Chi phí năng lượng chiếm tỷ trọng lớn trong giá thành sản xuất, đồng thời cũng là một chỉ tiêu đánh giá chất lượng của một thiết bị hay sự hoàn thiện của một quá trình sản xuất. Vì vậy, mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm tìm ra biện pháp kỹ thuật làm giảm chi phí năng lượng, góp phần làm giảm giá thành sản phẩm cũng như nâng cao chất lượng của thiết bị.
Chi phí năng lượng riêng, được xác định bằng công thức
N N đ .T
r
M ( 3.1)
Trong đó: Nr- Chi phí năng lượng riêng, kW.h/.m3;
Nđ - Công suất chi phí của động cơ, KW;
T- Thời gian làm việc để thực hiện được khối lượng công việc M, (h); M- Khối lượng công việc thực hiện trong thời gian T, (m3).
Theo [8], công suất cần thiết của động cơ của máy tiện được xác định theo công thức:
Trong đó:
N đ
N c
m .K t (3.2)
Nc - Công suất cắt của máy;
m - hiệu suất của máy (m = 0,75);
Kt- Hệ số quá tải cho phép (Kt = 1,3 ÷ 1.5).
Khi biết lực cắt có thể xác định được công suất cần thiết để thực hiện quá trình cắt. Công suất này được gọi là công suất hữu ích bởi vì nó không phải dùng để thắng các lực ma sát trong cơ cấu máy.
Hình 3.2. Các thành phần lực cắt khi tiện Ta có: Trong đó: N c PZ .VZ 60.102 PY .VY 60.102 PX .VX 60.102 (3.3)
Pz - Lực tiếp tuyến (lực cắt chính) tác dụng theo phương chuyển động của máy;
B
Py - Lực hướng kính tác dụng trong mặt phẳng nằm ngang vuông góc với đường tâm chi tiết;
Px - Lực chạy dao (lực dọc trục) tác dụng song song với đường tâm chi tiết, ngược chiều với phương chạy dao;
VZ = V - Tốc độ cắt (m/phút);
VY = 0 - Tốc độ dịch chuyển của dao theo phương hướng kính (m/phút);
VX S
1000 - Tốc độ chạy dao;
Vì giá trị của Vx rất nhỏ so với Vz cho nên thành phần thứ ba trong công thức (3.3) có thể bỏ qua.
Công suất cắt Nc được tính theo công thức:
N c
PZ .VZ
60.102 (3.4)
Khi biết công suất căt Nc thay vào công thức (3.2) có thể tính được công suất của động cơ máy tiện theo công thức:
N đ PZ .V
60.102.m.K t (3.5)