Главная
Соответствие
зарубежной и отечественной методик выбора мотор-редукторов
Особенности
выбора мотор-редукторов по зарубежной методике. Выбор мотор-редуктора по зарубежной методике
выполняют с учетом так называемого сервис-фактора
(F.S.), или коэффициента эксплуатации, который учитывает режим эксплуатации*
мотор-редуктора. Значения сервис-фактора получены на основе обобщения опыта
эксплуатации и учитывают режим работы как
электродвигателя, так и редуктора. Таким образом, сервис-фактор (F.S.)
является комплексным показателем, характеризующим работу мотор-редуктора
как единой системы.
Для определения числового значения F. S.
необходимо знать:
- характер нагрузки;
- продолжительность работы привода в сутки;
- число включений в час.
Характер нагрузки определяется по соотношению
моментов инерции ротора электродвигателя Iр (кг·м2) и момента инерции нагрузки,
приведенного к ротору электродвигателя Iпр (кг·м2).
Приведенный момент инерции нагрузки
Iпр = Iнагр / u2,
где u - передаточное число редуктора, Iнагр
- момент инерции нагрузки на выходном валу редуктора (кг·м2).
В соответствии с соотношением моментов
инерции Iр и
Iпр нагрузки условно делят на
три группы:
А - спокойная безударная, момент инерции ротора
двигателя больше приведенного момента инерции нагрузки Iр > Iпр
(это условие, как правило, выполняется, если передаточное число редуктора
достаточно велико). К этому типу нагрузки можно отнести
следующие механизмы: мешалки для чистых жидкостей, загрузочные устройства для
печей, тарельчатые питатели, генераторы, центробежные насосы, конвейеры с
равномерно распределенной нагрузкой, шнековые или ленточные конвейеры для
легких сыпучих материалов, вентиляторы, сборочные конвейеры, небольшие
мешалки, подъемники малой грузоподъемности, подъемные платформы, очистительные,
фасовочные и контрольные машины);
В - нагрузка с
умеренными ударами, приведенный момент инерции нагрузки не более чем в три
раза превышает момент инерции ротора электродвигателя: Iпр / Iр ≤ 3.К этому типу нагрузки
можно отнести: мешалки для вязких жидкостей и твердых материалов, ленточные
конвейеры, средние лебедки, канализационные шнеки, волоконные установки,
вакуумные фильтры, ковшовые элеваторы, краны, устройства подачи в деревообрабатывающих
станках, подъемники, балансировочные машины, резьбонарезные станки, ленточные
конвейеры для тяжелых материалов, домкраты, раздвижные двери, скребковые
конвейеры, упаковочные машины, бетономешалки, фрезерные станки, гибочные
станки, шестеренные насосы, штабелеукладчики, поворотные столы);
С - нагрузка с
сильными ударами, приведенный момент инерции более чем в три раза превышает
момент инерции ротора электродвигателя: Iпр
/ Iр > 3. Такие нагрузки характерны прежде всего в период пуска-останова, поэтому для
снижения ударных нагрузок на передачу рекомендуется использовать устройство
плавного пуска, например асинхронный электродвигатель с частотным
регулированием. К этому типу нагрузки можно отнести: лебедки
и подъемники для тяжелых грузов, экструдеры, резиновые каландры, прессы для
кирпича, строгальные станки, шаровые мельницы, мешалки для тяжелых материалов,
ножницы, прессы, центрифуги шлифовальные станки, камнедробилки, цепные
черпаковые подъемники, сверлильные станки, эксцентриковые прессы, гибочные
станки, поворотные столы, вибраторы, токарные станки, прокатные станы,
мельницы для цемента.
Продолжительность работы привода в сутки и
число включений в час назначаются проектировщиком машины исходя из технологического
процесс или технического задания на проектирование.
