Расчет автомата по мощности таблица


Таблица автоматов по мощности и току. Выбор автомата по сечению кабеля таблица

Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Мне на почту часто приходят письма с просьбой разъяснить правильно ли выбран автомат. Я понял, что для вас этот вопрос актуален, поэтому в данной статье будет таблица автоматов по мощности и току, по которой Вы с легкостью сможете выбрать автоматический выключатель под свою нагрузку и сечение кабеля.

Главной функцией автомата является защита электропроводки от перегрузки, которая приводит к разрушению изоляции электрического кабеля, короткому замыканию и пожару. Для того чтобы избежать проблем с электропроводкой в обязательном порядке устанавливают автоматические выключатели.

Конструктивно такой аппарат состоит из теплового и электромагнитного механизмов отключения (расцепителей).

Главной задачей электромонтажника является грамотный расчет характеристик автомата для его долговечной, стабильной работы и выполнения тех функций, которые на него возложены.

Ремонтные работы вследствие выхода из строя электропроводки – сложное и очень дорогое дело. Более того, от правильного выбора защитных устройств зависит жизнь и здоровье человека, поэтому важно подойти к этому вопросу очень ответственно.

В этой статье будет представлен правильный алгоритм выбора автоматических выключателей в зависимости от номинала и других характеристик.

Шкала номинальных токов автоматических выключателей

На корпусе автоматических выключателей производителем всегда указываются главные характеристики устройства, его модель, серийный номер и бренд.

Главной и самой важной характеристикой автомата является значение номинального тока. Она показывает максимально допустимый ток, который может долго проходить через автоматический выключатель без его нагрева и отключения. Значение тока измеряется и указывается в Амперах (А). Если номинальный ток, протекающий через устройство, будет превышен, то защитный автомат отключится и разомкнет цепь.

Модели автоматов имеют стандарт значений номинального тока и бывают 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А. Бывают и более мощные приборы, но в быту они не используются и предназначены только для специальных задач в промышленности.

Согласно нормативно-технической документации номинальный ток для любого автоматического выключателя указывается для работы прибора при температуре окружающей среды +30 градусов Цельсия.

Устанавливают автоматы в электрощитах на дин-рейку по несколько штук в зависимости от количества защищаемых линий. При одновременном расположении нескольких устройств вплотную друг к другу они «подогревают» друг друга, это приводит к уменьшению значения тока, который они могут пропустить без отключения. В связи с этим в каталогах и инструкциях к приборам защиты производители часто указывают поправочные коэффициенты для размещения групп выключателей.

Важность время-токовой характеристики

Некоторые электрические приборы имеют высокий пусковой ток при включении. Его значение бывает выше номинального тока автомата, но действует он краткое время. Для электрического кабеля такой ток не представляет опасности (если его величина в разумных пределах соотносится с типом кабеля), но автомат может срабатывать при пусковом токе, воспринимая это как перегрузку.

Для того чтобы не происходило постоянных отключений из-за запуска устройств с высокими пусковыми токами, автоматы имеют разделение на типы по время-токовой характеристике.

Конструктивно автоматический выключатель состоит из двух расцепителей: электромагнитного и теплового.

Электромагнитный расцепитель предназначен для отключения устройства при коротком замыкании. Для работы такого механизма отключения в автомате используется электромагнитная катушка и соленоид. При многократном превышении значения электрического тока появляется магнитное поле в катушке, та задействует соленоид и он отключает автомат.

Автоматические выключатели имеют характеристику по току короткого замыкания (предельный ток отключения), которая по номиналу бывает в 3, 4,5, 6 и 10кА. Для бытовых целей при устройстве защиты в квартире или доме чаще всего применяют автоматы с номиналом тока КЗ 6кА.

Тепловой расцепитель – это пластина, состоящая из двух различных металлов. При длительной нагрузке, превышающей номинальный ток, эта пластина нагревается, выгибается, воздействует на рычаг расцепителя и устройство отключается. Главная задача такого механизма – защищать линию от долговременных перегрузок выше номинального тока автомата.

Чтобы не думать о том, какую нагрузку включить в розетку, не рассчитывать постоянно суммарную мощность приборов и не думать о пусковых токах была придумана характеристика по времени-току.

Данная характеристика показывает время и ток, которые влияют на отключение аппарата. На автоматах она указывается буквой В, С или D.

Автоматические выключатели с одинаковыми номиналами и различной время–токовой характеристикой будут отключаться в разное время и с разным током превышения.

Такое разделение автоматов является очень удобным и позволяет уменьшить количество ложных отключений.

В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010 существует три стандарта время-токовых характеристик:

  1. B – превышение в 3 - 5 раз от номинального тока, самые чувствительные автоматы имеют такую характеристику и применяются в сетях с приборами не имеющими больших пусковых токов.
  2. C – превышение в 5 - 10 раз от номинального тока, самая популярные автоматы с такой характеристикой, они используются в квартирах и частных домах.
  3. D – превышение в 10 - 20 раз от номинального тока, используется для защиты сетей с оборудованием имеющим высокие пусковые токи и кратковременные перегрузки.

Почему автомат С16 не отключится при токе 16 Ампер?

Теперь давайте попробуем понять, почему при сечении электрического кабеля 2,5 кв.мм, который выдерживает ток 25А (ПУЭ таблица 1.3.6) должен защищать автоматический выключатель на 16А, а не на 25А.

Все дело в тепловом расцепителе, который нагревается со временем при воздействии нагрузки и защищает от длительного превышения тока. Длительность этого времени может занимать и 10 минут и 1 час.

Автоматические выключатели имеют такую характеристику, как «ток неотключения», он рассчитан и составляет 1,13 от номинального тока (смотри ГОСТ Р 50345-2010 п.8.6.2). Эта характеристика означает, что автомат не отключится при этом значении тока в течение часа.

Например, автомат на 16А не отключится, при протекании через него тока в 18,08 А в течение часа, это заложено в работу теплового расцепителя устройства.

Еще одной характеристикой автоматов является «условный ток отключения» и он тоже стандартен для всех защитных автоматов и равен 1,45 от номинального тока. При токе, например, 36,25А автомат на 25А обязательно отключится в течение часа. Это правило действует только при условии, что изначально автоматы были холодными.

Поэтому нужно иметь в виду, что автоматические выключатели не отключаются при достижении значения тока их номинала. Они могут работать и дольше, поэтому всегда выбирают защитное устройство с номиналом ниже, чем пропускающая способность кабеля.

Номиналы автоматов по току таблица

Для того, чтобы защитить линию от перегрузки и короткого замыкания нужно тщательно и правильно выбрать номинал автомат по току. Вот, например, если вы защищаете линию с кабелем 2,5 кв.мм. автоматом на 25А и одновременно включили несколько мощных бытовых приборов, то ток может превысить номинал автомата, но при значении меньше 1,45 автомат может работать около часа.

Если тока будет 28 А, то изоляция кабеля начнет плавиться (так как допустимый ток только 25А), это приведет к выходу из строя, пожару и другим печальным последствиям.

Поэтому таблица автоматов по мощности и току выглядит следующим образом:

Сечение медных жил кабеля, кв.мм Допустимый длительный ток, А Номинальный ток автомата, А Максимальная мощность (220 В) Применение 
1,5 19  10  4,1  Освещение
2,5 25 16 5,5 Розетки
4 35 25 7,7 Водонагреватели, духовки
6 42 32 9,24 Электроплиты
10 55 40 12,1 Вводы в квартиру

ВАЖНО! Обязательно следуйте значениям таблицы и указаниям нормативной электротехнической документации!

Какой автомат выбрать для кабеля 2.5 мм2?

Для потребителей, суммарная мощность которых не будет превышать 3,5 кВт рекомендуем использовать медный кабель сечением 2,5кв.мм и защищать эти линии автоматом на 16А.

Для медного кабеля сечением 2,5 кв.мм согласно таблице 1.3.6 ПУЭ длительный допустимый ток 27А. Исходя из этого, можно подумать, что к такому кабелю подойдет автомат на 25А. Но это не так. Кстати кто не знает где искать публикую данную таблицу:

Согласно ПУЭ, п. 1.3.10 значение тока 25А разогреет кабель 2,5 кв.мм до 65 градусов Цельсия. Это достаточно высокая температура для постоянных режимов работы.

Еще важно понимать, что не все производители изготавливают кабель согласно ГОСТ и его сечение может быть ниже заявленного. Так что сечение может быть 2,0 кв.мм вместо 2,5 кв.мм. Качество меди у разных заводов тоже отличается и вы не сможете гарантировано точно сказать о том, какое качество кабеля имеете.

Поэтому очень важен запас в защите кабеля для избегания проблем в процессе эксплуатации электропроводки. Выбор автомата по сечению кабеля осуществляют следующим образом:

  • кабель 1,5 кв.мм применяю при монтаже сигнализации и освещения, ему соответствует автомат 10А;
  • кабель 2,5 кв.мм часто используется для отдельных розеток и розеточных групп, где суммарная мощность потребителей не будет превышать 3,5 кВт. Ему соответствует номиналы автоматов по току 16А;
  • кабель 4 кв.мм используют в быту для подключения духовых шкафов, стиральных и посудомоечных машин, обогревателей и водонагревателей, к нему покупают автомат номиналом 25А;
  • кабель 6 кв.мм нужен для подключения серьезных мощных потребителей: электрических плит, электрических котлов отопления. Номинал автомата 32А;
  • кабель 10 кв.мм обычно максимальное сечение используемое в быту, предназначено для ввода питания в квартиры и частные дома к электрощитам. Автомат на 40А.

Для расчета электрической сети у себя дома смело и строго руководствуйтесь предоставленной выше таблицей и руководством. При правильном расчете силовых линий и защитных устройств всё будет работать долговечно и не принесет вам неудобств и проблем.

Выбор автомата по сечению кабеля таблица для 220 В и 380 Вольт

Многие путают и думают, что автоматические выключатели защищают электрические приборы. Это ошибка.

Автоматический выключатель всегда защищает только силовую линию - кабель! Автомат защищает не нагрузку, не розетку, а питающий кабель и только его. Это нужно запомнить!

Задача автомата – уберечь кабель от повреждения, перегрева и последствий. Поэтому выбирать автомат нужно руководствуясь следующими советами:

1. Сначала вычисляем максимальную нагрузку на каждую линию (суммируем максимальную мощность потребителей), по закону Ома I=P/U вычисляем максимальный ток.

Например, имея на кухне чайник 1кВт, холодильник 0,5 кВт, мультиварку 0,8 кВт и микроволновую печь 1,2 кВт суммируем их максимальные мощности:

1+0,5+1,2+0,8 = 3,5 кВт;

вычисляем силу тока:

I=3500/220=15,9А

2. Исходя из мощности и тока, рассчитываем сечение кабеля или выбираем его из таблицы. Для дома обычно выбирают 1,5 – 10 кв.мм. в зависимости от нагрузки.

Для нашего примера выбираем кабель с жилами 2,5кв.мм.

3. Далее выбираем номинал автоматического выключателя, опять же по таблице в соответствии с выбранным сечение кабеля. Автомат должен отключаться раньше, чем перегреется кабель. В нашем случае это автомат номиналом 16А.

4. Подключаем все в правильной последовательности и пользуемся.

Если электрическую проводку вы будете использовать старую, то учитывайте состояние кабеля и его сечение и подбирайте автомат под него, но номиналом не более 16А! Лучшим решением при ремонте является полная замена всей проводки и защитных устройств.

Автоматические выключатели лучше всего выбирать известных производителей, тогда вы будете уверены в надежности и долговечности их работы.

Самыми распространенными и качественными импортными устройствами на данный момент считают: ABB, Legrand, Shneider Electric, hager.

Единственный их минус – высокая цена, но, конечно, она соответствует качеству продукции. Отечественные приборы фирм IEK и КЭАЗ уступают по качеству, но имеют доступную цену. Желательно покупать автоматические выключатели в электрический щиток одного производителя, чтобы система работала однородно и не было несоответствий в характеристиках защитных устройств.

Важно! Выбирайте электрические компоненты и защитные устройства в специализированных магазинах и проверяйте сертификаты на продукцию!

