數(shù)控加工中心主傳動系統(tǒng)能耗模型
第4章精工加工中心主傳動系統(tǒng)能耗分析4.1精工加工中心主傳動系統(tǒng)能耗模型精工機(jī)床作為機(jī)械加工系統(tǒng)的主體，其也是由若干個相互作用的能耗子系統(tǒng) 所構(gòu)成,，主傳動系統(tǒng)又作為機(jī)床的主要組成部分,，其也是由若干個相互聯(lián)系的能 耗單元所組成，而精工加工中心作為應(yīng)用最為廣泛的一類機(jī)床,，繼承了精工機(jī)床的一 般能耗特性和規(guī)律,，因此精工加工中心主傳動系統(tǒng)從能量的角度也可以看成是由若干 相互作用和相互依賴并具有特定功能的能耗單元組成,，精工加工中心的整個運(yùn)動過程伴隨著物料流,、能量流和信息流,，其能耗由直接切除金屬的切削能耗、支持系統(tǒng)工作的輔助設(shè)施能耗和系統(tǒng)各種能量損耗組成,，精工加工中心作為應(yīng)用較為廣泛的一 種機(jī)床，其能量源也十分眾多,，能耗去向不一,，所以其能耗也較為復(fù)雜，以精工 銑床XK713為例,，其中光電機(jī)就有7個,，加上燈和驅(qū)動器等其他電器元件，總的 能耗單元己經(jīng)達(dá)到10個以上,，具體如表4.1所示,。 表4.1 XK713型精工加工中心主要能耗單元 名稱 電機(jī)類型 型號 額定功率（KW) 主軸電機(jī) 變頻電機(jī) YPNC-50-5.5-A 5.5 X軸電機(jī) 交流伺服 GK6061-6AC31-FE 1 Y軸電機(jī) 交流伺服 GK6061-6AC31-FE 1 Z軸電機(jī) 交流伺服 GK6061-6AC31-FB 1 冷卻電機(jī) 三相異步 DB-12B 0.04 液壓電機(jī) 三相異步 Y90L-4-B3 1.5 潤滑泵/排屑裝置 手動 / 0 通風(fēng)扇 單相異步 125FZY2-S 0.025 其他（照明指示燈等） / JC38-C 0.05 通過表4.1可以很直觀的發(fā)現(xiàn)精工加工中心主傳動系統(tǒng)是整個精工加工中心的主要能 耗單元，通過查閱具體文獻(xiàn)后可知精工加工中心主傳動系統(tǒng)中的能量流占整個精工銑 床加工系統(tǒng)傳輸能量的95%以上[37],，因此建立精工加工中心主傳動系統(tǒng)能耗模型十分 有必要,，首先通過分析精工加工中心主傳動系統(tǒng)功率特性后可知，精工加工中心主傳動系統(tǒng)的能量消耗主要包括切削能耗和電動機(jī)的能量損失能耗以及機(jī)械傳動能量損失 能耗三部分組成,，接下來就需要對這三部分能耗進(jìn)行分別描述和分析,。通過前文的闡述，我們己經(jīng)建立了精工加工中心主傳動系統(tǒng)功率平衡方程,，為了 定量的研宄能耗,，一般將功率對時間的積分定義為能耗E,精工加工中心主傳動系統(tǒng) 三部分能耗之間也是相互影響的，在進(jìn)行求和的過程中用相關(guān)系數(shù)表示,。在銑床 整個加工過程中,，既有能量的輸入也有能量的輸出，當(dāng)然當(dāng)中也伴隨著能量的損 耗,，但根據(jù)能量守恒原則,，可以建立精工加工中心主傳動系統(tǒng)能耗平衡方程，如(4-1) 所示,，其中不以精工加工中心的型號,，機(jī)械傳動形式的改變而改變，所建立的能耗模 型對于研宄精工加工中心能效和探索精工加工中心加工系統(tǒng)節(jié)能途徑十分有必要,，通過該 模型我們可以很直觀的看出精工加工中心的能耗構(gòu)成情況,，為下一步提高精工加工中心能 效和提出優(yōu)化節(jié)能措施做基礎(chǔ)。4.1.1精工加工中心主傳動系統(tǒng)切削能耗模型在第三章第二節(jié)主傳動系統(tǒng)功率特性中己經(jīng)給出了切削能耗功率方程，由此 可得精工加工中心主傳動系統(tǒng)切削能耗模型,。通過精工加工中心主傳動系統(tǒng)運(yùn)行特性可知,，切削能耗的時間主要指精工加工中心 加工過程所用的時間，不包括其中的啟動,、空載以及停機(jī)時間,，可由式(4-6)得出。4.1.2精工加工中心主傳動系統(tǒng)電機(jī)能量損耗模型電動機(jī)的損耗直接關(guān)系著電動機(jī)的效率,，精工加工中心主傳動系統(tǒng)在運(yùn)行過程中主要包括兩種形式的損耗：固定損耗和負(fù)載損耗,，在銑床負(fù)載和空載條件下電機(jī)的各種損耗系數(shù)是不盡相同的，但也有一定的比例關(guān)系,。由此可得精工加工中心主傳 動系統(tǒng)的電機(jī)損耗模型,。4.1.3精工加工中心主傳動系統(tǒng)機(jī)械傳動能量損耗模型機(jī)械傳動系統(tǒng)的摩擦功率損耗A主要包括兩部分，一部分為載荷摩擦損耗功率4 ,另一組成部分為非載荷摩擦損耗功率在銑床負(fù)載和空載條件下傳動部分的損耗系數(shù)也是不相同的,。由此可得精工加工中心主傳動系統(tǒng)的 電機(jī)損耗模型,。傳動系統(tǒng)的電機(jī)電損能耗以及 傳動損耗從精工加工中心開啟到停機(jī)一直存在，因此時間即為整個加工過程的時 間,。本文采摘自“精工加工中心主傳動系統(tǒng)能耗特性及運(yùn)行節(jié)能技術(shù)研究”,，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格,、圖片,、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章,！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明,！