Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (831033), страница 23
Текст из файла (страница 23)
50 кВт. Нестабильность частоты вращения ходового винта электропривода не превышает 2 %во всем диапазоне частот. Быстродействие электродвигателя привода подач кдинамическим изменениям момента составляет0,1 ... 0,15с, а минимальное2среднее ускорение 4 ООО рад/с при моменте 1,7 Н·м и дополнительном мо2менте инерции 0,25 кг·м • Перегрузочная способность синхронных электродвигателей1FK7 при частотах вращения, соответствующих режимам реза2-4 раза превосходит номинальную. Некоторые статические параметсинхронного электродвигателя 1FK7 приведены в табл. 3.4.ния, врыТаблица3.4Параметры синхронноrо электродвигателя- 1nпом:, минРпом, кВтJ,д, кг·м21FK7h*,ммСтепень защиты2ООО7,750,0141001Р442ООО5,370,0281001Р444 5001,70,0851201Р221 5003,80,151451Р21ООО0,190,081001Р212 50035,30,501601Р546• Высота оси от основания.Германия совместно с Белоруссией выпускает поворотные синхронныеэлектродвигателиRSM-24,используемые в электроприводах с круглыминакладными столами, большим диапазоном частот вращения и реверсом.Стол состоит из неподвижной части (статора) и вращающегося кольца (ротора).
Статор содержит группу катушек, залитых нетеплопроводящим компаундом. Ротор состоит из стального кольца с наклеенными постояннымимагнитами с высокой коэрцитивной силой. Плавность перемещения достигается благодаря изменению частоты синусоидальной коммутации тока в обмотках статора. Внешнее воздействие от вала на статор передается непосредственно через воздушный зазор.
При этом обеспечиваются высокие точностныепараметрыповоротногочастота вращения ротора (табл.электродвигателя :3.5).надежность,ускорениеи1283.Таб л ицаПриводы станков3.5Параметры поворотных синхронных электродвигателей фирмыМомент,Н·мRSMДиаметр, ммМасса, кгноминальный1001404105801 2301 150максимальныйстатора1752507401 0402 2202 080230230440440440502ротора1401402802802803427060180230370390В настоящее время выпускают электродвигатели с постоянно улучшающимися статическими и динамическими параметрами, причем статическийрежим для таких электродвигателей либо вообще не характерен (как для следящего электропривода), либо является частным случаем.Расчет и выбор электроприводов для металлорежущего оборудования является сложной многокритериальной задачей.
Применение вычислительной техники для ее решения позволяет уменьшить металлоемкость станка с ЧПУ, увеличить жесткость, улучшить динамические характеристики электропривода.Таким образом, постоянное стремление к получению высоких статических и динамических свойств автоматизированного электропривода, главнымзвеном которого служит электродвигатель и управляющие им устройства,является непременным условием для его широкого применения в станкостроении.3.4.
ГИДРОПРИВОДЫ И СРЕДСТВАГИДРОАВТОМАТИКИ СТАНКОВ3.4.1. Характеристикии основные функции гидроприводав станках с числовым программным управлениемПодгидравлическимприводомпонимаютсовокупностьагрегатовиустройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин за счет энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением. В состав этих устройств входят насосная станция, управляющая и передаточнопреобразующая аппаратура, а также один или несколько двигателей.Гидропривод обладает рядом положительных качеств, которые определяют его функции в станках и роботах:максимальное отношение развиваемой силы или момента на исполнительном двигателе к массе или моменту инерции подвижных звеньев гидропривода, обеспечивающее высокие динамические характеристики при работена переходных режимах при разгоне и торможении (такие характеристики3.4.
Гидроприводы и средства гидроавтоматики станков129имеют большое значение при контурной обработке на станках с ЧПУ, а такжев промышленных роботах при больших массах манипулируемых изделий);высокая компактность исполнительных двигателей, что особенно актуально для многооперационных станков;возможность получения на исполнительных двигателях неограниченныхсил и моментов, что особенно важно при работе на крупногабаритных и тяжелонагруженных станках;высокая жесткость исполнительного двигателя, позволяющая перемещатьрабочие органы станка при больших нагрузках с высокой точностью позиционирования;высокое быстродействие и, как следствие, высокая точность позиционирования, а также возможность частых включений и реверсирований, что имеет большое значение для контурной обработки;точность позиционирования и стабильность скорости выходного звенапри изменении нагрузки в широком диапазоне;бесступенчатое регулирование скорости исполнительного двигателя вшироком диапазоне, что особенно важно при обработке изделий сложногофасонного профиля;способность к самосмазыванию, позволяющая сократить расходы на обслуживание агрегатов и элементов привода.Несмотря на большое количество положительных качеств гидроприводимеет ограниченное применение в силу некоторых недостатков:необходимость дополнительных затрат на фильтрацию рабочей жидкости,поскольку наличие инородных элементов приводит как к внезапным, так и кпостепенным отказам гидросистемы;наличие утечек и необходимость их устранения в результате примененияуплотнительных элементов;пониженный коэффициент полезного действия, так как в гидросистемахприходится учитывать кроме механического гидравлический и объемный коэффициенты полезного действия.Таким образом, несмотря на то что гидропривод в состоянии обеспечитьвсе требования, предъявляемые к приводам современных маталлообрабатывающих станков, интенсивное развитие в последнее время электроники и наее базе различных типов электрических приводов (высокомоментных электродвигателей, тиристорных преобразователей и т.