Монтаж и разводка электропроводки в доме – это сложный и ответственный процесс, в котором важны все тонкости и нюансы, и которые требуют правильного расчета всех составляющих. Именно поэтому если вы не уверены в том, что вам такая работу будет по плечу, то лучше наймите профессионального электрика.

На этом все друзья, надеюсь данная статья помогла вам с решением такой проблемы как выбрать автомат по сечению кабеля, если остались вопросы задавайте в их в комментариях.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья - поделись с друзьями!

 

Таблица для расчета мощности автомата при электромонтажных работах

Электромонтажные работы проводимые нами всегда качественные и доступные.
Мы сможем помочь в расчете мощности автоматов (автоматических выключателей) и в их монтаже.
Как выбрать автомат?

Что нужно учитывать?

  • первое, при выборе автомата его мощность,

определяется суммарная мощность подключаемых на постоянной основе к защищаемой автоматом проводке/сети нагрузок. Полученная суммарная мощность увеличивается на коэффициент потребления, определяющий возможное временное превышение потребляемой мощности за счет подключения других, первоначально неучтенных электроприборов.

  • второе тип подключения

Пример того как можно просчитать нагрузку в кухни

  • электрочайник (1,5кВт),
  • микроволновки (1кВт),
  • холодильника (500 Ватт),
  • вытяжки (100 ватт).

Суммарная потребляемая мощность составит 3,1 кВт. Для защиты такой цепи можно применить автомат 16А с номинальной мощностью 3,5кВт. Теперь представим, что на кухню поставили кофе машину (1,5 кВт) и подключили к этой же электропроводке.
Суммарная мощность снимаемая с проводки при подключении всех указанных электроприборов в этом случае составит 4,6кВт, что больше мощности 16 Амперного авто выключателя, который, при включении всех приборов просто отключится по превышению мощности и оставит все приборы без электропитания, Включая холодильник.

Выбор автоматов по мощности и подключению

Лучше обратится к специалистам чем допустить ошибку

На все виды услуг мы предоставляем гарантию.

Возможно будет полезным: монтаж розеток и выключателей, монтаж люстр, Полноценный ремонт электросетей

Вызов электрика в городе Черкассы, все виды электромонтажа.

тел. (067)473-66-78

тел. (093)251-57-61

тел. (0472)50-19-75

Станьте нашим клиентом и вы убедитесь в качестве наших услуг.

Расчет сечения кабеля, автоматов защиты

 

Вступление

В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты. Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети. Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.

Нагрузка электросети

Любая электропроводка разделена на так называемые группы. Электропроводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается автоматом защиты с заранее рассчитанным номиналом. Для того чтобы выбрать сечение кабеля и номинал автомата защиты необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку этой электросети.

При расчете нагрузки электросети нужно помнить, что расчет токовой нагрузки (величина силы тока в сети, при работе электроприбора) отдельного бытового прибора (потребителя) и группы из нескольких потребителей отличаются друг от друга.

Кроме этого расчет нагрузки при однофазном электропитании (220 вольт) отличается от расчета трехфазного электропитания (380 вольт). Начнем разбирать расчет нагрузки электросети в однофазной сети с рабочим напряжением 220 Вольт.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для одиночного потребителя

Расчет электросети для одного бытового прибора достаточно прост. Для этого нужно вспомнить основной закон электротехники (закон Ома), посмотреть в паспорте на прибор его потребляемую мощность и рассчитать токовую нагрузку.

Приведу пример:

  • Бытовая электроплита на 220 вольт. Потребляемая мощность 5000 ватт (5 КВатт).
  • Ток нагрузки можно рассчитать по закону Ома.
  • Iнагрузки=5000Вт÷220 вольт=22,7 Ампера.

Вывод: На линию для электропитания этой электроплиты нужно установить автомат защиты не менее 23 Ампер. Таких автоматов в продаже нет, поэтому выбираем автомат с большим ближайшим номиналом в 25 Ампер.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки

Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.

Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса. Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.

Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:

  • P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
  • I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.

Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:

Электроприборы

Мощность

Р, Вт

Коэффициент спроса

Кс

Освещение

480

0,7

Радиоприемник

75

0

Телевизор

160

1

Холодильник

150

1

Стиральная машина

380

0

Утюг

1000

0

Пылесос

400

0

Другие

700

0,3

Итого:

3345, Вт

 
  • Расчетная Мощность в сети расчитавается следующим образом:
  • 480×0,7+75+160+150+380+1000+400+700×0,3=2711,ВТ
  • К(спроса) квартиры=2711÷3345=0,8
  • Ток нагрузки:
  • 3345÷220×0,8=12Ампер.
  • Соответственно выбираем автомат защиты на шаг больше:16Ампер.

В общих, а не индивидуальных расчетах, для жилых помещений, коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей, таблица ниже: 

Количество приемников в помещении

2

3

5-200

К(коэффициент спроса)помещения

0,8

0,75

0,7

Теперь опредилемся,как выбрать сечения кабеля для электропроводки

По приведенным выше формулам можно рассчитать мощность электросети и значение рабочего тока в сети. Остаяется по полученным значениям выбрать сечение электрического кабеля, который можно использовать для рассчитываемой проводки в квартире.

Это совсем просто. В настольной книги электрика, ПУЭ-правила устройства электрустановок, все сделано за нас. По таблице ниже ищете значение расчитаного тока нагрузки или расчетную мощность сети и выбираете сечение электрического кабеля.Таблица приводится для медных жил кабелей или проще, медного кабеля ,потому что использование аллюминевых кабелей в электропроводке жилых помещений запрещено.(читайте ПУЭ изд.7) 

Проложенные открыто

     

Сечение жил кабеля

Медные жилы

   

мм2

Ток нагрузки

Мощн.кВт

 
 

А

220 В

380 В

0,5

11

2,4

 

0,75

15

3,3

 

1

17

3,7

6,4

1,5

23

5

8,7

2

26

5,7

9,8

2,5

30

6,6

11

4

41

9

15

5

50

11

19

10

80

17

30

16

100

22

38

25

140

30

53

35

170

37

64

Проложенные в трубе

     

Сечение жил кабеля

Медные жилы

   

мм2

Ток накрузки

Мощн.кВт

 
 

А

220 В

380 В

0,5

     

0,75

     

1

14

3

5,3

1,5

15

3,3

5,7

2

19

4,1

7,2

2,5

21

4,6

7,9

4

27

5,9

10

5

34

7,4

12

10

50

11

19

16

80

17

30

25

100

22

38

35

135

29

51

Две расчетные таблицы для расчета и правильного выбора сечения кабеля и автоматов защиты 

ТАБЛИЦА 1.

Номенклатура мощностей электробытовых приборов и машин для расчета в электросетях жилых помещений

из нормативов для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети

NN пп

Наименование

Установленная мощность, Вт

1

Осветительные приборы

1800-3700

2

Телевизоры

120-140

3

Радио и пр. аппаратура

70-100

4

Холодильники

165-300

5

Морозильники

140

6

Стиральные машины без подогрева воды

600

 

с подогревом воды

2000-2500

7

Джакузи

2000-2500

8

Электропылесосы

650-1400

9

Электроутюги

900-1700

10

Электрочайники

1850-2000

11

Посудомоечная машина с подогревом воды

2200-2500

12

Электрокофеварки

650-1000

13

Электромясорубки

1100

14

Соковыжималки

200-300

15

Тостеры

650-1050

16

Миксеры

250-400

17

Электрофены

400-1600

18

СВЧ

900-1300

19

Надплитные фильтры

250

20

Вентиляторы

1000-2000

21

Печи-гриль

650-1350

22

Стационарные электрические плиты

8500-10500

23

Электрические сауны

12000

ТАБЛИЦА2.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для расчетов электрических нагрузок жилых зданий (квартир) и коттеджей на перспективу 

1. Средняя площадь квартиры (общая), м:

 

- типовых зданий массовой застройки

- 70

- здания с квартирами повышенной комфортности (элитные) по индивидуальным проектам

- 150

2. Площадь (общая) коттеджа, м

- 150-600

3. Средняя семья

- 3,1 чел.

4. Установленная мощность, кВт:

 

- квартир с газовыми плитами

- 21,4

- квартир с электрическими плитами в типовых зданиях

- 32,6

- квартир с электрическими плитами в элитных зданиях

- 39,6

- коттеджей с газовыми плитами

-35,7

- коттеджей с газовыми плитами и электрическими саунами

-48,7

- коттеджей с электрическими плитами

- 47,9

- коттеджей с электрическими плитами и электрическими саунами

- 59,9

©Elesant.ru

Еще статьи

 

 

Похожие статьи

Расчет и выбор автомата по мощности и току

Автор Alexey На чтение 4 мин. Просмотров 3.5k. Опубликовано Обновлено

При проектировании электросети нового дома, для подключения новых мощных приборов, в процессе модернизации электрощита приходится осуществлять подбор автоматического выключателя для надёжной электрической безопасности.

Некоторые пользователи небрежно относятся к данной задаче, и могут не задумываясь подключить любой имеющийся автомат, лишь бы работало, или при выборе ориентируются по таким критериям: подешевле, чтоб не сильно по карману било, или по мощней, чтобы лишний раз не выбивало.

Очень часто такая халатность и незнание элементарных правил подбора номинала предохранительного устройства приводит к фатальным последствиям. Данная статья ознакомит с основными критериями защиты электропроводки от перегрузки и короткого замыкания, для возможности правильного подбора защитного автомата соответственно мощности потребления электроэнергии.

Коротко принцип работы и предназначение защитных автоматов

Автоматический выключатель при коротком замыкании срабатывает практически моментально благодаря электромагнитному расцепителю. При определённом превышении номинального значения тока нагревающаяся биметаллическая пластина отключит напряжение спустя некоторое время, которое можно узнать из графика время токовой характеристики.

Данное предохранительное устройство защищает проводку от КЗ и сверх токов, превышающих расчётное значение для данного сечения провода, которые могут разогреть токопроводящие жилы до температуры плавления и возгорания изоляции. Чтобы этого не произошло, нужно не только правильно подобрать защитный выключатель, соответствующий мощности подключаемых устройств, но и проверить, выдержит ли имеющаяся сеть такие нагрузки.

Внешний вид трех полюсного автоматического выключателя

Провода должны соответствовать нагрузке

Очень часто бывает, что в старом доме устанавливается новый электросчётчик, автоматы, УЗО, но проводка остаётся старой. Покупается много бытовой техники, суммируется мощность и под неё подбирается автомат, который исправно держит нагрузку всех включённых электроприборов.

Вроде всё правильно, но вдруг изоляция проводов начинает выделять характерный запах и дым, появляется пламя, а защита не срабатывает. Это может случиться, если параметры электропроводки не рассчитаны на такой ток.

Допустим, поперечное сечение жилы старого кабеля — 1,5мм², с максимально допустимым пределом по току в 19А. Принимаем, что одновременно к нему подключили несколько электроприборов, составляющих суммарную нагрузку 5кВт, что в токовом эквиваленте составляет приблизительно 22,7А, ему соответствует автомат 25А.

Провод будет разогреваться, но данный автомат будет оставаться включённым все время, пока не произойдёт расплавление изоляции, что повлечёт короткое замыкание, а пожар уже может разгораться полным ходом.

кабель силовой NYM

Защитить самое слабое звено электропроводки

Поэтому, прежде чем сделать выбор автомата соответственно защищаемой нагрузке, нужно удостовериться, что проводка данную нагрузку выдержит.

Согласно ПУЭ 3.1.4 автомат должен защищать от перегрузок самый слабый участок электрической цепи, или выбираться с номинальным током, соответствующим токам подключаемых электроустановок, что опять же подразумевает их подключение проводниками с требуемым поперечным сечением.

При игнорировании этого правила не стоит нарекать на неправильно рассчитанный автомат и проклинать его производителя, если слабое звено электропроводки вызовет пожар.

Расплавленная изоляция проводов

Расчет номинала для выбора автомата

Допускаем, что проводка новая, надёжная, правильно рассчитанная, и соответствует всем требованиям. В этом случае выбор автоматического выключателя сводится к определению подходящего номинала из типичного ряда значений, исходя из расчетного тока нагрузки, который вычисляется по формуле:

I=P/U,

где Р – суммарная мощность электроприборов.

