3.1.4 Розрахунок статичних потужностей механізму в сталих режимах.

Статичні потужності механізму використовуються в наближених розрахунках по вибору приводного двигуна.

При поступальному ході на робочому органі механізмів розвивається сила, що розглядається як корисна, наприклад сила різання або вага вантажу. Одночасно в механізмах діють шкідливі сили тертя, які розраховуються залежно від фізичної природи цих сил.

Сила тертя ковзання, наприклад в направляючих металоріжучого верстату

, (5)

де - нормальна складова сили, N;

= 0,05-0,07 - коефіцієнт тертя ковзання, в.о.

Сила тертя кочення коліс візка з підшипниками ковзання

, (6)

де - нормальна складова сили, N;

- радіус колеса, m;

- радіус цапфи, m;

= 0,005-0,02 - коефіцієнт тертя ковзання в цапфі, о.е. ;

= 0,510^-6 - 310^-6 - коефіцієнт тертя кочення, о.е.;

=1,2-1,5 - коефіцієнт, що враховує тертя реборд коліс об рейки.

Потужність, що необхідна для пересування робочого органу механізму із заданою швидкістю

, (7)

де - потужність, kW;

- рівнодіюча корисних і шкідливих сил, N;

- швидкість переміщення, m/s. (зауважимо, що в завданнях швидкості часто задаються в м/хв.. )

Сила, що розвивається на робочому органі при прямому (робочому) ході, зазвичай більше, ніж при зворотному (неробочому, або холостому) ході. З метою збільшення продуктивності механізму швидкість зворотного ходу задається більше швидкості прямого ходу.

3.1.5 Попередній вибір двигуна.

На етапі попереднього вибору двигуна використовується діаграма статичної потужності в режимах робочого і неробочого ходу без уточнення її на ділянках розгону і гальмування. При використанні методу еквівалентної потужності спочатку визначається режим роботи двигуна по нагріву. Зазвичай, механізми безперервної дії, наприклад продольно – стругальний верстат працюють у тривалому режимі S1. Механізми циклічної дії, такі як підйомно – транспортні, працюють в режимі повторно – короткочасному S3.

Відповідно до методу еквівалентних величин еквівалентна потужність для випадку тривалого режиму роботи

, (8)

де - потужність та час її дії на ділянці діаграми навантаження, W, s;

- тривалість циклу навантаження, s;

- кількість ділянок діаграми.

Для випадку повторно-короткочасного режиму роботи

, (9)

де - сумарний час роботи механізму в циклі переміщення, без урахування часу безструмової паузи або стоянки.

Номінальна потужність двигуна вибирається відповідно до виразів

- для режиму :

, (10)

- для режиму :

, (11)

де =1,1…1,5 – коефіцієнт завищення потужності, що враховує динамічні навантаження, не враховані в діаграмі статичної потужності;

- тривалість включення або відносний час роботи двигуна в циклі роботи механізму, %;

- найближче стандартне значення тривалості включення, відповідно до якого вибираються каталожні дані двигуна. вибирається з ряду значень: 15; 25; 40; 60; 100 %.

Двигун вибирають по каталогах останніх випусків. Знайомство студентів з каталогами електроустаткування – важливе завдання курсового проектування. При виборі двигуна можливі випадки, коли за умовами швидкості або потужності один приводний двигун неможливо підібрати. Тоді обираються два двигуна із сумарною розрахунковою потужністю. Два або більше двигунів доцільно обирати також для транспортних засобів для розподілу навантаження по осях і збільшення загального зціплення коліс із рейками.