Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 245 При оценке качества конструкции энергетическим испытаниям подлежат в обязатель- ном порядке образцы нового оборудования, а также выборочно серийно выпускаемые. Такая проверка дает ценную информацию о работоспособности оборудования, поэтому ее целесо- образно осуществлять периодически в процессе эксплуатации станка, а также после его ре- монта. Измерение мощности привода главного движения токарно-винторезного станка моде- ли 1А62 при помощи аппаратурного комплекса модели К506 производится при выполнении работы "Энергетический баланс привода металлорежущего оборудования" [10] в лаборато- рии кафедры проектирования технологических машин. Целью настоящей работы является модернизация методики измерения потерь мощно- сти и автоматизация расчета КПД. Методика определения потерь мощности Потребляемая из сети мощность электродвигателя расходуется на совершение полез- ной работы и на работу по преодолению различных видов трения. В соответствии с законом сохранения и преобразования энергии уравнение баланса мощности привода главного дви- жения (ПГД) в общем случае имеет вид [10-13] N N N N N     ПП Н Х Д , (1) где ПД ПТ Д N N N   – мощность на валу электродвигателя ( ПТ N – мощность, потребляе- мая двигателем из сети; ПД N – потери мощности в двигателе); Х N – потери мощности при холостом ходе привода (без резания); Н N – нагрузочные потери (дополнительные потери мощности при работе привода под нагрузкой); ПП N - мощность, затрачиваемая на движение подачи; N – эффективная (полезная) мощность резания. Структура энергетического баланса ПГД в графическом изображении показана на рис. 1. В зависимости от при- роды образования потери мощ- ности на электродвигателе подразделяются на электриче- ские, магнитные и механиче- ские. Под потерями холосто- го хода подразумевается та часть мощности, которая за- трачивается на вращение шпинделя ПГД при отсутствии какой-либо нагрузки на рабо- чем органе. Подводимая от электродвигателя механическая энергия в этом случае расходуется на преодоление сил вредного сопротивления. Примени- тельно к коробке скоростей к ним следует отнести силы трения во всех подвижных соедине- ниях: зубчатых и ременных передачах, подшипниках и уплотнениях опор валов и шпинделя, между дисками расцепленных фрикционных муфт и находящимся там маслом, а также сил сопротивления окружающей среды, которыми для быстро вращающихся элементов являются воздух и смазочный материал. Эта часть механической энергии в конечном итоге неизбежно превращается в тепловую со всеми вытекающими отсюда последствиями. Рис. 1. Структура энергетического баланса ПГД