Подразумевается активная нагрузка (освещение, электронагревательные элементы, бытовая техника). Такой расчет полностью подходит для домашней электросети в квартире.

Допустим расчет мощности произведён: Р=7,2 кВт. I=P/U=7200/220=32,72 А. Выбираем подходящий автомат на 32А из ряда значений: 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.

Данный номинал немного меньше расчётного, но ведь практически не бывает одновременного включения всех электроприборов в квартире. Также стоит учитывать, что на практике срабатывание автомата начинается со значения в 1,13 раза больше от номинального, из-за его времятоковой характеристики, то есть 32*1,13=36,16А.

Таблица подбора автомата по мощности

Для упрощения выбора защитного автомата существует таблица, где номиналы автоматов соответствуют мощности однофазной и трёхфазной нагрузки:

Таблица выбора автомата по току

Найденный по формуле в вышеприведённом примере номинал наиболее близок по значению мощности, которое указано в выделенной красном ячейке. Также, если вы хотите рассчитать ток для трехфазной сети, при выборе автомата, ознакомьтесь со статьей про расчет и выбор сечения провода

Подбор защитных автоматов для электрических установок

Подбор защитных автоматов для электрических установок (электродвигателей, трансформаторов) с реактивной нагрузкой, как правило, не производится по мощности. Номинал и тип время токовой характеристики автоматического выключателя подбирается соответственно рабочему и пусковому току, указанному в паспорте данного устройства.

Видео расчета номинального тока

Пример расчета для электрощитка / Хабр

Домашняя электросеть Part Deux

В этой статье я хочу привести пример выбора оборудования для щитка в квартире, условное продолжение

предыдущей статьи

(некоторые теоретические моменты были там рассказаны более полно). Потому такой подзаголовок.



Исходные данные

Так как есть, по сути, множество возможных условий, то здесь я введу ряд ограничений, чтобы пример был более конкретный. Кому-то может повезти больше, кому-то меньше, но такова жизнь.

Итак, имеется однофазное электроснабжение, в щитке установлен счетчик с номинальным током 50 А. Энергокомпания разрешает максимальную мощность входного устройства с защитой от перегрузок 40 А. Вся проводка меняется полностью. Заменить проводку можно от исходных клемм счетчика (для этого следует вызывать монтера для снятия пломб). Если дом нормально спроектирован и построен, то уже от счетчика до щитка проложено что-то нормальное, вроде 4 мм² меди.

Как и в предыдущей статье, я исхожу из напряжения согласно нормам МЭК в 230 В.

Потребление

Важно определить, что будет потреблять и какие токи могут ожидаться. Для этого нужно составить список потребителей с их максимальным потреблением для определения сечения кабеля. Нужно понимать, что максимальная мощность подключения в приведенном выше случае составит всего 9200 Вт, потому одновременно включать все в электроплите (от 8800 до 10200 Вт) и потом еще утюг (до 2400 Вт) и пылесос (900-2000 Вт) не стоит. Здесь необходимо соблюдать баланс между удобством и возможностью и чем-то жертвовать.

В принципе нужно понимать, что как работает и с какой мощностью. Та же стиральная машина потребляет полную мощность первые 15-20 минут, пока идет нагрев воды и полоскание с порошком, далее мощность составляет 10-15% от заданной в паспорте. Так как это все очень индивидуально, то примем следующее для дальнейших расчетов крупных потребителей (из собственного опыта):

  • стиральная машина 2300 Вт (загрузка 6 кг, новые модели)
  • плита 9200 Вт
  • электрочайник 2000 Вт
  • утюг 2400 Вт
  • пылесос 1600 Вт

Это было то, что касалось нагрузки. Теперь перейдем к токам короткого замыкания.

Токи короткого замыкания


Щиток

Как я упоминал в предыдущей статье, расчет покажет какую-то величину, которая в реальной жизни малоприменима, особенно, если сети, к которым подключен дом, уже не новые. В любом случае для получения данных, от которых можно отталкиваться для расчета, являются измерения. Существуют специальные устройства, которые по сути своей включаются в розетку и измеряют сопротивление сети до этой точки. Также устройство показывает расчетное значение тока короткого замыкания в месте измерения, но данную величину можно всего лишь использовать для общей оценки, так как она высчитывается исходя из текущих параметров (например, напряжения в сети). Потому за основу следует брать только измеренное сопротивление.

Само же измерение также не является окончательным ответом, так как токи короткого могут изменяться вследствие модификаций в сети, вроде ремонтов или замен оборудования, или изменения режимов в сетях среднего напряжения. Потому измеренной значение следует «ухудшить», чтобы гарантировать защиту даже на потом.

Есть ряд факторов, которые можно учесть, пересчитав измеренную величину.

Во-первых, измерение проходит в нормальных условиях, а при коротком замыкании провода разогреваются и из-за этого увеличивается их электрическое сопротивление.

Во-вторых, есть погрешность измерений самого прибора, которая в отдельных случаях могут быть до 30%.

В-третьих, влияние сети среднего напряжения. Максимальное изменение токов короткого замыкания в сети низкого напряжения из-за изменений в сети среднего напряжения составляет 10-12%.

Все эти факторы приводят к тому, что измеренное значение сопротивления следует увеличить в 1,6-1,7 раз.

Допустим, прибор показал величину 0,74 Ом и ток короткого замыкания 308 А при подключении на входных клеммах нашего щитка. Цифра довольно большая, теперь пересчитаем для худшего варианта.

Корректируем сопротивление сети:

Далее, считаем согласно МЭК 60038 минимальный ток короткого замыкания для сети до 1000В с изменением напряжения плюс-минус 10%

Как видно, минимальный возможный ток короткого замыкания почти в 2 раза меньше расчетного.

Примечание

Для обычного бытового потребителя важен именно минимальный ток, так как для него время отключения критично. Если отключит минимальный, то максимальный проблем не составит.


Конечные потребители

Итак, у нас есть ток короткого замыкания на входе в щиток. Но встраиваемое там оборудование должно защищать провода по всей их длине, а не только возле щитка. Дальше есть два варианта: измерение или расчет. Так как я исхожу из полной замены проводки, то и токи короткого можно высчитать. В случае, если меняется щиток и только часть проводки, то советуют провести измерения и расчеты, как указано выше.

Итак, расчет. Имеет смысл его проводить перед началом работ и покупки проводов для оценки параметров в любом случае. Как исходные величины для сопротивлений возьмем максимальные допустимые величины сопротивлений из тех же стандартов МЭК (ниже приведены данные только по меди):

Сечение, мм² Сопротивление, Ом/км
1,5 12,2
2,5 7,56
4 4,70
6 3,11

Далее расчет. Примем следующее: до нашей розетки нужно проложить 50 м кабеля от щитка. Допустим, что мы выбираем кабель сечением 2,5 мм² с сопротивлением 12,2 Ом/км.

Сопротивление сети в точке подключения данной розетки составит:

Здесь есть несколько моментов, которые важно отметить. Сопротивление кабеля следует умножать на 2, так как сопротивление имеет два проводниках в проводе, и, хотя измеренное сопротивление является комплексной величиной, для расчета можно пренебречь реактивной составляющей. Также величины приведены в Ом/км в таблице, потому требуется пересчет в метры.

С помощью ранее приведенной формулы высчитываем минимальный ток короткого замыкания:

И из этого результата видно, что для гарантированного отключения нужно брать максимум С-автомат на 8 А или В-автомат на 16А.

Интересный факт

Стандартными являются выключатели на 10 и 16 А (в общем-то неважно, какой тип). И если брать автоматы на 8 или меньше ампер, то может оказаться, что их цена в 1,5-2 раза выше. Это следует учитывать при планировании, так как исключить поломку выключателя нельзя, а искать потом тот же С4А на замену может быть дорого и банально сложно из-за их редкости. У некоторых производителей есть автоматы на 13А, но тут тяжело говорить о ценовой политике, кто-то делает, как и 10А, кто-то дороже.

Здесь важно вновь отметить –

автоматы защищают только кабель, они не защищают от короткого замыкания то, что подключено в розетку

.

Какие главные недостатки такого расчета? Мы не учитываем сопротивления клемм, например, или сопротивление устройств защиты. Их сопротивление маленькое, и в принципе добавив 0,1-0,15 Ом к расчету можно скомпенсировать эту неточность ( в примере выше ток короткого будет 83А, что для данного случая роли уже не играет).

К сожалению реальны случаи (в постсоветском пространстве, по крайней мере), когда покупаешь кабель, а его реальное сечение меньше, чем написанное (например, 2,1 вместо 2,5 мм²). И если на одножильном проводе это еще проверить можно (штангенциркулем, например), то для многожильного провода можно забыть об этом. Здесь поможет только измерение.

Кабель продается большими отрезками, можно увечить длину, соединив последовательно все проводники. Так можно будет измерить и высчитать реальное сопротивление провода и в дальнейшем использовать эту величину для расчета и выбора автоматов.

Подбор устройств защиты по токам короткого и нагрузке

Вначале выполним расчет для подключения ряда потребителей, чтобы пример был более конкретный и начнем от более крупных потребителей к более мелким:

Электроплита

Проложен медный кабель 6 мм², от щитка до розетки 15 метров.

Ток короткого замыкания:

Возможен В-автомат на 32А или С-автомат на 16А (для плиты вполне нормально подойдет В-автомат, да 16А С-автомат маловат). Как я ранее писал, полная мощность плиты 9200 Вт, что означает 40А. Так как максимально возможный автомат 32 А, то нужно исходить из того, что все сразу включать нельзя. Что именно – зависит от потребления. В принципе для некоторых плит комбинация 2 конфорки и духовка дает 25 А, можно и так сделать.

Стиральная машина

Проложен кабель 2,5 мм², от щитка до розетки 30 метров.

Ток короткого замыкания:

Так как в машинке встроен электромотор, стоит выбрать С-автомат, в данном случае С10А.

Электрочайник

Проложен кабель 2,5 мм², от щитка до розетки 20 метров.

Ток короткого замыкания:

Так как электрочайник обычно не один там включен (это кухня), то здесь бы я советовал выбрать что-то вроде В16А-В20А.

Прочие электроприборы

Здесь речь идет в первую очередь об утюге или пылесосе (из упомянутых мною ранее крупных потребителей). В принципе их могут включить в любую розетку, потому в общем случае достаточно посчитать ток для самой отдаленной розетки (пример выше с 88,2 А и В16А именно тот случай). Если не выходит – нужно брать большее сечение, сделать надписи на розетках и предусмотреть специальные розетки для того же утюга (у пылесосов провода бывают достаточно длинные).

С одной стороны можно подобрать автомат под каждую розетку, с другой – иногда хочется унификации, да и проще при покупке кабелей и выключателей, здесь каждый решает для себя сам.

Для освещения расчет аналогичный, но тут чаще используется провод сечением 1,5 мм², так как клеммы в комплекте могут подходить для многожильного 2,5 мм² и то со скрипом. Но там и не такие большие токи, особенно если речь о светодиодном освещении.

Дополнение на основе комментариев от 27.11.18

Речь идет исключительно об осветительных приборах и их питании. В данном случае физически может быть так плохо спроектирован светильник, что туда 2,5 мм² просто не влезут по причине недостаточного места для нормального сгибания провода (я сам с таким сталкивался).
Выключатель в таком случае следует также выбирать по токам короткого замыкания, так как сопротивление проводника будет больше, то и токи короткого выйдут меньше, а значит и выключатель потребуется меньшего тока (В10А вместо В16А, например).

Координация устройств в щитке

Итак, есть следующие важные данные:

  • Вводное устройство максимум 40А
  • Ток короткого замыкания в щитке 173,7 А
  • Электроплита – максимум В32А
  • Стиральная машина – С10А
  • Розетки – В16А

Остальные устройства на данный момент не важны.

Итак, в первую очередь выберем вводное устройство. Для начала возьмем несколько различных типов выключателей на 40А (здесь и далее будет использоваться программа Siemens Simaris Curves, детальнее про программы я написал в конце статьи) и рассмотрим ситуацию для системы заземления TN.

