3. Определение передаточного числа редуктора и выбор редуктора

Передаточное число редуктора определим по известной номинальной скорости вращения выбранного электродвигателя и по основной скорости рабочего органа:

, (3.1)

где - номинальная скорость вращения двигателя, ;

D - диаметр колеса, преобразующего вращательное движение вала в поступательное, м;

- основная скорость рабочего органа, .

В соответствии с формулой (3.1) имеем:

.

Выбранный редуктор должен иметь по возможности передаточное число, равное или несколько меньшее расчетного значения. Режим работы редуктора для рассматриваемых в данном пособии рабочих машин следует принимать «тяжелый». По справочнику выбираем редуктор типа РЦО-160, с передаточным числом равным 4,5, т.к. при этом значении погрешность скорости входит в допустимый диапазон 10% от номинального значения. КПД данного редуктора составляет 0,98%.

4. Расчет приведенных статических моментов системы электропривод - рабочая машина

На этапе предварительного расчета мощности электродвигателя по заданным техническим показателям рабочей машины были рассчитаны статические и динамические моменты рабочей машины. После выбора двигателя и редуктора, когда известны передаточное число, КПД редуктора, статические моменты рабочей машины, приведенные к валу двигателя, рассчитываются по формуле:

- при сведении зажимов

=30,24 Нм; (4.1)

- при разводе зажимов

= 15,8 Нм; (4.2)

Статический момент на валу в двигательном режиме:

- при сведении зажимов

=31,44 Нм; (4.3)

- при разводе зажимов

=16,7 Нм; (4.4)

В тормозном режиме потери в редукторе вызывают уменьшение нагрузки двигателя, при этом моменты на валу определяют по формуле:

- при сведении зажимов

=29,06 Нм; (4.5)

- при разводе зажимов

=14,9 Нм; (4.6)

С помощью программы «harad» определили М_хх=0,58 Нм.

Рисунок 4- Механическая характеристика двигателя при ПВ=15%

Из расчётной таблицы при щ=89 рад/с видно, что М_ЭМ=51,14 Нм. Следовательно М_хх=М_ЭМ-М_Н=51,14-50,56=0,58 Нм.

Суммарный, приведенный к валу двигателя, момент инерции системы может быть рассчитан по соотношению:

- при сведении зажимов

=1,4•0,195+0,148=0,421 кг•м²

где J_Д - момент инерции ротора двигателя;

- коэффициент, учитывающий момент инерции остальных элементов электропривода: муфты, тормозного шкива, редуктора и др. (примем в формуле коэффициент = 1,4)

J_пр= J_ро / J²_р - приведенный к валу двигателя суммарный момент инерции движущихся исполнительных органов рабочей машины и связанных с ними движущихся масс (грузов, заготовки и т.п.).

Приведенный к валу момент инерции

=0,148 кг•м²

Для возможности учета влияния упругостей в механизме дана линейная жесткость С_л механизма, отнесенная к поступательно движущемуся исполнительному органу.

Приведенную к валу двигателя жесткость упругой механической связи С_ПР определяют через значение линейной жесткости рабочего вала (упругой муфты) по формуле:

74,2 Н/м

Значение установившейся скорости двигателя:

- при сведении зажимов

=57,12 рад/с

- при разводе зажимов

=93,47 рад/с.

Динамический момент, обеспечивающий возможность разгона и торможения с заданным допустимым ускорением:

- при сведении и разведении зажимов

=39,4 Нм

Пусковой момент:

- при сведении зажимов

= 31,44+39,4=70,82 Нм; (5.2.7)

- при разводе зажимов

= -16,7-39,4=-56,09 Нм. (5.2.8)

- при сведении зажимов

=29,06-39,4=-10,32 Нм; (5.2.9)

- при разводе зажимов

=-14,9+39,4=24,48 Нм. (5.2.10)

Для приближенного расчета времени переходного процесса оценивают средний момент двигателя Мср:

При реостатном пуске:

cведение:

=54,28 Нм;

развод:

=-38,07 Нм

При динамическом торможении:

cведение:

=-5,16 Нм

развод:

= 12,24 Нм