр.п. – КПД привода подачи.

     КПД станка  принимаю равным 80%, а КПД привода подачи – 90%.

                                           

     По справочнику  выбираем  ближайший стандартный двигатель, и выписываю его параметры. Результат выбора сводим в таблицу 2.1.1.

     Таблица 2.1.1– Технические параметры главного привода

Тип двигателя	n, об/мин	Pн, кВт	КПД, %	сosφ	Sн, %	Мп Мн	Мmax Мн	Mmin Мн	Iп Iн
АИР100S4	1500	3	82	0,83	6	2.	2,2	1,6	7

 

По ГОСТу 14254-96 по данному двигателю выбираем степень защиты IP44.

      Расчёт и выбор электродвигателей вспомогательных движений.

     В резьбонарезном  полуавтомате модели 5993 кроме электродвигателя  главного движения используются ещё  три электродвигателя: электродвигатель механизма зажима, электродвигатель гидропривода и электродвигатель насоса смазки.

     Мощности  электродвигателей насосов смазки  и гидропривода Р дв, кВт рассчитываются по формуле

                    (2.1.9)

где  ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

g = 10 – ускорение свободного падения, м/с²;

Q – производительность насоса, м³/с;

Hc – статический напор, определяемый, как сумма высот всасывания и

  нагнетания, м;

ΔH – потеря напора в трубопроводах насосной установки, м;

η_ном – КПД насоса;

η_п – КПД передачи;

Кз – коэффициент  запаса.

     Плотность  охлаждающей жидкости (эмульсии) составляет 1000 кг/м³. Плотность масла, перекачиваемого насосом смазки, равна 920 кг/м³. Средняя производительность насосов систем охлаждения составляет 22 л/мин или 0,000367 м³/с. Сумму (Нс + ΔH) принимаю равной 10м. Для центробежных насосов с давлением до 0,4 · 10⁵ Па КПД лежит в пределах от 0,45 до 0,6. Принимаю КПД насоса охлаждения равным 0,45, а КПД насоса смазки равным 0,55. КПД передачи принимаю равным 0,9. Коэффициент запаса рекомендуется принимать в пределах от 1,1 до 1,3 в зависимости от мощности двигателя. Так как мощность двигателя насоса охлаждения невелика, значение Кз принимаю равным 1,3.

     Мощность  двигателя насоса гидропривода

     По справочнику  выбираем  ближайший стандартный  двигатель для насоса охлаждения и выписываем его параметры в таблицу 2.1.2.

     Таблица 2.1.2 – Двигатель насоса гидропривода

Тип двигателя	Pн, кВт	КПД, %	сosφ	Sн, %	Мп Мн	Мmax Мн	Mmin Мн	Iп Iн
4АА50В2У3	0,12	63	0,7	9.7	2,0	2,2	1,2	5

 

    

 

Мощность двигателя  насоса смазки

          Р = = 1,1 6 34 3.5/ 1000 0,8 1 = 0.98 кВт                                        

     По справочнику  выбираем  ближайший стандартный  двигатель для насоса смазки и выписываю его параметры в таблицу 2.1.3.

Таблица 2.1.3 – Двигатель насоса смазки

Тип двигателя	Pн, кВт	КПД, %	сosφ	Sн, %	Мп Мн	Мmax Мн	Mmin Мн	Iп Iн
4АА56А2У3	0,18	66	0,76	8	2,0	2,2	1,2	5

 

Выбор электродвигателей  по типу, мощности и условиям окружающей среды для остального оборудования цеха, производится аналогично. Данные расчета сведем в таблицу 2.1.4

 Таблица 2.1.4 – Данные расчета???????

№ на плане	Наименование  ЭО	Рэп, кВт	Примечание
	Основной цех
37-44	Станки шлифовальные	11+5.5+1.5
18-22	Станки карусельные	18,5+7,5+4
1-7	Станки токарно-расточные	15+3+2,2
8-15	Станки фрезерные	11+7,5+2,2
23-36	Станки мелкие токарные	15+7,5
16-17	Сварочный трансформатор	27 кВА	40%
36-39	Насос	15
В1, В2	Вентиляция вытяжная	2,2
П1, П2	Вентиляция приточная	7,5
	Термический участок
49-51	Печь камерная	27
52,53	Печь сопротивления	83
	Подъемно-транспортное оборудование
54	Кран мостовой	22+15+3	ПВ=40%
	Освещение	40