Сервис-фактор (коэффициент эксплуатации)
вычисляют по формуле:
F.S. = fAfB,
где fA - коэффициент, учитывающий
число включений в час, имеет следующие значения:
Число включений
В час 10 30 50 70
fA 1,02 1,08 1,16 1,23
Число включений
в час 90 110 120
fA 1,30 1,37 1,40
fB - коэффициент, учитывающий характер нагрузки
и продолжительность работы привода в сутки, имеет следующие значения:
Время работы в сутки, ч
4 8 12
fB при типе нагрузки А 0,83 0,96 1,08
В 1,04 1,17 1,29
С 1,55 1,78 1,85
Время работы в сутки, ч
16 20 24
f B при типе нагрузки А 1,20 1,30 1,40
В 1,40 1,50 1,60
С 1,90 1,95 2,00
При выборе мотор-редуктора по требуемым мощности, передаточному числу и вращающему моменту
на выходном валу следует предпочесть тот, у которого значение F.S. больше
расчетного [2].
Отечественная
методика выбора мотор-редуктора. В соответствии с ГОСТ
21354-87 прочностной расчет цилиндрических зубчатых передач выполняют для
постоянного (условное обозначение 0) и пяти переменных типовых режимов
нагружения (режимов эксплуатации), установленных на основе статистического
анализа нагруженности различных машин:
0 - постоянный режим нагружения, характерный
для приводов машин с непрерывным технологическим процессом, например непрерывной
разливки стали;
I - тяжелый режим (работа большую часть
времени с нагрузками, близкими к номинальной, отношение
средневзвешенного момента к максимальному 0,77), характерен для горных машин;
II- средний
равновероятный (одинаковое время работы со всеми значениями нагрузки, отношение
средневзвешенного момента к максимальному 0,5), характерен для интенсивно
эксплуатируемых машин автоматизированных производств;
III- средний нормальный
(работа большую часть времени со средними нагрузками, отношение средневзвешенного
момента к максимальному 0,5) -режим эксплуатации большинства универсальных
машин (конвейеров, транспортных машин);
IV- легкий режим (работа большую часть
времени с нагрузками ниже средних, отношение средневзвешенного
момента к максимальному 0,42);
V- особо легкий режим (работа большую часть
времени с малыми нагрузками, отношение средневзвешенного момента к максимальному 0,31).
Легкий (IV) и особо легкий (V) режимы
характерны для универсальных станков, конвейеров для штучных грузов.
Типовые режимы нагружения широко используют
также в подъемно-транспортном машиностроении, при этом режимы эксплуатации
кранов и их механизмов нормированы ГОСТ 25546-82, ГОСТ 25835-83 и соответствующим
им стандартом ИСО 4301/1-86.
Продолжительность включения электродвигателя
(ПВ) определяется как отношение (в %) времени работы
двигателя под нагрузкой, включая пуск и электрическое торможение, к
продолжительности рабочего цикла, принятой равной 10мин.
Таким образом, в отечественной практике для
оценки нагруженности редуктора используют статистические типовые режимы нагружения
"0 - V" по ГОСТ 21354; для электродвигателей - типовые режимы с
условным обозначением 51 - 59 по ГОСТ 28173-89 (МЭК 34-1) или ПВ% по нормам
Госгортехнадзора.
По результатам экспериментальных исследований
установлена взаимосвязь между перечисленными режимами нагружения и сервис-фактором F.S:
|
Режим нагружения
по ГОСТ 21354 |
0 |
I |
II |
III |
IV |
V |
|
Режим работы по
ГОСТ 25835 |
6М |
5М |
4М |
3М |
2М |
1М |
|
Режим по нормам Госгортехнадзора |
ВТ ПВ 63... 100% |
Т ПВ 40...63% |
С ПВ 25...40% |
С ПВ 25...40% |
Л ПВ 16...25% |
Л ПВ < 16% |
|
F.S. |
2,8...3,0 |
2,4...2,6 |
1,8...2,0 |
1,8...2,0 |
1,4...1,6 |
1,1…1,3 |
Для каждого из режимов эксплуатации в приведенном
интервале значений F. S. Большие значения соответствуют меньшим типоразмерам
мотор-редукторов (аw = 40...63мм)
email: KarimovI@rambler.ru
Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21
Теоретическая механика Сопротивление материалов
Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов
