Материал: m34700

26

зочная и пусковая способность (характеристика); способ соединения (связи) выходного вала привода и входного вала исполнительного механизма.

Для привода по разработанной (заданной) кинематической схеме определяют общий КПД. Например, на рис. 2.1 изображена кинематическая схема привода, включающая четыре передачи привода и соответственно пять валов (1...5).

Рис 2.1

Общий КПД привода вычисляется по формуле

= Р ЦБ ЦТ К,

где Р, ЦБ, ЦТ, К – КПД передач с учетом потерь в подшипниках (табл. 2.1) соответственно клиноременной, цилиндрической зубчатой быстроходной и тихоходной ступени, конической зубчатой открытой.

Значения КПД и передаточных отношений для передач

Для соединительных муфт сделано допущение об отсутствии потерь на трение.

28

КПД характеризует потери механической энергии в приводе, поэтому потребная мощность двигателя РI вычисляется по мощности, требуемой исполнительным механизмом Р:

Р I = Р/ .

По этой мощности и другим требованиям выбирается тип двигателя и его характеристика. Необходимо стремиться загрузить двигатель полностью и даже можно перегрузить с учетом режима работы до 10%. В этом случае его КПД будет оптимальным.

В стационарных машинах применяются электродвигатели, отличающиеся большим диапазоном мощностей, частот вращения ротора, простотой пуска, остановки, торможения и реверсирования, большой перегрузочной способностью, высоким КПД ( 90%), отсутствием загрязнения окружающей среды и т.п.

Наибольшее применение получили асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором. В России выпускаются электродвигатели этого типа серии АИР с мощностью в диапазоне от 0,18 до 30 Вт, а серии 4АМот 22 до 132 кВт .

Электродвигатели серии АИР имеют следующие исполнения по конструктивным признакам (креплению):

на лапах (исполнение 1М1081); на лапах и с фланцем на подшипниковом щите (исполне-

ние1М2081);

без лап с фланцем на подшипниковом щите (исполнение

1М3081).

По синхронной частоте вращения вала ротора электродвигатели выпускают односкоростные с 3000, 1500, 1000, 750 и 500 оборотов в минуту. Имеются двух-, трех- и четырехскоростные электродвигатели. Регулирование частоты вращения осуществляется изменением числа пар полюсов переключением обмоток.

Для плавного регулирования могут использоваться асинхронные двигатели с фазным ротором, которые уменьшают частоту вращения ротора при увеличении добавочного сопротивления в электрической цепи (реостат). Используются также электродвигатели с электронным регулированием. Но эти двигатели существенно дороже асинхронных.

Наиболее рациональны по цене односкоростные электродвигатели с синхронной частотой вращения 1500 об./мин. При

29

определении кинематических параметров привода необходимо пользоваться асинхронной частотой вращения вала ротора, которая на 2...8% меньше синхронной. Это различие вызвано скольжением, которое увеличивается от нуля при холостом ходе до указанного значения при загрузке двигателя до номинальной мощности. При этом скольжение больше для маломощных двигателей.

Общее передаточное отношение привода i определяется по формуле

электродвигателя (по каталогу);

и n – угловая скорость и частота вращения выходного вала привода (из исходных данных).

Связь между и n :

= n/30.

Передаточное отношение привода равно произведению передаточных отношений отдельных передач, выбираемых с учетом рекомендаций (табл. 2.1):

i = iР iЦБ iЦТ iК.

Поэтому по предварительно принятым iЦБ, iЦТ и iК можно вычислить, например, iР = i / (iЦБ iЦТ iК) и сделать заключение о приемлемости его значения или необходимости корректировать величины iЦБ, iЦТ и iК или даже изменить 1 или кинематическую схему.

Для многоступенчатых редукторов распределяется передаточное отношение (число) по ступеням в соответствии с рекомендациями. Напомним, что передаточное число U – это отношение чисел зубьев колеса к шестерни. Так, в двухступенчатых редукторах, горизонтальных цилиндрических, выполненных по развернутой схеме, передаточное число тихоходной ступени Uт равно:

Uт = 0,88 U ред , а UБ = Uред/Uт,

30

где Uред – передаточное число редуктора, численно равное передаточному отношению;

UБ – передаточное число быстроходных ступеней.

В двухступенчатых соосных

Uт = 0,95 U ред .

Для коническо-цилиндрических

Uт = 1,1 U ред .

В планетарных передачах числа зубьев колес подбираются по выбранному передаточному отношению редуктора и количеству сателлитов из условия соосности, соседства и сборки. Это можно осуществить с помощью программы SINT ПМ ВГАУ, краткое руководство пользователя которой помещено в приложении.

Нагрузочные параметры на каждом валу привода целесообразно вычислять не по каталожной мощности двигателя, а по развиваемой (требуемой) :

На основе такого вида зависимостей могут разрабатываться алгоритм расчета и компьютерная программа.

Связь (относительная) между кинематическими и нагрузочными параметрами привода может быть проиллюстрирована графически (рис. 2.2).

В случае включения в привод стандартного редуктора выбирается его передаточное отношение в целом (не по ступеням), и по нагрузочным параметрам (вращающему моменту или мощности и частоте вращения быстроходного вала) устанавливается типоразмер по каталогу.