На этом графике представлены ток короткого замыкания на входе в щиток и кривые выключателей типов В, С и Е. Последний еще известен, как «селективный автоматический выключатель» (селективный к ниже расположенным выключателям, так как отключает даже большие токи короткого с задержкой во времени). В данной системе (TN) время 0,4 секунды определяется для кабелей к розеткам, в то время как для распределительной сети (чем является сеть между вводным выключателем и выключателями на отдельные ветви) это время составляет 5 секунд. Во всех случаях время отключения слишком высокое, а именно более 5 секунд.

Маленькое напоминание

Временно-токовый график выключателя и предохранителя (в примере ниже рассмотрен выключатель) имеет 3 зоны: в зоне 1 он не должен срабатывать, в зоне 2 — должен сработать обязательно, зона 3 — допуск по нормам, «серая зона»:



Решением в данном случае может стать использование разъединителя с плавкой вставкой. По сути обычный плавкий предохранитель, но с внешним видом, как автоматический выключатель.

Выглядит следующим образом:

Взял для примера первую попавшуюся картинку из интернета, разъединитель от Hager со встраиваемыми предохранителями типа D02 («пробки»). На нем написано 63А, но так как типоразмер одинаковый, то в этот разъединитель можно установить любой предохранитель D02.
Итак, временно-токовая характеристика выглядит следующим образом (gG обозначает плавкий предохранитель общего назначения):

Максимальное время отключения 3,2 секунды, что соответствует нормам. Теперь посмотрим по селективности ниже, а именно сравним с В32, В16 и С10 с соответствующими, рассчитанными выше токами. Вначале В32 и плавкий предохранитель:

Здесь все хорошо, из графика явно видно время срабатывания каждого из защитных устройств. Естественно, что ситуация для маленьких выключателей будет лучше:

В16 и предохранитель

С10 и предохранитель

В целом существуют для каждого производителя таблицы селективности устройств защиты, например, как приведенная ниже.

Маленькая таблица для выключателей с характеристикой В, большая — С. Синим выделен номинальный ток выключателя, черный на светлом фоне — граничный ток селективности. Обе таблицы представляют селективность автоматических выключателей от Siemens к его же плавкому предохранителю 40А. Недостаток подобных таблиц — проверить все комбинации очень сложно, потому некоторые случаи даже не рассмотрены, хотя и не исключена селективность.

Ситуация для системы заземления ТТ

В данной ситуации отключение в распределительной сети должно произойти за 1 секунду, у конечных потребителей — за 0,2 секунды (исторически сложились такие величины). И если мы примем, что токи короткого замыкания соответствуют рассмотренным ранее, то потребители будут отключены вовремя (время срабатывания выключателя до 0,1 секунды), то для вводного устройства ситуация похуже. Тот же плавкий предохранитель на 40А сработает за целых 3,2 секунды. В общем нужно идти вниз по номиналу:

Как видно, предохранитель даже на 32А не отвечает нормам по времени отключения, но все устройства на 25А можно использовать. В данном случае имеет смысл остановиться на селективном выключателе и в целом получиться следующая картинка:

Автоматы В16А и С10А селективны, В20А — только для случая короткого замыкания, но не в случае длительной работы. Последнее в принципе можно применить, нужно только помнить, что если выбило селективный выключатель, то вполне могла быть проблема на нагрузке за В20А.

Дополнительная информация


Устройство дифференциального тока УДТ

Согласно рекомендации норм отдельные УДТ стоит ставить к каждому устройству защиты от токов короткого замыкания и перегрузок. Обязательными по требованию норм являются розетки, особенно там, где есть контакт электроприборов с водой или где высокая влажность.

Рекомендованы автоматические выключатели, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока (дифференциальные автоматы, RCBO), как универсальное и компактное решение. Хотя цена на них выше, чем на комбинацию выключатель+УДТ. Также существует обоснованное требования применения подобных устройств в ТТ-системах. Причина такого для ТТ-систем в том, что есть одна особенность замыканий по сравнению с TN-системами. Так как в случае ТТ-системы заземление выполняется не от источника питания, а в месторасположении потребителя, то фактически ток замыкания между фазой и корпусом может (и чаще всего бывает) меньше, чем между фазой и нейтралью (в TN-системах эти величины практически идентичны). Фактически это очень большой дифференциальный ток, но иногда недостаточно большой, чтобы сработал выключатель, но вполне достигающих величин, слишком высоких для простого УДТ.

Примечание. УДТ ранее в нормах называлось УЗО, согласно МЭК правильное название устройство дифференциального тока.

Размер щитка

Актуально для тех, у кого в квартире (энергокомпания может требовать основной выключатель возле счетчика, но иногда им все равно, тогда можно все дома держать). Здесь не нужно экономить место. Лучше взять щиток, который будет полупустой, но с ним будет и удобнее работать и всегда будет возможность для расширения.

Программы

Известные мне программы я привел ниже. Единственный естественный недостаток – использование исключительно собственного оборудования для сетей низкого напряжения. Все приведенные ниже программы бесплатны, но иногда требуют бесплатной регистрации для скачивания или первого запуска. Расположены они в порядке личных предпочтений.

  • Siemens Simaris Curves – использованная выше программа, уже много лет неизменная, хотя сравнение той же ограничивающей функции можно и улучшить (тут много нужно делать вручную).
  • ABB Curves – последнее время сильно улучшилась, количество функций выше, чем у предыдущей программы, но иногда немного заморочена. Также есть возможность использовать плавкие предохранители по МЭК для сравнения, не только собственные, пусть и довольно ограничено.
  • Eaton CurveSelect – Excel-файл с кривыми срабатывания защит. Увы, только с кривыми обязательного срабатывания, но не минимальных, потому применимость довольно ограничена в вопросе селективности.
  • Онлайн-ресурс от Schneider Electric не работает под Мозиллой, в целом не очень удобная. Здесь вставил ссылку, так как ее очень сложно найти и чаще перебрасывает на неработающую нынче отдельную программу.

Ссылки

Режимы резания, калькулятор - Tool Blog

Режимы резки — Калькулятор

Параметры обработки

Выбор режимов резания является одной из самых больших проблем, с которыми сталкивается фрезеровщик или токарь. Эта статья предназначена для тех, кто сомневается в параметрах запуска, которые следует использовать для инструмента. Чтобы облегчить работу людям, которые еще не были ознакомлены, мы приняли обобщенные и безопасные параметры резки.

Фрезеровщику или токарю чаще всего требуются данные для резания:

f - подача инструмента n - вращение инструмента

Для расчета режимов резания нам необходимо знать два основных параметра:

- Скорость резания Vc ,

- подача на зуб фз.

Скорость резания

Скорость резания Vc зависит в первую очередь от типа имеющегося у нас инструмента, он часто указывается производителем на упаковке инструмента или в каталоге в технической информации. С другой стороны, скорость подачи fz зависит от типа материала инструмента, а также от количества лезвий, которые имеет инструмент.

Формула скорости резания Vc

Зная эти параметры, можно приступать к расчету необходимых оборотов н и подачи ф .

Для материалов HSS и VHM допустимы параметры ниже

Сталь быстрорежущая сталь Цельный карбид Цельный карбид
Vc [м/мин] 10 ÷ 20 100 ÷ 120
fz [мм/зуб] 0,2 ÷ 0,4 0,02 ÷ 0,04

Vc - скорость резания,

фз - подача на зуб.

Обороты инструмента

Обороты инструмента или заготовки рассчитываются по простой формуле:

где:

Dc - диаметр инструмента или заготовки в мм.

Подача инструмента f

Параметры fz , т.е. подача на зуб, говорит, какую подачу мы должны принять для одной кромки инструмента. Итак, если у нас есть фреза с 4 зубьями, то мы умножаем подачу на зуб (fz) на количество зубьев инструмента Z и умножаем на число оборотов n.

ф = фз * Z * п

где:

f - Подача инструмента,

fz - подача на лезвие,

Z - Количество режущих кромок на инструменте,

n - вращение инструмента или заготовки

Параметры резки и обработки + Калькулятор последнее изменение: 7 декабря 2021 г. автором Tomek

.

Как правильно подобрать мощность обогревателя?

ОЦЕНКА ТЕПЛОПОТЕРИ В ПОМЕЩЕНИИ. ВЫБОР РАДИАТОРОВ.

Точный расчет тепловых потерь отдельных помещений и выбор радиаторов производится с учетом многих составляющих, касающихся характера и использования отдельных помещений, а также структуры всего здания. Конкретные указания следует заложить в проект здания, также можно воспользоваться специализированными программами для подбора радиаторов.

Для расчетного (ориентировочного) подбора радиаторов можно воспользоваться упрощенной методикой:

1. Рассчитайте площадь помещения (для удобства использования стандартная высота жилых помещений принята равной 2,6 м):

  • Для помещений, холлов с температурой окружающего воздуха 20°С. На 1 м² площади поверхности принимается 70-80 Вт, если дополнительно в помещении имеется более одного окна или более одной наружной стены, 80-100 Вт/м² должен быть использован.
  • Для ванной комнаты с температурой окружающего воздуха 24°С принимают 100-120 Вт на 1 м2 поверхности, если в ванной комнате есть окно или одна из стен является наружной, то 130-150 Вт на 1 м2 2 следует принимать.

2. На основании таблиц мощностей радиаторов, представленных в каталоге Terma или на сайте termaheat.pl, мы выбираем модель и подходящий размер радиатора, покрывая предварительно рассчитанные потребности.

Примечание: для расчетов следует принимать соответствующие значения параметров, например запись 75/65/20°С означает: температура среды в системе на подаче Tz = 75°C / температура на обратке Tp = 65°С / температура окружающей среды Ti = 20°С). Если параметры установки другие или мы хотим обеспечить другую комфортную температуру в помещении (напр.для ванной Ti = 24 °С) пересчет следует производить с использованием поправочных коэффициентов, включенных в таблицу поправочных коэффициентов.

Пример

Комната: Комната S = 16 м² (высота 2,6 м) с одним окном. Принят показатель потребности в тепле q = 80 Вт/м².

1. Рассчитываем потребность в тепле Q для помещения: Q = S * q Q = 16 м² * 80 Вт/м² = 1280 Вт

2. Расчетная потребность в тепле для этого помещения составляет ок.1280 Вт и модель с такой эффективностью ищите в таблицах эффективности радиатора в каталоге продукции или на сайте termaheat.pl в столбце с пометкой 75/65/20 (или альтернативно dT = 50°C).

ТАБЛИЦА ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ.

Таблица поправочных коэффициентов используется для пересчета мощности радиаторов на параметры, отличные от 75/65/20°С.

Пример

Расчетная потребность в тепле для данного помещения составляет 1120 Вт.

Проектируемая установка имеет следующие параметры:

  • Температура подачи Tz = 70°С
  • Температура обратки Tp = 55 °C
  • Комнатная температура Ti = 24 °C

Для таких параметров читаем коэффициент из таблицы ниже k = 1,42. Умножая расчетную теплопотребность (1120 Вт) на считанный коэффициент k, получаем значение 1590 Вт, по которому выбираем обогреватель из таблицы каталога продукции (столбец 75/65/20°С) или на сайте termaheat.пл.

Подводя итог, для получения КПД нагревателя 1120 Вт при «нижних» параметрах сети (например: 70/55/24°С) выбирайте обогреватель, который будет иметь КПД 1590 Вт.

.

Проектирование вентиляции - Расчет теплопритоков - Vademecum для студентов техникума

Суммарный приток тепла включает приток тепла от солнца, освещения, людей, машин, устройств и т. д.

где:

QOK - усиление от солнца через прозрачные перегородки (окна) [W],

QŚC - усиление от солнца через непрозрачные перегородки (стены) [W],

QO - тепловыделение от освещения [Вт],

QL - поступление тепла от людей [Вт],

QS - тепловыделение от электродвигателей и машин [Вт],

QU - тепловыделение от других устройств [Вт],

QI - приток тепла за счет инфильтрации воздуха [Вт],

QP - Проходы через перегородки из соседних комнат [W].

Суммарные теплопритоки для помещения рассчитываются по всей площади их изменчивости

(за каждый месяц и час работы), а затем определяется наибольшее значение.