п.), а также наличие упомянутых выше недостатков несколько снизили его использование в станкахновейшей конструкции. Основные аргументы в пользу замены гидравлического привода электрическим следующие:экономия рабочих площадей вследствие устранения насосных станций;экономия средств на проектирование и эксплуатацию уплотнительных ифильтрующих устройств, а также устройств стабилизации температуры рабочей жидкости;1303.Приводы станковотказ от операций, связанных с необходимостью замены рабочей жидкости и ее доливки;улучшение условий работы обслуживающего персонала в результатеуменьшения уровня шума и др.Между тем, учитывая наличие положительных специфических качеств угидропривода, за ним сохраняются некоторые рациональные сферы применения в металлообрабатывающих станках.
Причем эти сферы имеют отношениекак к приводу формообразующих органов станков, так и к приводу вспомогательных органов. Если речь идет о применении гидропривода в качестве привода формообразующих движений, то можно привести пример использования следящего гидропривода в качестве привода главного движения многоцелевыхстанков.Этоинструментов (до150)объясняетсятем,чтоприбольшомколичествеимеется необходимость точной настройки частотыинструментального шпинделя в широком диапазоне.
Гидропривод, обладаявозможностью бесступенчатого регулирования частоты вращения двигателяв заданном диапазоне при сохранении требуемого крутящего момента, с легкостью решает эту задачу.При использовании гидропривода в качестве привода подач следует отметить тяжелонагруженные станки, такие как протяжные, строгальные , накатные тяжелых серий для обработки крупногабаритных заготовок из труднообрабатываемых материалов. Большие силы резания, имеющие место при обработкенаэтихстанках,легкопреодолеваютсяблагодарявозможностисоздания высоких нагрузок на исполнительных механизмах.Для обеспечения высокой точности при контурной обработке заготовоктел вращения и корпусных деталей оправдано применение следящего гидропривода ввиду возможности бесступенчатого регулирования подачи в широком диапазоне при высоком быстродействии.В ряде случаев оправдано применение гидропривода с исполнительнымдвигателем в виде гидроцилиндра (линейное исполнение), поскольку он позволяет резко упроститьконструкциюпутем упразднения таких сложных идорогостоящих механизмов, как безлюфтовые редукторы и ШВП.
При этомзначительно снижается стоимость гидропривода в целом, а также повышается точность обработки и улучшаются динамические характеристики за счетуменьшения погрешностей промежуточных передающих звеньев и снижениясуммарной массы элементов гидропривода. Создание для этих же целей отечественных промышленных образцов линейного электропривода пока неувенчались успехом.В многоцелевых станках актуальным является применение исполнительных двигателей малых габаритных размеров и массы, поскольку спецификаработы этих станков ставит на первое место вопросы компактности при получении больших сил. Возможность использования высоких давлений легкорешает эти задачи. Благодаря этому гидропривод обладает малогабаритными3.4.
Гидроприводы и средства гидроавтоматики станков131компактными исполнительными механизмами, обеспечивающими большиенагрузки.Гидропривод находит широкое применение в механизмах вспомогательных функций. Учитьmая, что эти механизмы обеспечивают холостые ходы, отих привода требуются высокие скорости при больших ускорениях разгона иторможения. При этом возникают большие инерционные нагрузки. Все этопредъявляет повышенные требования к динамическим свойствам привода.Актуальными остаются также вопросы компактности, простоты конструкциии надежности работы механизмов.В качестве устройств, в которых используется гидропривод, можно отметить следующие механизмы: смены инструмента, транспортирования заготовок, фиксации положений рабочих органов станков, переключения диапазонов режимов работы, разгрузки неуравновешенных масс, цикловой автоматики.Особого внимания заслуживает применение гидропривода для перемещения захватов промышленных роботов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
