Токарный одношпиндельный вертикальный полуавтомат

    m- масса подвижной части рабочего органа ; m=400кг.

     - угол наклона  направляющей к горизонту,  =.

     -приведенный  радиус тел качения ,мм; =6 мм.

    9.2  Расчет нормальной реакции направляющей

    Р.Х.   

    Х.Х.  

    Р.Х.   

    Х.Х.   =

    Р.Х.    =7023 Н.

    Х.Х.   Н.

 

    10 Расчет крутящих  моментов и выбор  двигателя

    10.1  Расчет крутящих моментов на ходовом винте и валу двигателя при рабочем и холостом ходу

    Расчет  ведется исходя из уравнения баланса работ

    .

    Крутящий  момент при рабочем ходе определяется на ходовом винте и валу двигателя по следующим формулам:

    ;.

    Крутящий  момент на холостом ходу:

    ;

    =16 774 H;   

  10.2 Расчет крутящего момента на ходовом винте

  Момент  на ходовом винте определяется 

  где – тяговое усилие, Н;=6000 Н;

    – диаметр окружности по центрам  шариков, м; =0,05 м;

    – угол подъема  резьбы;

   

    – угол трения в  передаче ВГК;

  =arctg, где - коэффициент трения качения;=(57-85)10^-5;

   

    – шаг резьбы;

  

  Рисунок 10.1  - Ходовой винт 
 

  По  полученному значению крутящего  момента на ходовом винте предварительно выбираем электродвигатель.

  Предварительно  по полученным значениям частот вращения ходового винта и крутящего момента  принимается высокомоментный электродвигатель постоянного тока модели  

  Характеристики  представлены в таблице.

  Таблица 10.1 – Характеристики

Номинальный момент,  Н	Номинальная частота вращения,мин-1	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Длительный  момент в заторможенном состоянии, Н	Длительный  момент при пуске, Н	Момент  при максимальной частоте вращения, Н	Максимальная  частота вращения в длительном режиме, мин-1	Момент  инерции якоря, кгм2
1	2	3	4	5	6	7	8	9
14	1000	44	31,5	17,5	130	12	2000	0,035

 
 
 
 
 

  Выбираем  передаточное отношение  i=0,8.

  После принятого значения i и u определяем фактически требуемые значения частот вращения электродвигателя. 
 
 
 
 
 
 
 

  Условие выполняется. 

 

11 Расчет статических  и динамических  моментов и проверка  выбора двигателя

  При рабочем ходе в процессе резания  статический момент Т_ст ,развиваемый двигателем должен быть равен сумме моментов Т_р, Т_т , Т_ну ,обеспечивающих преодоление соответственно, составляющих сил резания по направлению подачи, сил трения в подвижных звеньях механизма и полной или неуравновешенной части силы тяжести переключаемых узлов при наклонных или вертикальных подачах, т.е. 

  

Рисунок 11.1 – Расчетная схема  привода подач

1. Расчет приведенного момента к валу электродвигателя от составляющих сил резания по направлению подачи определяется для приводов с передачей ВГК по формуле:

 

  где - КПД от ЭД до передачи винт-гайка. 

   

где – КПД подшипников качения, ;

 –  КПД ременной передачи; ;

- КПД  передачи ВГК ;

- КПД  муфты; 

=0,99²⁰,90,81=0,7.

2. Приведенный момент к валу двигателя

 

где к – коэффициент ,учитывающий опрокидывающий момент

к=1,2. 

3.  Приведенный момент сил трения в направляющих

 

где – сила трения в направляющих, H;  

где R_n – нормальная составляющая реакция,

R_n=mg=4009,8=3920 Н.

 –  коэффициент трения качения ,мм;

мм.

- приведенный  радиус тел качения, мм; 
 
 

4.  Приведенный момент сил трения в передаче ВГК.

 

- КПД  ременной передачи. 

5.  Приведенный момент сил трения подшипников опор ходового винта

 
 

где – диаметр шеек пошипников ходового винта;

- количество  подшипников в опорах ходового  винта. 

6.  Приведенный момент неуравновешенной силы тяжести

 

где - угол наклона направляющих в горизонтальной плоскости. 

7. Определение приведенного момента сил инерции  к валу двигателя. Момент силы инерции  вращающейся массы равен.