Технические характеристики
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Дано: ωнм = 0,37 (с-1) – Наибольшая скорость вращения исполнительного вала; εнм = 1,48 (с-2) – Амплитуда ускорения исполнительного вала; Mн с = 61 (Н × м) – Статистический момент на исполнительном валу; Jн = 36,2 (кг × м2) – Момент инерции нагрузки; η = 0,97 – КПД одной ступени редуктора; α = 4 – Допустимый коэффициент перегрузки ДПТ. Требуемая мощность на валу: Ртреб = (2× Jн × εнм + Мнс) × ωнм = (2 × 36,2 × 1,48 + 61) × 0,37 = 62.2162 (Вт). Т ипоразмер ДПТ с номинальной мощностью: Рном ≥ Ртреб = 175 (Вт) – двигатель типа СЛ – 521. Технические данные двигателя постоянного тока серии СЛ типа 569
Рном = 77 (Вт) – номинальная мощность двигателя; Uня = 110 (В) – номинальное напряжение якоря; Iня = 1,1 (А) – номинальный ток якоря; ωня = 314 (c-1) – номинальная скорость якоря; Jя = 127×10-6 (кг × м2) – момент инерции якоря; rя = 8,5 (Ом) – сопротивление якоря; d = 10-2 (м) – диаметр вала двигателя. Номинальный полезный момент двигателя: Коэффициент противоЭДС обмотки якоря:
Момент потерь на валу двигателя:
Момент с учетом потерь: М S = С × I ня = 320 × 10-3 × 1,1 = 352,55 × 10-3 (Н × м). Предварительная оценка передаточного числа редуктора ip: ip 1 £ ip £ ip 2 ip 1 и ip 2 находятся из уравнения:
1,7 · 10-3 · ip 2 – 1,9 · ip + 118,1 = 0. ip 1» 58; ip 2» 1058. Диапазон передаточного числа редуктора: 58 £ ip £ 1058 Проверка рассчитанного передаточного числа редуктора по ipmax = 1058. А) Выполнение условия по скорости: ip · w нм ≤ (1,1.. 1,2) · ω ня; ip · w нм = 1058 · 1,4 = 386,4 (с-1); 1,1 · ω ня = 1,1 · 377 = 414,7 (с-1). 386,4 (с-1) ≤ 414,7 (с-1) – условие выполняется. В) Выполнение условия по моменту: M НОМ ≤ (3..4) · Mn; M НОМ = 0,29 + 0,13 + 0,08 = 0,5 (Н·м); 3 · Mn = 3 · 464,2 · 10-3 = 1,4 (Н·м). 0,5 (Н·м) ≤ 1,4 (Н·м) – условие выполняется. С) Выполнение условия по перегреву: Mt ≤ Mn;
Mn = 464,2 · 10-3 (Н·м). 248,8 (Н·м) ≤ 464,2 (Н·м) – условие выполняется.
Расчёт редуктора с цилиндрическими колёсами для ip = 200: ip = i 1 · i 2 ·…· in = 200;
где: Zn – число зубьев n -ой шестерни. Соотношение передаточных чисел ступеней редуктора:
Из расчёта, что: in = 11,2;
ИТОГ – 4 ступени. i1 = 1,88; i2 = 2,39; i3 = 3,98; i4 = 11,2. ip = 1,88 · 2,39 · 3,98 · 11,2 = 200,29» 200; Расчёт числа зубьев: Число зубьев ведущих шестерен: Z 1 = Z 3 = Z 5 = Z 7 ≤ 15 = 15.
Число зубьев ведомых шестерен: Z 2 = Z 1 · i 1 = 15 · 1,88 = 28; Z 4 = Z 3 · i 2 = 15 · 2,39 = 36;
Z 6 = Z 5 · i 3 = 15 · 3,98 = 60; Z 8 = Z 7 · i 4 = 15 · 11,2 = 168.
Расчёт диаметра колёс: Модуль зуба выбирается из стандартного ряда при условии обеспечения прочности зуба по удельному давлению на зуб:
Для стальных цилиндрических прямозубых колёс с эвольвентным профилем:
m ≥ 1,3 = 2,0. Диаметр ведущих шестерен: D 1 = D 3 = D 5 = D 7 = m · Z 1 = 2,0 · 15 = 30 (мм).
Диаметр ведомых шестерен: D 2 = m · Z 2 = 2 · 28 = 56 (мм); D 4 = m · Z 4 = 2 · 36 = 72 (мм); D 6 = m · Z 6 = 2 · 60 = 120 (мм); D 8 = m · Z 8 = 2 · 168 = 336 (мм). Проверка: A) Меньшего диаметра из колёс, относительно диаметра вала: D 1 ≥ 2 d. 30 (мм) ≥ 20 (мм) – условие выполняется. B) Передаточного числа пар и всего редуктора:
ip = 1,86 · 2,4 · 4,0 · 11,2 = 199,99» 200; Передаточное число соответствует заданному.
