Для
целесообразного выбора редуктора и
приводного электродвигателя необходимо знать
следующие данные:
- требуемый выходной крутящий момент М2
- выходное
число оборотов редуктора n2
- способ
нагружения редуктора и соответствующуй
коэффициент эксплуатации Sm
На основе
этих входных величин можно определить
соответствующий размер, мощность
электродвигателя Р1 и
передаточное отношение „I“.
Мощность Р1 и Р2
Для
преодоления механического сопротивления,
возникающего напр. в результате трения,
требуется определенная мощность. Последняя
необходима для прямолинейного и для
вращательного движения. Такую механическую
работу обеспечивает механизм привода с
соответствующей мощностью. В определенных
случаях мощность Р [квт] можно просто
вычислить как соотношение силы и скорости. В
случае вращательного движения речь идет о
соотношении крутящего момента
М[Nm] и числа оборотов n [мин-1]
в формуле
M x n
P = ------------------
9550
Во многих
случаях трудно вычислить соответствующую
мощность приводного механизма с целью
определения правильного выбора. Выходную
мощность Р2 необходимо выбрать
выше вычисленной мощности
P2 = P x Sm
Обозначение Sm
- коэффициент экслуатации. Входную мощность
Р1 всегда необходимо выбирать
выше выходной мощности Р2, что
обусловлено потерями в зацеплениях. Поэтому,
прежде всего при больших передаточных
отношениях и, следовательно, при низких
выходных оборотах n2 ,
рекомендуется исходить из необходимого
выходного крутящего момента М2.
Именно в таких случаях нельзя исходить из
приблизительно определенной входной мощности
Р1, т.к. значения коэффициента
полезного действия (к.п.д.) лежат низко и
могут сильно отличаться друг от друга.
Число оборотов n1 и n2
В зависимости
от передаточного отношения входные обороты n1
[мин-1] редуцированы на выходные
обороты n2 [мин-1].
Для привода передаточного механизма
рекомендуется использовать асинхронные
электродвигатели, у которых обороты n1
[мин-1] даже под нагрузкой почти
постоянные. Для частоты 50 гц можно
выбирать:
- 2-полюс.
2800 мин-1
- 4-полюс.
1400 мин-1
- 6-полюс.
900 мин-1
- 8-полюс.
700 мин-1
Двухполюсные
электродвигатели подходят для специальных
случаев с кратковременной эксплуатацией.
Из-за технических и экономических причин
данные двух- и восьмиполюсных двигателей не
приводятся в таблицах а указаны в главе 14
«Электродвигатели». После обсуждения с
изготовителем конечно имеется возможность
применить также эти (двигатели). В случае
использования электродвигателей для частоты
сети 60 гц надо рассчитывать на повышение
оборотов n1 [мин-1] на
20% и, следовательно, выходные обороты n2
[мин-1] будут также на 20% выше.
Тем самим изменится до некоторой степени
также и выходной момент М2 [Нм].
Эти значения указаны в таблице 9.5. до 9.8.
для числа оборотов n1 1700 и 1100
[мин-1].
Крутящий момент М2
Крутящий
момент М2, которым располагаем на
выходном валу, можно вычислить по следующей
формуле:
9550 x P1[квт]
x
[%]
x i
M2[Нм] =
---------------------------------------------------------
100 x n1[мин-1]
Выходной
момент М2 выбирают больше
требуемого момента. В таблицах для выбора
редуктора 9.9 и 9.10 указаны присоединенные
выходные моменты. Выходной момент можно
использовать в качестве силы F2,
воздействующей на опрегеленном расстоянии
(на плече) r2.
M2[Нм]
F2[Н] =
----------------------------------
r2[м]
Момент М2
должен быть меньше допустимого максимального
момента. Соотношение этих моментов
представляет собой сервисный фактор Sf.
Предоставленная в распоряжение сила может
служить напр. для намотки стального каната
на барабан диаметром 2 х r2. При
вычислении моментов необходимо учитывать
также чередующиеся нагрузки или пики
нагрузки. Моменты, указанные в таблицах 9.5
до 9.8, представляют собой максимальные
моменты при коэффициенте эксплуатации Sm
= 1. Передача большего момента возможна лишь
в порядке исключения и только в условиях
кратковременной нагрузки. Такие специфичные
случаи необходимо обсудить с изготовителем.
Коэффициент полезного действия (к.п.д.)
Отношение
между механической выходной мощностью Р2
[квт] и входной мощностью Р1 [квт]
указывает к.п.д. червячного редуктора.
[%] = (P2 /
P1) x 100
В результате
трения в редукторе выходная мощность всегда
ниже входной (мощности). Трение возникает
межу червяком и червячным колесом, в
подшипниках, уплотнениях и в смазке, за счет
чего расходуется часть передаваемой
мощности. Главным образом при повышенных
передаточных отношениях к.п.д. низок.
Максимальный к.п.д. при одинаковых выходных
оборотах n2 мы получим путем
выбора меньшего передаточного отношения и
6-полюсного двигателя (900 мин-1).
Качество смазочного вещества также сильно
влияет на коэффициент полезного действия и
на срок службы.
Передаточное отношение i
Передаточное
отношение – это соотношение между входными
оборотами n1 [мин-1] и
выходными оборотами n2 мин-1].
n1
i = ---------------------
n2
Для червячных
редукторов применяется передаточное
отношение с 7.5 до 100. Для варианта
исполнения с двигателем выбраны стандартные
входные обороты n1 900 и 1400
[мин-1]. |