Теплоприток от людей – состоит из явного теплопритока и скрытого теплопритока

(т.е. увеличение влажности). Явный приток тепла можно рассчитать по формуле:

φ– коэффициент одновременного присутствия людей (от 0,4 до 1,0),

n - количество человек,

qj - удельный тепловой поток, выделяемый в окружающую среду [Вт].

ТАБЛИЦА 1 Коэффициенты одновременного присутствия людей в зависимости от помещения

ТАБЛИЦА 2 Поступление явного тепла от людей в зависимости от активности и температуры в помещении [Вт]

Скрытое тепловыделение (влагопоглощение):

wj - единица потока водяного пара, выделяемого человеком в окружающую среду, в зависимости от

от активности и температуры окружающей среды [г/ч].

ТАБЛИЦА 3 Приток пара в зависимости от активности и температурыв помещении [г/ч]

ПРИМЕЧАНИЕ - для женщин значения, считанные из таблиц 2 и 3, следует уменьшить на 20%, а для детей на 20-40% в зависимости от возраста.

Прибыль от электрического освещения:

Н - общая установленная мощность [Вт],

φ - коэффициент одновременности,

α - коэффициент, учитывающий теплоотвод через вентилируемые светильники (для

невентилируемые корпуса α = 1),

k - коэффициент накопления.

Поступление тепла от устройств

Принимать исходя из фактической мощности установленных в помещении устройств. При отсутствии такой информации эти прибыли можно взять из таблицы 5,

.

ТАБЛИЦА 5 Приблизительное тепловыделение от устройств.

Теплоприток от солнца через прозрачные перегородки (окна):

F - площадь окна в световой стене, [м2],

Ф1 - доля площади остекления в площади окна,

Φ2 - поправка на высоту,

Ф3 - коэффициент, учитывающий тип остекления и солнцезащитных устройств,

рупий - отношение солнечной энергии к общей площади,

Rc - отношение заштрихованной площади к общей площади (Rs + Rc = 1),

Icmax, Irmax – максимальные значения интенсивности суммарного и рассеянного излучения для

стекло т.е.3 мм [Вт/м2],

кс, кр - коэффициенты накопления,

U - коэффициент теплопередачи окна [Вт/(м2×К)],

tz - расчетная температура наружного воздуха, [К],

tp - расчетная температура воздуха в помещении, [К].

ТАБЛИЦА 6 Значения поправочного коэффициента Ф1

ТАБЛИЦА 7 Значения поправочного коэффициента Ф2

ТАБЛИЦА 8 Значения поправочного коэффициента Ф3

Приток тепла от солнца через непрозрачные перегородки (упрощенный метод к

технические расчеты с учетом накопления тепла):

F - площадь непрозрачной перегородки [м2],

К - коэффициент теплопередачи перегородки [Вт/(м2×К)],

Δtr - эквивалентная разность температур [K].

.

Заменители сельскохозяйственных шин >> Проверьте свой размер

Заменители сельскохозяйственных шин? Как поменять сельскохозяйственные шины.

При поиске сельскохозяйственных шин для нашего трактора перед нами стоит непростая задача, требующая базовых знаний о сельскохозяйственных шинах. В зависимости от характера работы трактора, будь то работа в поле или в лесу. Лесная покрышка должна иметь как можно больше полотен, чем больше у нее слоев, тем она более устойчива к повреждениям, вызванным торчащими корнями, ветками и т. д.Сельскохозяйственные шины для пропашных культур должны быть радиальными и максимально устойчивыми, отличающимися главным образом тем, что они высокие и узкие, благодаря чему трактор может легко проходить между рядами. Сельскохозяйственные шины для транспорта должны иметь максимально возможный контакт между поверхностью протектора и поверхностью дороги, чтобы обеспечить максимально возможную передачу мощности трактора.

Зная применение нашей сельскохозяйственной шины, мы должны учитывать размер, например, имея размер 11,2R24, мы можем изменить его на 280/85R24 и 380/75R20 или 360/70R20.На какой именно размер мы можем менять наши шины, ответ можно найти в Таблице заменителей сельскохозяйственных шин.

На основе этой таблицы мы можем найти, например, размер шин шире или уже, чем те, которые у нас есть в настоящее время, при сохранении той же высоты шин, что важно при сохранении правильной работы сельскохозяйственного привода. В этой таблице вы также найдете замену низкопрофильным сельскохозяйственным шинам, а также шинам большого объема, узким шинам, междурядным шинам и многому другому.

Вы хотите подобрать сельскохозяйственные шины или шины для сельскохозяйственных прицепов

Вы хотите переоборудовать сельскохозяйственные шины

Вы хотите знать, какие шины для пропашных культур будут на вашем тракторе

Эта таблица для вас.

Просто найдите свой размер и в той же строке в таблице есть замены

, которые вы можете легко выбрать сами, если вы заинтересованы в предложении сельскохозяйственных шин, просто нажмите на ссылку, которая перенаправит нас о предложении

Ниже вы можете найти замену для сельскохозяйственных шин.Классификация диаметров в таблице является ориентировочной и должна соответствовать рекомендациям ETRTO. При замене шин рекомендуем внимательно проверять диаметр и рисунок протектора шины.

.

Как мы научили машины считать и думать за нас?

Люди, которые построили первые компьютеры, не предвидели, сколько применений они найдут сегодня. Говард Айкен, создатель первого компьютера Mark I (о нем я писал в предыдущем эпизоде ​​этой серии), как сообщается, произнес фразу: «Всего шести электронных цифровых машин было бы достаточно, чтобы удовлетворить вычислительные потребности всех Соединенных Штатов. "она родила, это не было единичным заявлением.Томас Уотсон, президент IBM, компании, которая должна была внести наибольший вклад в развитие информатики (я писал об ее истории в «Материале об истории» в выпусках от 14 и 28 мая), как сообщается, сказал: «Я оцениваю глобальную требуется около пяти компьютеров». Как видите, сами создатели первых компьютеров недооценили их!

Так зачем же были построены эти огромные машины? Напомним из предыдущей колонки: Mark I был огромной машиной: 17 метров в длину, 2 метра в высоту и один метр в ширину.Первый электронный компьютер ENIAC тоже был огромной машиной: 42 шкафа, каждый высотой 3 метра, шириной 60 сантиметров и глубиной 30 сантиметров. Кому и чем может быть полезен такой монстр?

Как нетрудно догадаться, военным нужны были компьютеры. Поэтому первой задачей этих больших машин было вычисление так называемого артиллерийские столы. Это были списки, позволяющие быстро выставить настройки на прицелах орудия, то есть поразить дальнюю (иногда несколько километров!) и невидимую цель.Во время Великой Отечественной войны этот способ артиллерийского огня с огневой позиции, удаленной от поля боя, стал правилом, поэтому таблицы были очень нужны. Компьютеры преобразовывали настройки пушек в дальность полета ракет, принимая во внимание, что это за ракеты, а также скорость и направление ветра, высоту (в разреженном воздухе ракеты летят дальше) и массу других факторов. Во время учебы в АГХ я четыре года проходил военную подготовку на артиллериста, поэтому я пользовался такими таблицами и помню их содержание!

Широкое использование таблиц.

Таблицы, составленные первыми компьютерами, предназначались для военных целей, но это была не единственная возможность.Теперь у каждого есть смартфон, с помощью которого можно быстро получить доступ к разным данным или выполнить необходимые расчеты. Но в прошлом люди использовали таблицы охотно и для многих целей. Первые математические таблицы были созданы в начале 2000-х годов до нашей эры и широко использовались в Китае для упрощения умножения больших чисел. Еще одним приложением, для которого требовались табличные значения, была морская навигация. Для упрощения Альфонсо X Мудрый (король Кастилии и Леона в 1252–1284 гг.) ввел в 1252 г.таблицы с указанием положения наиболее значимых небесных тел, и более 200 лет все моряки, отправлявшиеся в море, были снабжены «альфонсовыми таблицами». Более современные астрономические таблицы (включая таблицы синусов и косинусов) были введены в 1475 году немецким епископом, математиком и астроном, известный как Региомонтан (его настоящее имя было Йоханнес Мюллер, и он был из Кенигсберга, Бавария), а таблицы шести тригонометрических функций были опубликованы в 1551 году другим немцем, известным как Ретикус (настоящее имя: Георг Иоахим фон Лаухен).Таблицы Ретикуса были настолько точными, что ими пользовались практически без каких-либо изменений до середины двадцатого века Точно так же логарифмы, введенные Джоном Нейпиром в 1594 г., были сведены в 1617 г. Генри Бриггсом с такой точностью, что ими пользовались последующие поколения математиков. практически без изменений.

К сожалению, большинству таблиц, рассчитанных «вручную», нельзя было доверять, они содержали многочисленные ошибки, внесенные ошибками переписи или (чаще) внесенные при печати.Только машина, которая производит все расчеты полностью автоматически и печатает результаты сама (без вмешательства человека!) может быть источником достоверных таблиц. Следовательно, долгое время компьютеры строились и использовались в основном для этой цели. Это также послужило мотивом для создания первого программируемого компьютера (о чем я писал в «Жечи о истории» в выпуске от 11 июня этого года).С сегодняшней точки зрения, характеризуемой повсеместностью компьютеров, интересно, что для давно им не нашлось другого применения!

Компьютеры в офисе

Гражданской сферой, которая первой оценила возможности, заложенные в машинных вычислениях, были статистические управления.Это произошло задолго до того, как были построены первые компьютеры (о чем я подробнее писал в «Вестях об истории» от 14 мая этого года).Электромеханические устройства, изобретенные Германом Холлеритом, которые положили начало могуществу IBM, вполне естественно могли быть заменены электронными. компьютеры Пионер в этой области был компьютер UNIVAC I, разработанный в 1951 году. Механизированные статистические расчеты могли быть легко развиты в направлении автоматизации текущего учета предприятий.Поэтому компьютеры стали обрабатывать бухгалтерский учет банков, управление материалами компаний и учет доходов и расходов в торговле. Одним словом - пошли в офисы.

Следует, однако, написать, что путь к компьютерам нашли именно офисы, потому что компьютеры того времени (начало 1950-х) были огромными, очень дорогими и требовали высококвалифицированного обслуживания. Содержать такого «дракона» самостоятельно ни одно учреждение не могло, поэтому была принята модель, при которой оснащенные компьютерами дата-центры получали данные от компаний (как правило, в виде коробок с перфокартами), производили над этими данными требуемые расчеты и предоставил результаты (например, .балансы), напечатанные на высокоскоростных линейных принтерах. Такая «пакетная» работа была неплохая, поэтому спрос на ЭВМ рос, что вынуждало к их постоянному совершенствованию, более мощных (по вычислительной мощности) ЭВМ, и поощряло использование многозадачных решений (один ЭВМ мог одновременно выполнять расчеты за несколько клиентов).Компьютеры превратились в большие машины, называемые «мэйнфреймами».

Компьютеры как инструменты ученых и инженеров

Помимо офисных приложений стали развиваться также научные и инженерные приложения. Еще в 1944 году Гарвардский университет получил специально построенный для них компьютер, получивший название Harvard Mark I. Ведущий тогда производитель компьютеров IBM заметил, что вычислительные потребности ученых и инженеров отличаются от потребностей экономистов и специалистов по менеджменту.Поэтому, наладив производство очень удачных компьютеров системы IBM 360 в каждой размерной категории этих машин (а были модели самой разной вычислительной мощности с расширением номера от 20 до 85), она ввела отдельные компьютеры для бизнеса и отдельные для научных и инженерных приложений.

В этот период ламповые компьютеры были заменены машинами на основе транзисторов, а затем и интегральных схем. В результате размеры этих машин позволяли размещать их в университетских лабораториях и в технических лабораториях научно-исследовательских центров, связанных с крупными заводами.Это положительно сказалось на разработке программного обеспечения, поскольку и ученые, и инженеры не останавливались на использовании программного обеспечения, предоставленного производителем, а создавали собственное программное обеспечение, которое продавалось другим пользователям. Например, в Массачусетском технологическом институте (лучший в мире политехнический университет) в 1961 году Фернандо Корбато изобрел временное разделение компьютера, что позволило нескольким пользователям одновременно работать на нем. Эта идея будет центральной в разработке «мэйнфреймов» компьютеров, о которых я расскажу в следующей колонке.

