Про енергоефективність шпиндельних вузлів

УДК 62-1/-9:62-822

Космач О.П., к.т.н., Білоус А.В., студ.

Чернігівський національний технологічний університет, Чернігів

 

 

Про енергоефективність шпиндельних вузлів

 

В умовах промислового виробництва задачі ефективного використання енергетичних ресурсів постають на передній план. Це обумовлено тим, що в більшості розвинених країн світу промисловий сектор потребує використання значної кількості енергії різних видів. В зв’язку з цим ефективне використання різних видів енергії та енергоносіїв в сучасному виробництві є надзвичайно актуальною проблемою [1].

При дослідженні мікропоказників енергоефективності обладнання максимально враховуються окремі стадії його роботи та окремих елементів системи, які повністю характеризують процеси енергетичних витрат [2]. Шпиндельні вузли верстата, мають ключове значення в досягненні необхідних параметрів якості виготовлених деталей. Тому дослідження загальних енергетичних витрат верстата, а також, зокрема, енергетичних витрат шпиндельного вузла в його складі є одним з напрямків досягнення енергоефективного виробничого процесу.

При роботі шпиндельного вузла виділяють декілька типових стадій енергетичних витрат: 1 – вмикання та пов’язані з цим перехідні процеси; 2 – вихід на стаціонарний режим змащування опор; 4 – встановлення заготовки; 5 – процес обробки, який залежить від визначеного методу формування поверхонь; 6 – зміна умов змащування та зменшення швидкості обертання; 7 – зняття заготовки;   8 – вимикання шпинделя [1]. Дослідження окремих стадій дозволяє визначити критичні процеси, які призводять до суттєвих енергетичних витрат. При цьому  використовуються методи моделювання, а також випробувальні стенди та обладнання [3]. Наприклад, побудова технологічних процесів за принципом мінімізації вмикання та вимикання робочого обладнання є одним з ефективних напрямків зменшення енергетичних витрат.

Результати багатьох досліджень показують, що підготовчі та заключні етапи роботи шпиндельного вузла складають більшу частину енергетичних витрат в умовах обробки заготовок, а  процесу різання відповідає всього 5…20 % загальних енергетичних витрат.

Використана література

1. Hesselbach, J. Energy Efficiency through optimized coordination of production and technical building services / J. Hesselbach and other // In: Conference  Proceedings LCE2008 - 15th CIRP International Conference on Life Cycle Engineering, 17-19 March 2008, The University of New South Wales, Sydney, Australia, 2008, ISBN 1-877040-67-3, S. 624–628.
2. Gutowski, T. Electrical Energy Requirements for Manufacturing Processes / T. Gutowski, J. Dahmus, A. Thiriez // 13th CIRP International Conference of Life Cycle Engineering, Lueven, May 31st - June 2nd, 2006 - pp. 1–5.
3. Draganescu, F.  Models of machine tool ef?ciency and speci?c consumed energy / F. Draganescu, M. Gheorghe, C.V. Doicin // Journal of Materials Processing Technology. - 2003. - Vol.141. - pp. 9-15.