4.5. Множительная структура с тремя знаменателями ''  "

В тех случаях, когда необходимо тонкое регулирование частот вращения в центральной части диапазона и более грубое по краям,

используют множительные структуры с тремя знаменателями "  '', причем, между ними должно выполняться соотношение:

(4.6)

На рис. 4.7,б показан ГЧВ на 16 ступеней скорости, построенный по структурной формуле z = 2₃ · 2₆ · 2₇ · 2₅. Из графика видно, что в центральной части диапазона регулирования имеем знаменатель, например, ₁ = 1,26 , затем знаменатель ₂ = ²₁ = 1,26² = 1,58 и по краям диапазона ₃ = ³₁ = 2. Расчет передаточных отношений в групповых передачах следует вести по значениям знаменателя геометрического ряда с ₁ = 1,26 .

Несмотря на достоинства приводов, построенных с использованием графиков частот вращения с тремя и более знаменателями геометрического ряда, в литературе по проектированию приводов станков эти вопросы до настоящего времени не рассматривались. Поэтому совершенство графика частот вращения с тремя и более знаменателями ряда в основном определяется опытом работы и интуицией разработчика.

4.6. Множительная структура с введением дополнительного

вала и тройного подвижного блока

В п. 4.2 отмечалось, что когда диапазон регулирования в последней переборной группе выходит за пределы допустимого (недопустимо малое передаточное отношение одной из передач), прибегают к искусственному изменению характеристик этой группы.

Обеспечить допустимые передаточные отношения в последней переборной группе можно также путем введения в структуру дополнительного вала и тройного подвижного блока. Два варианта такой структуры с графиками частот вращения приведены на рис.4.8,а , 4.8,б. Механизм, показанный на рис. 4.8,а, используя три вала (III, IV, V) и семь шестерен (две из них длинные), дает при одной скорости вращения вала III три ступени скорости вращения вала V и потому может рассматриваться как единая трехступенчатая группа. Структурную формулу можно записать в виде z = 3₁ · 2₃ · 3₆ = 18 (на структурной сетке будет три луча). Тройной блок при переключениях скоростей может занимать три различных положения.

Механизм, показанный на рис. 4.8,б, также содержит три вала (IV, V, VI) и семь шестерен, но при одной скорости вращения вала IV обеспечивает только две скорости вала VI , т.к. тройной блок при переключении скоростей может занимать только два различных положения. На структурной сетке в этой группе будет два луча.

Рис.4.8. График частот вращения при введении в структуру допол. вала и тройного блока при I выше допустимых.

a - без совпадения скоростей (z=3₁·2₃·2₆·2₆=18)

б – с совпадением скоростей на шпинделе (z=2₁·3₂·2₅·2₁₀=21)

4.7. Множительная структура привода с многоскоростным

электродвигателем

В качестве многоскоростного электропривода применяют двух- и трехскоростные электродвигатели переменного тока с удваивающимся числом оборотов (со знаменателем  = 2 ) и шестеренные коробки скоростей. Наибольшее применение в приводах станков находят двухскоростные электродвигатели с синхронной частотой вращения вала n_э = 750 и 1500 об/мин или 1500 и 3000 об/мин. При данном способе регулирования приемный вал коробки скоростей получает две угловые скорости и число механических ступеней, в связи с этим, сокращается вдвое z_мк = z/2. При этом помимо упрощения механической части привода появляется возможность переключения скорости на ходу.

Многоскоростной двигатель при кинематическом расчете можно условно рассматривать как "электрическую группу", состоящую из двух или трех передач. Характеристика x_э такой группы может быть найдена, исходя из следующих рассуждений. Так как скорость вращения шпинделя при переключении электродвигателя с меньших оборотов вала на большие увеличивается всегда вдвое (как для двух, так и для трехскоростных электродвигателей, т.е. знаменатель геометрической прогрессии для многоскоростной "электрической группы" _э = 2 = ^хэ ), то характеристика х_э = lg2/lg.

Следовательно, стандартным значениям знаменателя геометрического ряда  будут соответствовать следующие значения характеристик _э :

Таблица 4.1.

	1,06	1,12	1,26	1,41	1,58	1,78	2
zэ	12	6	3	2	-	-	1

Знаменатели геометрического ряда  = 1,58 и  = 1,78 не могут быть использованы в приводах с электродвигателями с удваивающимся числом оборотов без нарушения геометрического ряда. В структурной формуле привода с многоскоростным двигателем “электрогруппа” всегда стоит на первом месте, а по порядку кинематического включения может быть основной при =2, первой переборной при  = 1,41 и  = 1,26, второй переборной при  = 1,12 и третьей переборной при  = 1,06.

Особенности кинематического расчета приводов с многоскорост-

ными электродвигателями приведены в литературе [3].