Примером творческого промышленного исследовательского центра был Xerox PARC, который изобрел интерграфический пользовательский интерфейс с окнами и значками — это то, что мы ежедневно используем в Windows или Android. Более того, именно в Xerox PARC была изобретена компьютерная мышь. Да-да, эта постоянно используемая опора от Xerox! Я мог бы долго перечислять вклад этой компании в информатику, но я думаю, что приведенные примеры доказывают, что предоставление компьютеров ученым и инженерам принесло значительный прогресс в области информатики.

Компьютеры как управляющие устройства

Типовые деловые, научные и технические задачи выполнялись таким образом, что люди вводили в компьютер соответствующую программу, затем предоставляли данные для расчетов, компьютер выполнял эти расчеты и выдавал людям результаты. Однако по мере того, как компьютеры становились меньше, дешевле и, главное, надежнее, росло желание напрямую связать их с конкретными техническими устройствами, драйверами для которых эти компьютеры должны были выступать.Мы уже привыкли к тому, что станки имеют числовое управление, что мы используем роботов, водители которых на самом деле являются специализированными компьютерами, что у нас есть автономные автомобили, в которых компьютер заменяет водителя и т. д. Однако стоит вспомнить, с чего все начиналось. .

Что ж, первой системой, использующей компьютер в качестве инструмента управления, был космический корабль «Аполлон», с помощью которого США захватили Луну. При реализации программы «Аполлон» затраты не учитывались, поэтому в каждом из кораблей «Аполлон» имелось даже по два компьютера под названием Apollo Guidance Computers (AGC), используемых для управления командным модулем и для управления лунным модулем соответственно. .Успех миссии «Аполлон» вызвал интерес различных промышленников к компьютерному управлению, особенно когда стали доступны первые мини-компьютеры. Но об этом я напишу в следующем выпуске этой серии.

Автор является профессором AGH в Кракове.

.

Фрезерование – техническая информация согласно KENNAMETAL

Выбор диаметра реза

Размер заготовки зависит от наиболее подходящего размера концевой фрезы.

Отношение размера фрезы к размеру детали и ширине резания должно быть примерно 3:2 или 1,5 раза больше ширины детали. Например, если ширина резки составляет 100 мм, выберите фрезу диаметром 160 мм.Если ширина заготовки больше диаметра фрезы, диаметр инструмента следует выбирать такой, который позволит выполнить указанную выше задачу обработки за несколько проходов с учетом мощности станка. Например, если ширина заготовки 610 мм и станок имеет стандартный шпиндель с наконечником SK50, используйте фрезу 200 мм и выполните пять проходов обработки с шириной реза в диапазоне 125 - 150 мм за проход. , в зависимости от мощности и жесткости станка.

Избегайте ситуаций, когда диаметр фрезы почти равен ширине реза. Образующаяся при этом стружка как на входе, так и на выходе инструмента будет иметь очень маленькую длину.

Стружка со слишком малым поперечным сечением не способна рассеивать необходимое количество тепла, что вызывает отток тепла к пластине, вызывая преждевременный износ режущей кромки. Существует также более высокая вероятность затвердевания заготовки вокруг входа и выхода инструмента.

Если нет возможности подобрать соответствующий диаметр фрезы, желаемый результат можно получить, обеспечив правильное положение инструмента по отношению к заготовке.

  • Фрезу следует располагать так, чтобы 1/4 ее диаметра не совпадала с заготовкой и для обработки всей заготовки сделать два прохода
  • Это приводит к отрицательному (заданному) углу входа.
  • Это может увеличить срок службы инструмента.


назначенный

не рекомендуется

положение ножа

Положение фрезы по отношению к заготовке / сопротивление резанию
Сопротивление резанию постоянно меняется в результате постоянного изменения количества зубьев, участвующих в обработке.Учтите, что изменяя положение фрезы относительно заготовки, можно изменить направление сил резания.

Поэтому обеспечение безопасной эксплуатации инструмента должно основываться на учете конструкции зажима и свойств заготовки


Шаг фрезы определяется количеством сменных пластин в инструменте.Фрезы делятся на мелкие, средние и крупные. При проектировании фрезы инженер должен учитывать глубину резания и подачу на зуб. Затем он должен спроектировать корпус инструмента, чтобы обеспечить плавный сход стружки. По этой причине фрезы, предназначенные для черновой обработки, имеют максимальное пространство для эвакуации стружки. Это ограничивает количество пластин в фрезе, что делает фрезу инструментом с крупным шагом.

Фрезы со средним шагом, как правило, имеют меньшую площадь схода стружки, чем фрезы с крупным шагом.А при использовании фрез с мелким шагом стружкодробление значительно снижается.

Фрезы с крупным шагом рекомендуются для общего фрезерования, когда обеспечивается достаточная мощность шпинделя и когда требуется максимальная глубина резания.

Фрезы со средним шагом подходят для операций, где требуется средняя подача на зуб, и когда более выгодно использовать инструмент, который обрабатывает более одной режущей кромки за раз.Средний шаг также снижает входные удары и сопротивление резанию при сохранении заданных значений подачи.

Мелкорезы идеально подходят для фрезерования прерывистых поверхностей, таких как многоклапанные головки двигателей внутреннего сгорания. Фрезы с мелкой шкалой позволяют работать с более высокими минутными подачами по сравнению с фрезами со средней или крупной шкалой. На них также влияет более высокое сопротивление резанию, и, следовательно, они требуют более высокой мощности по сравнению с фрезами со средним или толстым шагом.

Неравномерный шаг

Резцы с неравным угловым расстоянием друг от друга называются резцами с неравномерным шагом. Такая конфигурация нарушает закономерность, заключающуюся в равномерном угловом распределении пластин, что значительно снижает вероятность вибраций инструмента. Этот тип конструкции встречается в большинстве резцов, независимо от их шага.


крупный шаг

средний шаг

мелкий шаг

неравномерный шаг

Угол в плане/сила резания на заготовке и приспособлении.

Силы резания, возникающие в процессе резания, постоянно меняются из-за движения пластины в заготовке. Понимание взаимосвязи между этими силами помогает обеспечить безопасную работу, в основном за счет предотвращения нестабильности заготовки во время обработки. Например, конструкция зажимных приспособлений для заготовки и расположение зажимов определяются силами резания, возникающими при фрезеровании.Не менее важно понимать влияние угла смещения на направление сил резания, фактическую толщину стружки и стойкость инструмента.

Угол в плане 90° Угол в плане 75° и 70° Угол в плане 45°

Основные моменты :

Когда требуется смещение на 90°

  • может быть решением в случае проблем с тонкостенными заготовками

Основные моменты :

  • для универсального фрезерования и относительно стабильных условий обработки
  • благоприятное соотношение между размером пластины и максимальной глубиной резания
  • снижение вероятности возникновения вибраций при проникновении вставки в материал

Преимущества:

  • хороший баланс сопротивления сдвигу и радиальному резанию
  • меньше зазубрин на углах заготовок
  • минимизация вибраций при входе вставки в материал
  • меньше радиальной силы, направленной на подшипники шпинделя
  • возможна более высокая подача

Недостатки :

Наибольшие радиальные силы резания

  • Вибрации, возникающие при проникновении инструмента в материал
  • Повышенная вероятность образования заусенцев на обрабатываемой детали с выходной стороны пластины из материала

Дефекты:

  • более высокие радиальные усилия могут вызвать проблемы в случае низкой устойчивости системы ОУПН

Дефекты:

  • уменьшенная максимальная глубина резания благодаря углу резания
  • использование инструмента большего диаметра может привести к люфту в зажиме инструмента

Угол в плане и толщина стружки

Толщина стружки зависит от угла в плане режущей кромки.При одинаковой подаче на зуб толщина стружки может варьироваться в зависимости от угла в плане. Чем больше угол в плане, тем тоньше стружка из-за более длинной режущей кромки. Для достижения большей эффективности и обеспечения плавного фрезерования следует использовать фрезы с соответствующим углом в плане.

Угол в плане Подача на лезвие Толщина стружки "B"
90? А А
75? А 0,96 х А
70? А 0,94 х А
60? А 0,86 х А
45? А 0,707 х А

Пример:

90? 0,25 мм 0,25 мм
75? 0,25 мм 0,24 мм
70? 0,25 мм 0,24 мм
60? 0,25 мм 0,22 мм
45? 0,25 мм 0,18 мм

Для круглых пластин толщина стружки и угол в плане зависят от глубины резания
Угол в плане/толщина стружки


Вверх

В течение многих лет фрезерование было обычным явлением, при котором направление вектора скорости резания противоположно направлению подачи стола станка.Такой способ фрезерования был использован благодаря инструментам из быстрорежущей стали и возможности сброса люфта станка в процессе обработки. Этот метод помола называется встречным помолом или обычным помолом.

При попутном фрезеровании трение возникает, когда пластина проникает в заготовку, в результате чего стружка слипается, тем самым передавая тепло пластине и заготовке. Силы, возникающие при встречном фрезеровании, действуют в направлении, противоположном подаче.Материал также очень часто затвердевает под воздействием высоких температур.


Попутное фрезерование (рекомендуется)

Рекомендуется попутное фрезерование. Вставка, входя в материал заготовки, создает стружку определенной толщины, и когда инструмент заканчивает резание, стружка становится все тоньше и тоньше. Вырабатываемое тепло уменьшается за счет передачи его на чип. Термические потери заготовки сведены к минимуму

Силы попутного фрезерования прижимают заготовку к зажиму (столу станка) в направлении подачи.В большинстве случаев попутное фрезерование предпочтительнее попутного.


Фрезерование с круговой интерполяцией:

Это вращение фрезы вокруг своей оси с одновременным перемещением по траектории, параллельной внутреннему (ID) или внешнему (OD) диаметру заготовки без вертикального смещения в процессе операции. Движение вокруг заготовки обычно выполняется в плоскости XY.


Фрезерование с винтовой интерполяцией:

Требуется трехосевой фрезерный станок. Фрезерование с винтовой интерполяцией представляет собой вращение инструмента вокруг своей оси с одновременным перемещением инструмента по траектории, параллельной внутреннему (ID) или наружному (OD) диаметру заготовки в плоскости XY и с одновременным линейным перемещением в направлении оси Z.Например, путь от точки A до B на стенке цилиндра сочетает в себе круговое движение в плоскостях X и Y с линейным движением по оси Z. В большинстве систем ЧПУ эта функция может выполняться двумя способами.

  • GO2: Фрезерование с интерполяцией по часовой стрелке
  • GO3: Фрезерование с интерполяцией против часовой стрелки

Расчет подачи для фрезерования с винтовой и круговой интерполяцией:

В большинстве фрезерных станков с ЧПУ программирование значения подачи для фрезерования выемки (с винтовой или круговой интерполяцией) рассчитывается для центральной оси.При линейном движении инструмента подача на режущей кромке идентична подаче на оси, но это не так при круговом движении.

Расчет скорости подачи на режущей кромке:

Сначала рассчитайте подачу на режущей кромке по следующей формуле:

F 1 = fz x z x n

F 1 = подача инструмента на режущей кромке (мм/мин)

fz = мм в зубе (толщина стружки)

Z = количество эффективных зубьев фрезы

n = число оборотов в минуту

Расчет значения подачи для главной оси инструмента:

Используя приведенное ниже уравнение, рассчитайте взаимосвязь между подачей на режущие зубья и на ось инструмента.

Обработка внутреннего диаметра (ID) фрезерованием с винтовой интерполяцией Обработка наружного диаметра (НД) фрезерованием с винтовой интерполяцией

F 1 = подача инструмента на режущей кромке (мм/мин)

F 2 = подача оси инструмента (мм/мин)

D = диаметр заготовки OD

D = диаметр заготовки ID

d 1 = диаметр резания рассчитан для зуба пластины

При обработке внутренних полостей подача по оси инструмента всегда ниже, чем подача на режущей кромке.

Пример обработки внутреннего диаметра ID

D = 4 дюйма Внутренний диаметр заготовки (100 мм)

d 1 = диаметр фрезы 3 дюйма (80 мм)

fz = 0,008 дюйма/зуб (0,2 мм/зуб)

n = 637 об/мин

z = 7 эффективных лопастей 7

1. Расчет подачи на режущую кромку.

