Разработка автоматической системы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока на переносной машине для поперечной резки труб "Сателлит-24В"
Выбор и расчет основных параметров электродвигателя
Движение каретки происходит следующим образом. На выходном валу червячного редуктора в подшипниковых опорах установлена ведущая звездочка. Звездочка своими зубьями входит в зацепление со звеньями приводной цепи, которая охватывает разрезаемую трубу по диаметру. Каретка обкатывается по трубе, опираясь на четыре свободновращающихся колеса. Линейная скорость ведущей звездочки по цепи равняется заданной скорости каретки, а следовательно и скорости резки. Червячный редуктор также присоединен к планетарному редуктору, который непосредственно соединен с двигателем. Передаточные число червячного редуктора равно 20.
Диаметр ведущей звездочки = 70 мм. Соответственно можем узнать какое расстояние проходит каретка за один оборот ведущей звездочки - . Зная требуемую максимальную скорость, узнаем сколько оборотов нужно сделать ведущей звездочки, чтобы достичь заданную скорость:
Отсюда, найдем максимальную частоту вращения двигателя, зная передаточные число червячного редуктора -
.
На основании полученных данных выбираем двигатель IG42-GM 02 TYPE фирмы "НПФ Электропривод" с передаточным числом планетарного редуктора равным 49. Мотор-редуктор серии IG-42 является реверсивным электромеханическим устройством приборного применения. Мотор-редуктор применяется как отдельно, так и в качестве комплектующих изделий в составе различных машин. Мотор-редуктор серии IG-42GM состоит из реверсивного коллекторного двигателя постоянного тока и планетарного редуктора. Вращение двигателя к редуктору передается ведущей центральной шестерней, насаженной на вал двигателя. Каждая ступень редуктора состоит из водила и трех сателлитов, которые установлены на запрессованных в водило осях.
с Электродвигатель не обслуживаемый.
с Передаточные числа редукторов 4~3600.
с Подшипники качения.
с Модуль зубчатых колес 0,6мм.
с Радиальное биение выходного вала редуктора не более 0,05 мм, осевое биение не более 0,3мм.
с Режим работы - продолжительный.
Технические характеристики двигателя приведены в таблице:
Характеристики электродвигателя |
|||||||
Напряжение питания, В |
Момент инерции, [кг*м2] |
Номинальная скорость, об/мин |
Номинальный ток, мА |
Скорость холстого хода, об/мин |
Ток холостого хода, мА, не более |
Выходная мощность, Вт |
|
24 |
5,24 * 10-4 |
5900 |
2100 |
7000 |
<500 |
50 |
Передаточные числа редукторов
Передаточное число |
4 |
14 |
17 |
24 |
49 |
61 |
84 |
104 |
144 |
212 |
294 |
504 |
624 |
720 |
864 |
1062 |
1470 |
2500 |
3000 |
3600 |
|
Характеристики мотор-редуктора с двигателем 24В (02 TYPE) |
|||||||||||||||||||||
Крутящий момент, кгсм |
1,8 |
5,4 |
6,6 |
9,5 |
16 |
18 |
18 |
20 |
20 |
25 |
25 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
|
Скорость, об/мин |
1445 |
420 |
340 |
240 |
122 |
102 |
77,5 |
63 |
47 |
31 |
23,8 |
13,5 |
10,8 |
9,4 |
7,9 |
6,4 |
4,6 |
2,7 |
2,3 |
1,9 |
|
Длина редуктора L, мм |
32,5 |
39,2 |
45,9 |
52,6 |
59,3 |
Мотор-редуктор предназначен для эксплуатации в режиме S1 (по ГОСТ 183-74) с продолжительностью работы до 8-24 ч/сут в следующих условиях:
с внешняя среда - неагрессивная, невзрывоопасная с содержанием непроводящей пыли до 10 мг/м3;
с климатическое исполнение У, категория размещения - 3.1 по ГОСТ 15150-69 при работе на высоте над уровнем моря до 1000м; Температуру окружающего воздуха от минус 20оС до плюс 40оС; верхнее значение относительной влажности 98% при температуре 25оС.
с Допускается работа мотор-редукторов на высоте более 1000м над уровнем моря при соблюдении требований ГОСТ 183-74;
Средний ресурс мотор-редуктора 4000 часов.