Требования к электроприводу ручных электрифицированных машин

Наиболее эффективно сверли гь монолитный бетон и железобетонные конструкции с применением алмазных кольцевых сверл ( 8.6, в), состоящих  из коронки и уд линителя. Коронка, с одной стороны, оснащена техническими алмазами, а с другой -- резьбовой выточкой дли соединения с удлинителем, представлявшим собой трубу. Для посадки на шпиндель ручной машины кольцевое сверло оснащается соответствующим креплением. Поскольку процесс сверления происходит с интенсивным выделением теплоты, в зону работы необходимо подавать воду, которая одновременно с охлаждением вымывает разрушенный материал из кольцевого отверстия. Остающаяся неразрушенной колонка материала (керн) поступает во внутреннюю полость сверла и удаляется из него после окончания процесса сверления. Высокая эффективность алмазного сверления достигается за счет использования износостойких режущих элементов — алмазов, их способности к самозатачиванию и сохранению исходных размеров длительное время. Эффективность процесса резко повышается при сочетании резания материала с его складыванием. Это возможно при использовании сверлильных машин ударно-вращательного действия.

В этих машинах,  в отличие от ударно-поворотных машин-перфораторов, на возвратно-поступательное перемещение  рабочего'органа затрачивается менее 50% подводимой к машине энергии. Последние модели ручных электрических сверлильных машин ударно-вращательного действия могут работать с изменяющимся движением рабочего органа — просто вращением и вращением с ударом вдоль оси сверла ( 8.71.

Одновременно  с этим такие машины оборудуются  электронными устройствами для многоступенчатого  регулирования частоты вращения шпинделя машины. Две ступени регулирования  достигаются механически — посредством  двухступенчатого редуктора, а еше  две — отключением части витков полюсных катушек. При уменьшении числа витков в обмотке возбуждения снижается магнитный поток двигателя, что приводит к увеличению частоты вращения якоря, а следовательно, и шпинделя машины. Освоен также выпуск ручных машин с бесступенчатым .(плавным) регулированием частоты вращения. Их работа основана на принципе регулирования угла сдвига фаз переменного тока посредством управляющего енммистора. Такие устройства позволяют получуть плавное регулирование в диапазоне 0...2000 мин"1, а в сочетании с механическим ступенчатым переключением посредством редуктора этот диапазон может быть от 0...10 000 мин"'.

При работе по бетону повышенной и высокой   прочности   сверла   оснащаются изготовленными из металлокерамических сплавов  ВКП и ВК15 пластинами, обладающими высокой вязкостью и прочностью. На базе ручных сверлильных машин с регулируемой частотой вращения шпинделя выпускаются универсальные ручные машины с комплектом насадок для выполнения различных видов работы (сверление и резка различных материалов, снятие фасок, развертывание отверстий, нарезание рельбы и сборка резьбовых соединений и т. д.).

Ручные перфораторы. Они используются главным образом  для образования отверстий различных  диаметров и глубины в материалах различной крепости. Наряду с этим некоторые модели могут использоваться для работы в режиме молотка и сверлильной машины. Такая универсальность использования определяет весьма высокий спрос и эффективность применения перфораторов. В соответствии с принятой классификацией перфораторы являются им-пульсно-силовыми машинами со сложным движением рабочего органа—бура. Принцип работы перфоратора обусловлен наличием двух механизмов—ударного и механизма вращения, которые и обеспечивают сложное движение рабочего органа. В некоторых конструкциях перфораторов эти механизмы совмещены. Подводимая к рабочему органу энергия преобразуется в ударные импульсы. За весьма малый промежуток времени, соответствующий времени  удара,   рабочий   орган   получает огромную силу, позволяющую ему преодолеть предел упругости или прочности обрабатываемого материала. Основными параметрами перфораторов являются энергия и частота ударов.

По назначению перфораторы подразделяют на машины для образования неглубоких отверстий {300...500 мм) в материалах с относительно высокой прочностью (40...50 МПа) и мощные машины для образования глубоких отверстий (2000... 4000 мм и более) в материалах практически любой прочности (200 МПа и более).

 

    2. Расчетная часть. 

                                                                Шифр:54

Исходные данные

 
 
 

    Задание 1. Для системы электродвигатель – рабочая машина подобрать электродвигатель, рассчитать и графически изобразить:

    - механическую характеристику рабочей  машины Мст.м.=f(ω);

    - приведенный момент сопротивления  рабочей машины Мст.м.пр,=f(ω_дв);

    - механическую характеристику электродвигателя  Мдв=f(ω_дв); 

    Рассчитываем механическую характеристику

    Сначала рассчитываем данные для выбора электродвигателя, данные сводим в таблицу 

 
 
 

    Выбираем  электродвигатель серии 4А: 

 

    Рассчитываем  механическую характеристику рабочей  машины Мст.м.=f(ω) по формуле: 

    Мст.м. = Мст.нач.м. +( Мст.н.м. - Мст.нач.м.)( ω/ ω_нм)^Х 

    Мст.н.м. = Мн.м. = 224 Н·м 

    Мст.нач.м. = 0,18 Мн.м. = 40,32 Н·м 
 

    Расчетные данные сводим в таблицу 1.1.

 
 

Строим  механическую характеристику рабочей  машины Мст.м.=f(ω) (Рис.1.1). 

 

    Рис.1.1. Механическая характеристика рабочей  машины.

 

 

 

Рассчитываем  приведенный момент сопротивления  рабочей машины Мс = f(ω_дв) по формуле: 

    Мс = Мст.нач.м.пр + (Мст.н.м.пр. - Мст.нач.м.пр)( ω/ ω_н)^Х 

    Мст.нач.м.пр = Мст.нач.м. /( i_пер η_пер) = 21,68 Н·м 

    Мст.н.м.пр = Мст.н.м. /( i_пер η_пер) = 120,43 Н·м 

    Расчетные данные сводим в таблицу 1.2.

    Таблица 1.2. 

 
 
 
 

    Для построения механической характеристики электродвигателя проведем расчеты  по формуле Клосса:

      
 
 
 

    S = (ω₀ – ω)/ ω₀ –текущее скольжение

    ω₀ –синхронная угловая скорость

    ω- текущая угловая скорость 

    ω₀ = πn_с/30 = 78,5 с^-1 

    М_н.дв = Рн.дв / ω_ндв = 143,51 Н·м 

    М_макс = μ_макс М_н.дв = 315,72  Н·м 

    S_н = (ω₀ – ω_ндв)/ ω₀ = 0,02

    Sкр - критическое скольжение 

      
 
 

    μ_п = μ_пуск = 1,4

    μ₁ = μ_макс/ μ_пукс = 1,57

      
 

    Результаты  расчетов сводим в таблицу 1.3.

    В эту же таблицу приведенный момент сопротивления рабочей машины Мст.м.пр и определяем динамический момент системы Мдин = М – Мс.

    Таблица 1.3