Коэффициент полезного действия станка
КПД станка (ηст) показывает, какая часть потребляемой мощности используется на полезную работу – резание и равен произведению КПДэлементов кинематической цепи, участвующих в передаче движения от электродвигателя до шпинделя (потери мощности в механизме подач учитываются отдельным коэффициентом), КПД станка рассчитывается по формуле:
,
где η1– КПД ременной передачи, η1 = 0,97
η2– КПД пары зубчатых передач, η2 = 0,98;
η3– КПД подшипников качения, η3 = 0,995;
η4–КПД подшипников скольжения, η4 = 0,985;
a,b,c,d– соответственно количество элементов в кинематической цепи, по которой осуществляется главное движение;
k– коэффициент, учитывающий потери мощности в механизме подач. Для токарных станков k = 0,96.
Пример:
На задней ступени участвуют следующие кинематические пары:
1. Клиноременная передача (3 ремня)
2.В коробке скоростей 3 зубчатых пары, 9 подшипников качения и1 подшипник скольжения.
ηст. = 0,9730,983 0,9959 0,96 = 0,91 0,94 0,96 0,985 0,96 = 0,825
Крутящий момент
В процессе резания необходимо сохранить условие:
Мщп. ≥ Мрез.,
где Мщп.– крутящий момент на шпинделе, кГм;
Мрез.– крутящий момент, необходимый для осуществления процесса резания при заданных режимах, кГм.
Крутящий момент на шпинделе для каждой ступени определяется в зависимостиот числа оборотов шпинделя (nшп.), числа оборотов электродвигателя (nэд.), его мощности(N, кВт),КПД станка (ηст.).
|
|
|
, кГм;
где Мэд.– крутящий момент на валу электродвигателя, кГм;
где nэд.– число оборотов вала электродвигателя, об/мин.
При положении рукояток в коробке скоростей Д–3, Ж–1, Е–1 передаточное отношение от электродвигателя до шпинделя составит
отсюда
Продольная подача
Величина продольной подачи рассчитывается по уравнению
Sпр. = 1/об·iобщ.·π·m·z, мм/об.
где iобщ.–общее передаточное отношение механизмов от шпинделя до
реечной шестерни;
z–число зубьев реечной шестерни;
m–модуль реечной шестерни;
π·m·z–длина делительной окружности реечной шестерни.
В кинематической цепи от шпинделя до реечной шестерни участвуют следующие механизмы: трензель (тр.), гитара смешенных шестерен (гит.), коробка подач (к.п.), механизм фартука суппорта(ф.), реечная пара.
iобщ. = iтр.·iгит.·iк.п.·iф.
Изменение величины подачи осуществляется за счет изменения передаточных отношений ступеней коробки передач. Передаточные отношения остальных механизмов, в т.ч. и гитары, остаются постоянными.
Пример:
Рассчитать продольную подачу при положении шестерён и рукояток в коробке передач: А–1, Б–1, В–5.
iтр. = 
или с промежуточной шестернёй 
;
iгит. = 
iк.п. = 
iфартука, включая постоянные шестерни блокировочного механизма (рукоятка Г):
|
|
|
iф. = 
Длина делительной окружности реечной шестерни
π·m·z= 3·3,14·14= 132 мм,
где m–модель реечной шестерни, равней 3 мм;
z– число зубьев реечной шестерни, равное 14.
Следовательно, для заданного положения настройки коробки передач
Поперечная подача
Перемещение поперечных салазок суппорта Sпоп.осуществляется при помощи винтовой пары, винт которой кинематически связан со шпинделем станка.
Расчет подачи производится по уравнению:
Sпоп. = 1/об·iобщ.·tв.п., мм/об.
где iобщ.–общеее передаточное отношение механизмов от шпинделя до винта поперечной подачи;
tв.п.– шагвинта поперечной подачи, мм.
В кинематической цепи участвуют механизмы трензеля, гитары, коробки подач, фартука и винтовой пары.
iобщ. = iтр.·iгит.·iк.п.·iф.
Величина подачи изменяется за счет коробки подач, передаточные отношения остальных механизмов остается постоянными.
Пример:
Рассчитать поперечную подачу при положении шестерён и рукояток в коробке подеч: А–1, Б–1, В–5.
iтр. = или с промежуточной шестернёй ;
iгит. =
iк.п. =
iф. = 
Шаг винта поперечной подачи tв.п. = 5мм.
Следовательно, для заданного положения шестерен и рукоятоккоробки подач
|
|
|
Метрическая резьба.
Общее уравнение кинематической цепи при настройке станка для нарезания резьбы: tн.р. = iтр.·iгит.·iк.п.·tх.в.
где tх.в.– шаг ходового винта станка, мм;
tн.р.– шаг нарезаемой резьбы, мм.
Пример:
Рассчитать шаг метрической резьбы при положении шестерён и рукояток коробки подач: А–2, Б–1,В–5.
Сменные шестерни гитары 48–127–110–44.
Дюймовый шаг винта выражаем в миллиметрах:
tх.в. 
tн.р. = iтр.·iгит.·iк.п.·tх.в. = 
Дюймовая резьба
Определить число ниток при нарезании дюймовой резьбы (Кн.р.).
Положение рукояток коробки подач: А–2, Б–1, В–1.
Сменные шестерни гитары: 24–127–48.
tн.р. = iтр.·iгит.·iк.п.·tх.в.
tн.р. и tх.в. выражаем через число ниток на дюйм (Кн.р. и Кх.в.)
tн.р. = 
tх.в. = 
Значения tн.р. и tх.в. подставляем в уравнение кинематическойцепи:
=iтр.·iгит.·iк.п.· 
После преобразования и сокращения
tх.в. = ½;
Кх.в. = 2 витка на 1 дюйм.
нитки на 1 дюйм.
Расчёт вести в простых дробях.
Содержание отчета
В отчет должны быть включены: цель работы, расчёты (согласно заданного варианта) крутящего момента,продольной подачи,поперечной подачи,метрической и дюймовой резьбы.
Контрольные вопросы
1. На примере кинематической схемы рассказать устройство основных узлов токарно-винторезного (или др. заданного) станка.
|
|
|
2. Объяснить принцип расчёта крутящего момента.
3. Объяснить принцип расчёта продольной подачи.
4. Объяснить принцип расчёта поперечной подачи.
5. Объяснить принцип расчёта метрической и дюймовой резьбы.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 3786; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!