Selezione di motori elettrici per azionamenti ausiliari di macchine per il taglio dei metalli
Gli azionamenti ausiliari sulle macchine utensili (azionamenti rapidi per calibri, testine, bracci trasversali, ecc.) funzionano in genere in modalità di carico di breve durata. La modalità di funzionamento dell'azionamento elettrico di tale durata, in cui la temperatura di tutti i dispositivi inclusi nell'azionamento elettrico non raggiunge un valore stazionario durante il funzionamento e diminuisce alla temperatura ambiente durante una pausa, è chiamata a breve termine.
Il tempo di funzionamento degli azionamenti ausiliari sulle macchine per il taglio dei metalli è generalmente breve; non supera 5 - 15 s, e solo per macchine pesanti raggiunge 1 - 1,5 minuti. Durante questo tempo (t < 0,1T) con un sovraccarico entro i limiti consentiti, il motore elettrico non ha il tempo di riscaldarsi anche al normale surriscaldamento. La potenza nominale del motore elettrico in questo caso è determinata dalle condizioni di sovraccarico.
Riso. 1. Curva di carico per funzionamento a breve termine
Il momento resistente Mc durante il funzionamento degli azionamenti ausiliari è creato principalmente dalle forze di attrito, e quindi questi azionamenti, a differenza degli azionamenti del moto principale, richiedono una coppia di spunto significativa.
Potenza consumata per vincere le forze di attrito durante lo spostamento di un elemento della macchina che si muove orizzontalmente:
dove Ftp — forza di attrito, N; v — velocità, m/s; G — la gravità (peso) dell'unità che viene spostata, N; μ — coefficiente di attrito del movimento.
Potenza albero motore P = Ptr /η,
dove η — c. P. D. Trasmissione, tipicamente η = 0,1 — 0,2.
Il riscaldamento del motore elettrico durante il funzionamento nella modalità considerata è insignificante. Pertanto, si consiglia di utilizzare il sovraccarico consentito.
Potenza nominale Pn = Ptr /(λη),
dove λ — coefficiente di sovraccarico ammissibile.
A grandi linee si può ritenere che la caratteristica del motore nella sua parte funzionante sia chiara. Quindi la velocità angolare del motore nel funzionamento in sovraccarico
ωλ = ωО (1 — λсн),
dove, ωО = (πнО)/30- velocità angolare sincrona del motore elettrico.
Utilizzando la formula Pn = Ptr /(λη), trovare la coppia di sovraccarico del motore
Il momento di resistenza all'inizio dell'avviamento del motore è maggiore che durante il suo funzionamento. Questo momento
dove μО — coefficiente di attrito a riposo.
La procedura per la selezione dei motori elettrici degli azionamenti ausiliari della macchina
Per prima cosa, utilizzando la formula Pn = Ptr /(λη) viene selezionato un motore elettrico dal catalogo, per il quale viene quindi determinata la coppia di avviamento Mnach. Calcola il momento Mso con la formula e confrontalo con il momento Mnach.Se 0,85 Mnig> Mso, il motore selezionato è adatto per l'azionamento ausiliario.
Gli azionamenti per le unità di rotazione e sollevamento della macchina sono calcolati in modo simile, solo in quest'ultimo caso il carico principale è spesso creato dalla forza di gravità (peso) dell'unità spostata.
È di particolare importanza scegliere la velocità ottimale per avvicinare rapidamente l'utensile al pezzo. Quando ci si avvicina all'utensile, il movimento ad alta velocità viene sostituito da un movimento lento alla velocità di taglio. Questo cambio di velocità si verifica quando l'utensile si trova a una certa distanza dal pezzo, altrimenti l'utensile colpirà il pezzo ad alta velocità e si romperà.
Il passaggio da una velocità all'altra richiede del tempo. Durante questo periodo, l'apparecchiatura elettrica viene attivata e il movimento continua ad alta velocità.Il tempo di risposta dell'apparecchiatura cambia a causa delle fluttuazioni di tensione e dell'influenza di altri fattori casuali.
La velocità ottimale è fornita dalla selezione appropriata di ingranaggi nella catena cinematica. Un'ulteriore riduzione del tempo è possibile mediante una graduale o graduale riduzione automatica della velocità del tratto finale della strada, che consente di adottare una velocità iniziale più elevata.