Расчёт приведённого к валу двигателя момента инерции редуктора: Расчёт момента инерции для шестерен по формуле для сплошного цилиндрического колеса:
J 1 = J 3 = J 5 = J 7 = KJ · D 1 4 = 7,752 · (3 · 10-2)4 = 6,279 · 10-6 (кг·м2); J 2 = KJ · D 2 4 = 7,752 · (5,6 · 10-2)4 = 76,237 · 10-6 (кг·м2); J 4 = KJ · D 4 4 = 7,752 · (7,2 · 10-2)4 = 208,326 · 10-6 (кг·м2); J 6 = KJ · D 6 4 = 7,752 · (1,2 · 10-1)4 = 1,6 · 10-3 (кг·м2); J 8 = KJ · D 8 4 = 7,752 · (3,36 · 10-1)4 = 98,8 · 10-3 (кг·м2);
Расчёт полного момента инерции:
= 6,279 · 10-6 + 23,851 · 10-6 + 10,769 · 10-6 + 3,495 · 10-6 + 2,47 · 10-6 = = 46,864 · 10-6 (кг·м2).
Проверка пригодности двигателя с рассчитанным редуктором. А) Выполнение условия по скорости: ip · w нм ≤ (1,1.. 1,2) · ω ня; ip · w нм = 200 · 1,4 = 280 (с-1); 1,1 · ω ня = 1,1 · 377 = 414,7 (с-1). 280 (с-1) ≤ 414,7 (с-1) – условие выполняется. В) Выполнение условия по моменту: M НОМ.ред ≤ (3..4) · Mn;
= 288,387 · 10-3 + 182,474 · 10-3 + 81,167 · 10-3 = 0,552 (Н·м); 3 · Mn = 3 · 464,2 · 10-3 = 1,393 (Н·м).
0,552 (Н·м) ≤ 1,393 (Н·м) – условие выполняется. С) Выполнение условия по перегреву: Mt .ред ≤ Mn;
Mn = 464,2 · 10-3 (Н·м). 276,3 (Н·м) ≤ 464,2 (Н·м) – условие выполняется.
Построение семейств механических и регулировочных характеристик двигателя. Механическая характеристика строится по уравнению механической характеристики ДПТ с независимым возбуждением:
1 точка – скорость холостого хода, при M = 0:
2 точка – рабочая точка, при М = Mn = 464,2 · 10-3 (Н·м), и ω = ω ня = 377 (с-1). 3 точка – пуск двигателя, при ω = 0:
Регулировочная характеристика строится также, по уравнению механической характеристики ДПТ с независимым возбуждением:
1 точка – рабочая точка, при U = U ня = 110 (В), и ω = ω ня = 377 (с-1). 2 точка – трогание двигателя, при U = U Тр, и ω = 0;
Расчёт усилителя мощности. Максимальное напряжение усилителя мощности U max .ум и добавочный резистор Rдоб, ограничивающий ток якоря при пуске: U max .ум = α × I ня × (Rдоб + r я); – (уравнение якорной цепи для пускового режима). Umax .ум = = I ня × R доб + U ня. – (уравнение якорной цепи для номинального режима). α × I ня × (Rдоб + r я) = = I ня × R доб + U ня;
Umax .ум = = I ня × R доб + U ня.
Umax .ум = = 2 × R доб + 110. R доб = 13,5 (Ом) – добавочный резистор; Umax .ум = = 137,1 (В) – максимальное напряжение усилителя мощности.
Как следует из уравнения механической характеристики, скорость двигателя, а, следовательно, и его мощность (P = M · ω), при постоянном моменте нагрузки, можно регулировать изменением напряжения на якоре двигателя. Напряжение на якоре изменяется либо с помощью реостата, либо с помощью усилительно – преобразовательного устройства, при этом поток возбуждения остаётся постоянным. Из уравнений для ДПТ и воспользовавшись графиками характеристик можно рассчитать напряжение на выходе усилительно – преобразовательного устройства в зависимости от требуемой мощности; и мощность в зависимости от напряжения.
ω 2 = (U 2 – U Тр) · tgφ;
В итоге:
Используя паспортные данные, получается расчёт усилителя для данного двигателя: U 2 = P 2 · 0,6 + 6,13; P 2 = U 2 · 1,68 – 10,33. Пример: P 2 = 200 Вт; U 2 = 200 · 0,6 + 6,13 = 126 В; ω 2 = P 2 / М n = 200 / 0,4642 = 431 с-1. U 3 = 60 В; P 3 = 60 · 1,68 – 10,33 = 90 Вт; ω 2 = P 2 / М n = 90 / 0,4642 = 195 с-1.
Параметры нагрузки для AD
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|