F 90 517 1 90 518 = fz x z x n

F 1 = 0,008 x 7 x 637 = 35,7 дюйма/мин 0,2 x 7 x 637 = 892 мм/мин

2.2 Расчет подачи по оси инструмента

F 90 517 2 90 518 = F 90 517 1 90 518 x (D-d 1 ) / D

F 90 517 2 90 518 = 892 X (100-80) / 100 = 178 мм/мин

Для получения подачи (F 1 ) (892 мм/мин.) на режущей кромке станок W (F 2 ) (178 мм/мин) должен быть запрограммирован на скорость подачи оси инструмента. Разница в том, что подача по оси на 75% меньше, чем подача, рассчитанная для режущей кромки (F 1 ).

При обработке внешних полостей подача по оси инструмента всегда больше, чем по режущей кромке.

пример обработки наружного диаметра наружного диаметра

D = 5 "наружный диаметр заготовки (125 мм)

d 1 = диаметр фрезы 2 дюйма (50 мм)

fz = 0,008 дюйма/зуб (0,2 мм/мин)

n = 955 об/мин 955 об/мин

z = 5 эффективных лопастей 5

1.Расчет подачи в режущей кромке.

F 90 517 1 90 518 = fz x z x n

F 1 = 0,008 x 5 x 955 = 38,2 дюйма/мин 0,2 x 5 x 955 = 955 мм/мин

2. Расчет подачи по оси инструмента

F 90 517 2 90 518 = F 90 517 1 90 518 x (d 90 517 1 90 518 + D) / D

F 90 517 2 90 518 = 955 X (50 + 125) / 125 = 1337 мм/мин

Для получения скорости подачи (F 1 ) (955 мм/мин.) на режущей кромке запрограммируйте станок на (F 2 ) (1,337 мм/мин.) с подачей по оси инструмента. Из вышеприведенных расчетов видно, что подача по оси инструмента должна быть увеличена на 40 % по отношению к величине режущей кромки (F 1 ).

Для обработки больших площадей.

Интерполяционное фрезерование фрезами малого диаметра может выполняться быстрее, чем фрезами большого диаметра. Постоянный контакт лезвия с заготовкой намного выгоднее, чем его многократное введение и извлечение из материала.

Производительность обработки.

Особое внимание следует уделять производительности обработки, а не высокой скорости резания. Увеличение скорости резания без увеличения толщины стружки не повышает эффективность обработки. При удвоении скорости подачи эффективность обработки увеличивается, а энергопотребление увеличивается только примерно на 50%.

Удалить инструмент.

Если возможно, предварительно установите фрезу перед тем, как закрепить ее в шпинделе, вместо того, чтобы устанавливать ее непосредственно на станке.

Вставьте инструмент в заготовку.

Как показано ниже, постепенное проникновение в материал продлевает срок службы инструмента. Постоянное движение фрезы при входе и выходе из материала устраняет следы остановки инструмента на заготовке.

Безопасность и перемещение инструмента.

Быстрый подвод к заготовке должен быть запрограммирован таким образом, чтобы фреза начинала свой путь с рабочей подачей до расстояния 3 мм перед поверхностью материала. Это позволяет машине достичь правильных рабочих параметров до фактического начала резки.

Ускоренный уход инструмента должен быть запрограммирован при прохождении инструментом заготовки на расстояние от 0,5 до 1 мм от края элемента. Однако некоторые станки допускают быстрый отход, пока фреза все еще находится над поверхностью заготовки.

Размер поиска данные модель
Вк Д, н Вк =? х Д х н / 1000
п Д, ВК n = 1000 х Vc/? х Д
ВФ фз, н, з Vf = fz x z x n
фз с, Вф, н fz = Vf / z x n

данные расчетов

D = диаметр реза 125 мм

Z = 8 зубьев в фрезе

Vc = 200 мм/мин

fz = 0,2 мм

н = 1000 х 200/3.1415 х 125
Vf = 0,20 x 8 x 510 = 816 мм/мин

Фрезерование пазов и уступов

Фактическая толщина стружки зависит от ширины резания. Максимальная толщина стружки может быть достигнута, когда ширина резания составляет не менее половины диаметра инструмента. Тогда максимальная толщина стружки равна подаче на зуб fz.Любое значение меньше половины диаметра фрезы уменьшает толщину стружки. Чем меньше ширина резания, тем меньше толщина стружки.

Важно, чтобы правильная толщина среза стружки могла рассеивать тепло и предотвращать локальное затвердевание материала заготовки. Надлежащая толщина стружки также обеспечит стабильность между фрезой и заготовкой.

Следующие формулы используются для определения толщины стружки или подачи, необходимых для получения требуемой нагрузки на режущую кромку.Эти формулы следует использовать всякий раз, когда используется фреза для пазов или когда обрабатывается менее половины диаметра концевой фрезы. Чем меньше ширина резания, тем более важным становится применение этих формул.

Максимальная толщина стружки выноска

V c - скорость резания [мм/мин]

n - скорость вращения инструмента [об/мин]

D - диаметр инструмента [мм]

Vf - подача [мм/мин]

fz - подача на зуб [мм/зуб]

z - количество зубьев инструмента

? - 3.1416


Выбор правильного значения подачи.

Операции, такие как фрезерование узкого уступа или фрезерование паза, требуют расчетов для корректировки скорости подачи для поддержания правильной толщины стружки. Расчетная и фактическая толщина стружки могут сильно различаться в зависимости от ширины и диаметра реза. Например, толщина стружки для диаметра реза 20 мм при ширине реза 0,3 мм составляет 23% от расчетного значения. Если следующая формула не используется, часто возникают проблемы с наростом на кромке, затвердеванием материала или вибрацией.Минимальная ширина реза может создавать огромные препятствия для равномерного распределения нагрузки на лезвие резака. Преимущество использования этой формулы заключается в повышении продуктивности за счет значительного увеличения подачи корма.

Конструкции — потребляемая мощность

Объем удаления

Расчет объема удаляемого материала (mrr) является основой для определения эффективности процесса удаления металла.

МРР = основной Ш x Ш x Vf = мм 90 961 3 90 962 / мин

Потребляемая мощность

Фрезерование может потребовать использования мощных станков. Часто в случае малой мощности станка этот факт может оказаться решающим фактором при применении той или иной операции. Для применений, где требуются фрезы большого диаметра или где должна выполняться тяжелая обработка, рекомендуется сначала рассчитать требуемую мощность.

ПРИМЕЧАНИЕ: КПД шпинделя "E" варьируется от 75 до 90%. (Е = от 0,75 до 0,90)

Вы можете легко рассчитать требуемую мощность по формуле ниже:

HP c = MRR/K

Пример:

ширина реза (ширина реза) - 42 мм

глубина резания (глубина резания) - 5 мм

подача (Вф) - 1092 мм/мин

4140 220 HB - коэффициент К 1,56

МРР = 5 х 42 х 1092 = 229 320 мм 90 961 3 90 962 / мин

Мощность машины ( л.с. м) рассчитывается по формуле:

HP 90 517 м = HP c / E

Для расчета потребляемой мощности необходимо использовать коэффициент К

.Коэффициент «К» — это константа, выражаемая количеством кубических дюймов металла в минуту, которые можно удалить с помощью станка мощностью в одну лошадиную силу.

ПРИМЕЧАНИЕ. К-факторы различаются в зависимости от твердости материала

90 036 515%
ширина реза подача на зуб fz Подача Vf необходима для отклонения значения увеличение
20 0,1 140 0%
2,5 0,05 292 109%
1,3 0,04 389 178%
0,8 0,03 498 256%
0,5 0,02 607 3355
0,3 0,015 859

К-фактор

Заготовка HB твердость К
стали (углеродистые и легированные твердые, инструментальные стали)
85-200 1.65
201-253 1,56
254-286 1,28
287-327 1.10
328-371 .88
372-481 .69
482-560 .59
561-615 .54
дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали 150-450 1.27- .42
чугун (серый, ковкий и ковкий)
150-175 2,27
110-190 2,0
176-200 1,89
201-250 1,52
251-300 1,27
301-320 1,19
нержавеющие стали (ферритные, аустенитные и мартенситные)
135-275 1.54- .76
286-421 .74-.50
титан 250-375 1,33–0,87
жаропрочные сплавы на основе никеля, кобальта 200-360 .83-.48
на основе железа 180-320 .91-.53
сплавы никеля 80-360 .91-.53
сплавы алюминия 30-150 (500 кг) 6,25-3,33
сплавы магния 40-90 (500 кг) 10,0-6,67
медь 150 3,33
медные сплавы 100-150 3,33
151-243 2,0


До последних 50 лет объем сбрасываемого материала (mrr) и постоянная мощность использовались для расчета потребляемой мощности.Хотя это относительно популярный метод, гораздо более точные расчеты были разработаны при обработке фрезами с «высоким сдвигом». Этот новый подход использует следующую информацию:

1. Расчет статической силы (Ft)
2. Прочность материала
3. Сечение стружки
4. Количество зубьев
5. Коэффициент обрабатываемости
6. Коэффициент износа инструмента
7. Расчет крутящего момента
8. Расчет мощности шпинделя
9 Расчет мощности двигателя шпинделя

Расчет статических сил, крутящего момента и мощности для торцевого фрезерования фрезами с большими сдвиговыми усилиями

1.Расчет тангенциальной силы (Н)

Расчет тангенциальной силы важен из-за сил, действующих на шпиндель, и возрастающих сил резания инструмента. Используя эту формулу для статической силы, можно быстро определить приблизительное значение сил, которым будут подвергаться хвостовики, стенки заготовки и подшипники шпинделя. Статическая сила рассчитывается по следующей формуле.

F t = S x A x Z c x C m x C w (N)

где:

S = окончательная прочность заготовки (Н/мм 2 )
A = сечение стружки (мм 2 )
Z c = количество пластин в фрезе
C m = коэффициент обработки w = коэффициент износа инструмента

2 .Прочность материала (Н/мм 2 ) 9000 7

Приблизительное соотношение между прочностью и твердостью наиболее часто используемых обрабатываемых материалов, таких как сталь, чугун (например, серый чугун), титановые сплавы (Ti - 6AI -4V) и алюминий (2024.5052) может быть выражено следующей формулой :

S = 5 x HB (Н/мм 2 )

, где HB = полученная твердость в соответствии с Бринеля, первоначально с нагрузкой 3000 кгс. Для мягких металлов, таких как алюминиевые сплавы, применяется нагрузка 500 кгс.Твердость, полученную при такой нагрузке, необходимо перевести в твердость, соответствующую нагрузке 3000 кгс, с использованием коэффициента нагрузки 1,15. Например: 130 НВ при 500 кгс равно 150 НВ при 3000 кгс (130 х 1,15 = 150). Для значений по шкале Роквелла «В» или «С».

3 . Поперечное сечение стружки (A)

Сечение стружки (рис. 1) определяется следующим образом:

где:

A = d x f (мм 2 )
d = осевая глубина резания (мм)
fz = подача на зуб мм / зуб

Площадь поперечного сечения стружки и форма пластины

4.Количество режущих зубьев одновременно (Zc)

Количество сменных пластин одновременно зависит от количества зубьев в инструменте Z и угла фрезерования. Эта связь представлена ​​формулой:

Zc = Z x? 90 961 0 90 962/360

Угол фрезерования зависит от ширины реза W и диаметра реза D. Этот угол рассчитывается из геометрических соотношений, приведенных на чертеже.

Угол фрезерования и количество пластин в инструменте

1 - фреза

2 - Заготовка

а - угол фрезерования

а1 - угол между осью фрезы и направлением луча, проходящего через точку входа/выхода лезвия материала

Вт - диаметр резки

D - Диаметр резания

fm - движение подачи заготовки

D =

диаметр резания

Вт = ширина резания (Вта/я)

? =

угол фрезерования

? 1 = Угол между направлением подачи инструмента и радиусом инструмента, проходящим через точку выхода инструмента заготовки

Z = количество зубьев в инструменте

Z c = Количество зубьев инструмента, участвующих в резах на данный момент

Расчет статических сил, крутящего момента и потребляемой мощности для торцевого фрезерования фрезами с большими сдвиговыми усилиями

Если ширина разреза равна диаметру разреза, то:? = 180? , Z c = Z х 180? / 360? = 0.5З. (Ш/Д = 1,0),
Если ширина реза равна половине диаметра реза, то:? = 90?, Z c = Z x 90? / 360? = 0,25Z. (W / D = 0,5),
Значение Zc, которое зависит от соотношения W / D danuch, показано в Таблицы № 1 .

