3.5 Выбор приводного двигателя и редуктора

К п. 5. По найденному значению мощности Р выбирается двигатель повторно-кратковременного режима серии Д для системы Г-Д и ТП-Д и серии 4АС, МTKF или МТКF для системы ПЧ-АД согласно условию:

при ПВ%=40%.

По найденному значению мощности, пересчитанной на стандартный ПВ% выбирается несколько двигателей (не менее 2-ух) одного типа с различными номинальными скоростями (быстроходный и тихоходный) но примерно одинаковой мощности (не более ±5 кВт).

Студент самостоятельно принимает решение о величине напряжения двигателя (на 220 или 440 В) в случае систем Г-Д и ТП-Д. Основные технические данные двигателей независимого возбуждения серии Д приведены в таблице П1, а данные к.з. асинхронных двигателей серии 4АС и серии МТКМ и МТКF и 4МТ приведены соответственно в таблицах П2, П3 и П4.

В связи с тем, что для механизмов циклического действия, работающих в интенсивных пуско-тормозных режимах, величина передаточного числа редуктора существенно влияет на быстродействие, потери энергии, габариты и т.п., при выполнении курсового проекта следует выбирать величину передаточного числа, а соответственно и номинальную скорость двигателя на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов. Такое сравнение выполняется следующим образом. По найденному значению мощности, пересчитанной на номинальную ПВ%, выбирается несколько двигателей одного типа с различными номинальными скоростями, но примерно одинаковой мощности и одной и той же ПВ в %. Для каждого выбранного двигателя рассчитывается расчетное передаточное число редуктора ( ).

Расчетное передаточное число редуктора округляется в меньшую сторону до ближайшего табличного значения. По расчетному передаточному числу и мощности двигателя выбирается редуктор (таблица П.16).

В курсовом проекте, учитывая его учебный характер, рекомендуется выбирать цилиндрические горизонтальные одноступенчатые редукторы типа ЦОН технические данные, которых приведены в таблице П.16.

Для облегчения работы ниже приведен пример выбора редуктора.

Расчетная мощность редуктора типа ЦОН ,

где Р_нд – номинальная мощность, передаваемая с вала двигателя; К_з - коэффициент, принимаемый равный 1,7 при среднем режиме работы.

Расчетная мощность Р_расч сравнивается с табличным значением для соответствующей скорости двигателя (быстроходного вала) и передаточного числа. Табличное значение мощности выбранного редуктора должно быть больше или равно Р_расч. Например, при Р_нд=28 кВт, i=4, n_н =1000 об/мин (скорость быстроходного вала) . По таблице П16 при i=4 и n_н=1000 об/мин ближайшее значение мощности редуктора Р_н.ред=50,1 кВт. Следовательно, редуктором, допускающим при заданных условиях такую нагрузку, будет ЦОН-20.

Расчеты следует свести в таблицу 2. Окончательно выбирается тот вариант двигателя и редуктора, у которого величина J_д*i² минимальна.

Таблица 2 Выбор двигателя и редуктора по оптимальной скорости

Тип двигателя

Рнд, кВт

, 1/с

i

Jд, кг*м2

Тип редуктора

Рнр, кВт

, 1/с

Jд*i2

Далее для выбранного двигателя приводится таблица с его полными техническими данными из справочной таблицы в приложении.

Затем по фактическому передаточному числу редуктора определяется момент инерции электропривода, приведенный к валу двигателя:

,

где - коэффициент, учитывающий момент инерции вращающихся частей редуктора и полумуфт; – моменты инерции двигателя и рабочей машины (см. табл. 1); – фактическое передаточное число редуктора и его номинальный КПД (принять .

Следует иметь в виду, что в течение цикла возможны случайные кратковременные перегрузки, превышающие максимальный статический момент в 2 2,5 раза. Поэтому выбранный двигатель нужно проверить на перегрузочную способность с учетом этих случайных перегрузок. Если он удовлетворяет условиям перегрузки, для него производятся все дальнейшие расчеты.

где – фактическая и номинальная (допустимая) перегрузки двигателя по моменту; М_см – максимальный статический момент сопротивления, приведенный к валу двигателя, Н*м (методика его определения приведена в п.8 настоящих указаний), М_макс – максимальный (допустимый по условиям коммутации для ДПТ) или критический моменты (для АД КЗР). Формулы для расчета М_н приведены в п.8 указаний.