Техническое обоснование выбора ЭП станка - Построение металлорежущего станка

Фрезерные станки относятся к группе станков с главным вращательным движением. Диапазон регулирования угловых скоростей шпинделя от 20/1 до 60/1 при сохранении постоянства отдаваемой электродвигателем мощности. Для приводов главного движения фрезерных станков станков малых и средних размеров используются одно - или многоскоростные асинхронные короткозамкнутые двигатели в сочетании с коробкой скоростей. Исполнение двигателей обычно фланцевой. Привод подачи таких станков в большинстве случаев осуществляются от главного двигателя через многоступенчатую коробку передач. Общий диапазон регулирования подачи до (20-30)/1. В станках, на которых не производятся зуборезные работы, для привода целесообразно применять отдельные электродвигатели, что значительно упрощает конструкцию станка.

Главным приводом тяжелых продольно-фрезерных станков также выполняется от асинхронных двигателей с механическим ступенчатым изменением угловой скорости шпинделя. Для приводов подачи стола и фрезерных головок таких станков, диапазон регулирования скорости которых достигает значений (40/60)/1, применяются двигатели постоянного тока, включаемого по системе Г-Д с ЭМУ в качестве возбудителя. В настоящее время для таких приводов используют систему ТП-Д.

Вспомогательные приводы фрезерных станков, приводы насоса охлаждения, смазки и гидросистем, быстрого перемещения фрезерных головок и поперечин у продольно-фрезерных станков и других - осуществляются от отдельных асинхронных электродвигателей.

Согласно ГОСТ 183-89 Режимы работы. Режимы работы электроприводов отличаются большим разнообразием как по характеру, так и по длительности циклов, значениям нагрузок, условиям охлаждения. На основании анализа выделен специальный класс режимов -- номинальных, для которых изготовляются серийные электродвигатели. Данные, содержащиеся в паспорте электрического двигателя, относятся к определенному номинальному режиму и называются номинальными данными электродвигателя.

Номинальные данные, характеризующие работу двигателя, устанавливаются исходя из работы его на высоте до 1000 м над уровнем моря, температуры газообразной охлаждающей среды 40 °С и охлаждающей воды 30 °С. Предусматриваются восемь номинальных режимов, которые в соответствии с международной классификацией имеют условные обозначения SI--S8. Ниже приводится краткая характеристика этих режимов.

Продолжительный SI -- это работа при неизменной нагрузке, продолжающаяся до тех пор, пока превышения температуры всех частей двигателя достигнут установившихся значений.

Кратковременный S2, при котором период неизменной номинальной нагрузки чередуется с периодом отключения двигателя при этом периоды нагрузки недостаточны, чтобы превышения температуры электрического двигателя могли достигнуть установившихся значений, а периоды остановки вполне достаточны для охлаждения двигателя до температуры окружающей среды. Для этого режима работы рекомендуется следующая продолжительность рабочего периода tP; 15, 30, 60, 90 мин.

Повторно-кратковременный S3, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие) чередуются с периодами отключения двигателя (паузами); при этом за время работы он не успевает нагреться до температуры, соответствующей его номинальной нагрузке, а за время паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды, т. е. вступает в следующий цикл нагрузки уже нагретым. Продолжительность одного цикла принимается 10 мин.

Режимы SI, S2, S3 являются основными номинальные данные на которые включаются в паспорт электрического двигателя и каталоги. Кроме основных предусмотрены дополнительные номинальные режимы S4-S8.

Повторно-кратковременный с частыми пусками S4, при котором, в отличие от режима S3, пусковые потери оказывают существенное влияние на превышение температуры частей электродвигателя. Продолжительность включения

(ПВ) составляет 1В, 25, 40, 60 ; число включений в час 30, 60, 120, 240 при коэффициенте инерции F = 1; 1,2; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10. Коэффициент инерции - это отношение суммы приведенного к валу двигателя момента инерции приводимого механизма и момента инерции ротора двигателя к моменту инерции ротора двигателя.

Повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением S5, при котором периоды пуска, кратковременной неизменной нагрузки и электрического торможения чередуются с периодами отключения, причем двигатель за время работы не успевает нагреться до температуры, соответствующей его номинальной нагрузке, а за время паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды. В этом режиме пусковые потери и потери при электрическом торможении оказывают значительное влияние на превышение температуры отдельных частей двигателя. Продолжительность включения (ПВ) составляет 15, 25,40, 60 ; число включений в час 30, 60, 120, 240 при коэффициенте инерции F = 1; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4.

Перемежающийся S6 с продолжительностью нагрузки (ПН) 15, 25, 40, 60 . Продолжительность одного цикла принимают равной 10 мин. Этот режим отличается от S3 тем, что после периода работы двигатель не отключается, а продолжает работать вхолостую.

Перемежающийся с. частыми реверсами S7, при котором периоды реверса чередуются с периодами неизменной номинальной нагрузки, причем двигатель за время работы не успевает нагреться до температуры, соответствующей его номинальной нагрузке. Число реверсов в час 30, 60, 120, 240 при коэффициенте инерции F = 1;1,2;1,6;2;2,5; 4.В этом режиме потери при реверсировании оказывают существенное влияние на превышение температуры отдельных частей двигателя, который работает без остановки, постоянно находясь под напряжением.

Перемежающийся с двумя и более частотами вращения S8, при котором периоды с одной нагрузкой на одной частоте вращения чередуются с периодами работы на другой частоте вращения при соответствующей этой частоте нагрузке. Электродвигатель, работая на каждой из частот вращения, не успевает нагреться до температуры, соответствующей его номинальной нагрузке. Число циклов в час 30, 60, 120, 240 при коэффициенте инерции F = 1; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4.

В этом режиме работы потери при переходе с одной частоты вращения на другую оказывают существенное влияние на превышение температуры отдельных частей электродвигателя.

Для вертикально консольно-фрезерного станка выбираю режим работы S1.

Степени защиты электродвигателей. Первое, на что надо обратить внимание, - степень электрической безопасности приборов 1Р (1Р - Международный класс защиты, выражается двумя цифрами):

Первая цифра - защита от контактов или попадания инородных тел:

О - защиты нет;

    1 - защита от твердых частиц размером от 50 мм; 2 - защита от твердых частиц размером от 12 мм; 3 - защита от частиц размеромот 2,5 мм; 4 - защита от частиц размером от 1 мм; 5 - частичная защита от пыли; . 6 - полная защита от пыли.

Вторая цифра - защита от воды:

    0 - защиты нет; 1 - от вертикально падающих капель; 2 - от капель воды, падающих под углом 15°; 3 - от наклонно падающих брызг, угол наклона до 60°; 4 - от брызг; 5 - от водяных струй; 6 - от мощных водяных струй.

Распространенные примеры кода IP:

IP21 - Защита от прикосновения рукой (пальцем) со способностью выдерживать вертикальные брызги воды (технически это обычный распределительный шкаф, например навесного исполнения);

IP44 - Защита от прикосновения инструментом/проволокой более 1мм со способностью выдерживать брызги воды со всех направлений (технически это можно представить как уличный выключатель);

IP65 - полная защита от попадания пыли со стойкостью к направленному воздействию струей воды (Фара автомобиля, уличный бокс для узла учета).

Пример распаянной коробки открытой установки IP65 с герметичными сальниками и затягивающейся крышкой:

Наиболее распространенными являются следующие классы защиты: (IP классы)

Похожие статьи




Техническое обоснование выбора ЭП станка - Построение металлорежущего станка

Предыдущая | Следующая