Ш/Г .88 .80 .75 .67 .56 .38 .33 .19 .125
З с .38Z .35Z .33Z .30Z .27Z .21Z .20Z .14Z .12Z

5. Коэффициент обрабатываемости (C 90 517 м )

Коэффициент обрабатываемости указывает на степень сложности обработки разрезаемых материалов. В таблице 2 показаны значения коэффициента обрабатываемости для некоторых из наиболее часто обрабатываемых материалов.

заготовка Ш/Г?.67 0,67 <Ш / Г <1,0 Ш/Д = 1,0
углеродистые и легированные стали 1,0 1,15 1,3
нержавеющая сталь 2,0 2,15 2,3
титановые сплавы 1,0 1,15 1.3
сплавы алюминия 1,0 1,20 1,4
1,0 1,05 1.1

Значение C м основаны на динамометрическом испытании фрезы при различных условиях резания. Научные исследования показали, что коэффициент обрабатываемости зависит от типа разрезаемого материала и отношения ширины радиального резания к диаметру резания (W/D).

Это соотношение указывает толщину стружки. При W/D=1,0 стружка в точке входа начинается с нулевой толщины. Она увеличивается до максимальной толщины на оси фрезы и снова уменьшается до нуля в начальной точке. Этот тип обработки создает максимальное трение на режущей кромке, а обрабатываемость достигает максимального значения. Оптимальные условия резания получаются при W/D=2/3=0,67. Толщина стружки практически равномерна, трение минимально, а обрабатываемость сведена к минимуму.

Более подробные испытания позволят определить коэффициенты обрабатываемости для более разнообразных материалов и повысить точность расчетов статической силы для источника питания.

6. Коэффициент износа инструмента (Cw) 91 374

Для фрезерования острыми режущими инструментами (короткое время работы), коэффициент износа инструмента C в = 1,0. для более длительных операций учитываются следующие коэффициенты износа инструмента:

  • фрезерование легких поверхностей C w = 1,1
  • общее торцевое фрезерование C w = 1,2
  • тяжелое торцевое фрезерование C w = 1,3

7.Расчет крутящего момента (Нм)

Крутящий момент T, создаваемый статическими силами, рассчитывается в соответствии с по следующей формуле:

T = F t = D / 2 (Нм), где D = диаметр резания (м)

8. Расчет мощности (HP c или HP m )

Мощность вычисляется по двум формулам:

л.с. 90 517 c 90 518 = F 90 517 t 90 518 x Vc / 13410

или

л.с. с = Т 91 374 х н/21359

где V c - скорость резания [м/мин]
n - частота вращения шпинделя [об/мин]
10000 и 1600 - коэффициенты пересчета

9.Требуемая мощность двигателя шпинделя рассчитывается по формуле (л.с. м )

HPm = HP c / E

где E - КПД шпинделя (E = от 0,75 до 0,90)

ПРИМЕЧАНИЕ. КПД шпинделя варьируется от 75 до 90 %.

Пример расчета мощности

значения данных:

фреза KSOM125R06OF07:

диаметр D = 125 мм
количество зубьев Z = 6

заготовка: легированная сталь
AISI 4140, твердость 220HB

условия обработки:
скорость вращения n = 458 об/мин
скорость резания Vc = 180 м/мин
подача Vf = 824 мм/мин
мм на зуб fz = 0,3 мм
глубина глубины резания.ширина реза = 4 мм
ширина реза ширина реза = 90 мм
Отношение Ш/Г - 0,72

Пошаговые расчеты

1. Расчет тангенциальной силы
1.1 Прочность материала
S = 5 x HB = 5 x 220 = 1100 Н/мм 2

1,2 поперечное сечение стружки
A = глубина стружки. x fz = 4 x 0,3 = 1,2 мм

1.3 количество режущих зубьев одновременно:
отношение ширины резания к диаметру (Ш/Г)
Ш/Д = 90/125 = 0,72 ( Таблица №1 )
Теперь подставляем значение Z c из таблица 1 - 0,72 .
Zc = 0,33 x Z = 0,33 x 6 = 2 вставки в фрезу
ПРИМЕЧАНИЕ: Z = количество зубьев в инструменте .

1,4 статическая сила
F t = S x A x Z c x Cm x C w Ft = 1100 x 1,2 x 2 x 1,1 x 1,1 = 3194

ПРИМЕЧАНИЕ: C m = 1,1 и C w = 1,1

2. Расчет крутящего момента на фрезе
T = (F t x D) / 2 = 3,194 x 0,125 / 2 = 199,6 Нм

3.Расчет мощности
на резак: HP C = F T x V C /13440 = 3.194 x 180/13440 = 42,8 кВт
или HP C = T x N / 21359 = 1.996 Х 458/21359 = 42,8 кВт

на двигателе, где E - КПД шпинделя (E = 0,75 до 0,90)
л.с. м = л.с. c / E = 42,8 / 0,08 = 53,5 кВт

Качество обработанной поверхности

Качество поверхности может быть важным параметром обрабатываемой детали.Шероховатость поверхности, получаемая при обработке складчатыми резцами, обычно колеблется в пределах 0,80 - 3,8 Ra. На этот широкий диапазон могут влиять несколько переменных: тип обрабатываемого материала, жесткость станка, ориентация шпинделя, зажим, геометрия вершины пластины, износ пластины, скорость подачи и резания, термическая сварка и вибрация.

Низкая шероховатость поверхности является результатом сочетания геометрии фрезы, типа пластины, скорости резания и подачи, подходящих для фрезеруемого материала.Также важно правильно закрепить детали, а также надлежащее техническое состояние станка.

Как показано на рис. 1, меньшей шероховатости можно добиться, используя пластину с большим радиусом при вершине или с зачистной кромкой. Это позволяет уменьшить следы подачи. Помимо геометрии угла вставки, важно правильно выровнять плитки между собой. Например: если все используемые пластины имеют одинаковую геометрию и установлены в корпусе фрезы в диапазоне прибл.0,025 мм относительно друг друга, шероховатость, полученная таким образом, будет лучше, чем при установке пластин в пределах 0,07 мм.

Рис. 1. Больший радиус угла пластины или угол фаски обеспечивают более гладкую поверхность.

Более гладкие поверхности можно также получить, увеличив скорость резания и уменьшив скорость подачи.Однако следует помнить, что увеличение скорости резания связано с повышением температуры при фрезеровании, что может сократить срок службы режущей кромки.

Полученная шероховатость не обязательно должна быть одинаковой на каждой из плоскостей обрабатываемой поверхности. На рис. 2 показано, что шероховатость Ra будет меньше там, где метки подачи расположены близко друг к другу, и больше, когда метки подачи удалены друг от друга.

Рис. 2: Значение шероховатости Ra соответствует расстоянию между метками подачи.

Значение шероховатости Ra будет ниже там, где метки подачи находятся ближе всего друг к другу, и выше, где метки расположены дальше всего друг от друга. Это показано на рисунках 3 и 4.

Следы влияют как на шероховатость, так и на плоскостность поверхности. Уклон поверхности будет от высокой до низкой неровности.

Рис. 3: Шероховатость Ra больше на самых широких следах подачи. Рисунок 4. Перекос формы от высокой неровности к низкой неровности

Следы влияют как на шероховатость, так и на плоскостность поверхности.

Плоскостность также влияет на геометрический допуск детали. Этот эффект более заметен при фрезеровании с обеих сторон детали, как показано на рис. 5.

Для получения однородной и улучшенной обработки поверхности с минимальным наклоном поверхности необходимо устранить неровности между дорожками.Это можно сделать, введя плитку с углом, позволяющим нивелировать или уменьшить эти неравенства.

Рис. 5: Плоскостность оказывает большее влияние на геометрический допуск детали при фрезеровании обеих сторон детали.

На рисунках 6 и 7 сравниваются следы подачи, созданные при резке закругленной пластины и вайпера. Вставка Wiper с большим радиусом для выравнивания или уменьшения неровностей (рис. 7) была эффективна при создании шероховатости менее 2,5 Ra.На рисунках 6 и 7 показана пластина Wiper для срезания верхней части неровностей следа подачи. Поверхность становится более гладкой, плоской, а наклон поверхности уменьшается.

Пластины Wiper

обычно располагают на 0,025–0,04 мм выше самой высокой пластины фрезы, чтобы обеспечить хорошее выравнивание неровностей. Вставки грязесъемника Kennametal подходят ко всем посадочным местам в корпусе инструмента. Это означает, что для резки можно использовать одну или несколько пластин.Вставки Wiper можно использовать в нескольких гнездах для инструментов, чтобы распределить нагрузку по периметру инструмента.

Рисунок 6: Максимальные значения неровностей, полученные после обработки пластинами с угловым радиусом (вверху) по сравнению с обработанными пластинами с большим радиусом (внизу)

Неудовлетворительная шероховатость поверхности

причина раствор
Выход биты Проверить выравнивание пластины, чистоту посадочных мест и поверхностей хвостовиков и посадочных мест шпинделя.Проверьте розетки на наличие повреждений.
изношенная или сколотая пластина Замените пластины.
Подача за оборот сверх радиуса пластины Wiper Уменьшите подачу или установите очиститель большего радиуса.
слишком высокая опорная пластина Установите грязесъемную вставку на 0,025–0,04 мм выше самой высокой пластины.
вибрация Проверить жесткость станка и крепление заготовки.Проверьте держатель и шпиндель, отрегулируйте подачу, отрегулируйте скорость или уменьшите ширину резания. Рассмотрите возможность использования фрезы с меньшим количеством зубьев.
Рис. 7. Последовательные метки прохода после обработки с радиусом при вершине (A) по сравнению с поверхностью, обработанной вайперами (B)

Измерение шероховатости при фрезеровании

Нельзя доверять органолептическому методу определения шероховатости поверхности.Например, ногти в 25 раз толще кончика стилуса. Они будут скользить по неровностям, не попадая в углубления. Используйте измерительное устройство, так как оценка шероховатости поверхности по ее внешнему виду может ввести в заблуждение. Например, свет, отраженный от всей фрезерованной поверхности, будет мягче, чем свет, отраженный от случайно выбранного пятна. Кроме того, глянцевая поверхность будет казаться более гладкой, чем окрашенная.

Размещение измерительного инструмента на определенной части фрезеруемой поверхности влияет на результат измерения. Более того, шероховатость поверхности, измеренная перпендикулярно направлению подачи, меньше, чем шероховатость, измеренная параллельно. Этот факт имеет место вне зависимости от типа заготовки и вида обрабатываемого материала (см. рис. 8)

Изменение длины измеряемого участка обработанной площади влияет на значение Ra, полученное при измерениях.

Шероховатость Рисунок 8: Измерение шероховатости поверхности

Показания измерения формы поверхности.

На рис. 9 показаны изменения в измерении шероховатости, показанные прибором, из-за увеличения длины измеряемого расстояния обрабатываемой поверхности. Чем больше длина измерения (см. рис. 9), тем больше шероховатость Ra. Например, на рисунке 10 показано, что 0,25 мм длины измерения обработанной поверхности дают Ra 0,6, а 0,76 мм длины измерения показывают шероховатость 2,0 Ra.

На рис. 10 показано, что большинство измерительных устройств предназначены для измерения длины 0,25 мм, 0,76 мм и 2,54 мм.В большинстве случаев рекомендуется размер 0,76 мм.

На рис. 11 показаны стандартные символы измерения шероховатости для описания максимальной и минимальной шероховатости поверхности, волнистости и направленности структуры, то есть направления, в котором производится измерение.

Рисунок 9: Увеличение измеряемой ширины рабочей поверхности вызывает изменения из-за шероховатости Рисунок 11: Стандартные обозначения качества поверхности
.

Смотрите также