Кинематические расчеты станка

Кинематические расчеты частоты вращения ножевого вала, скорости резания, скоростей вальцовой подачи и механизма размерной настройки стола по высоте выполняются по кинематической схеме (рис. 3).

Частота вращения ножевого вала, n  (мин^-1)

 (3.1)

 

Во всех механизмах резания с вращательным движением режущего инструмента скорость V_Г (м/с) главного движения зависит от частоты вращения n16 (мин^-1) инструмента и его диаметра D16 (мм)

 

 (3.2)

 

Использование двухскоростного электродвигателя и двухскоростной коробки перемены передач обеспечивает получение четырех частот вращения n_в1, n_в2, n_в3, n_в4 подающих вальцов, мин^-1:

 

;

;

; ;

; .

 

Перемещение стола по высоте при повороте маховика на один оборот может быть рассчитано по формуле

 

.

 

Рассчитанные параметры кинематической схемы заносятся в сводную таблицу (пример оформления расчета для абстрактного станка с кинематической схемой по рисунку 4, а, дан в таблице 1).

 

Таблица 1 – Результаты кинематического расчета

Наименование элементов	Характеристика элемента схемы		Передаточное число, U′	Частота вращения вала n, 1/мин	Скорость подачи Vs, м/мин	Скорость резания Vг,  м/с
	D, мм	Z
Вал І эл/двигат.				1500
Шкив D1	181		1,56
Шкив D2	116		1,56
Вал ІІ				2340
Шестерня Z1		22	0,286
Зубч. колесо Z2		77	0,286
Вал ІІІ				668
Звездочка Z3		26	0,351
Звездочка Z4		74	0,351
…		…	…	…
Вал Х (подающ)	120			32	12
ВалХІ (эл/двигат.)				3000
Шкив D3	176		1,76
Шкив D4	100		1,76
ВалХІІ (ножевой)	128			5280		35,4

 

В процессе работы станка часть мощности двигателя теряется на элементах кинематики при движении энергетического потока от двигательного механизма к исполнительному. Наглядную картину потерь мощности на различных элементах кинематической схемы дает ручьевая диаграмма потерь. Для построения диаграммы последовательно проводятся расчеты мощности, отводимые после каждого элемента кинематической схемы с учетом его КПД (з_i). Затем определяются потери в каждом из них. Расчет производится в табличной форме (таблица 2). Значения КПД отдельных звеньев и передач приведены в таблице приложения Г.

Общий коэффициент полезного действия з передаточного механизма, состоящего из К элементов, равен:

 

з = з₁ з₂ з₃ …з_к. (3.3)

 

Мощности на отдельных элементах передаточного механизма уменьшаются пропорционально величинам потерь по ходу движения потока мощности от двигателя до рассматриваемого элемента.

Мощность на валу исполнительного механизма P_s составляет:

 

P_s =P_дв * з. (3.4)