2.3 Выбор двигателей и редукторов

Следующим этапом является выбор силовых компонентов привода, а именно приводного двигателя и редуктора.

Напомним, что приводной двигатель относится к ДПТ, и выбор его осуществляется по мощности из каталогов. Рекомендуемый диапазон выбора составляет

где P – мощность двигателя из таблицы 2.2.

Так для первой траектории следует выбирать двигатель в интервале

(2.7)

а для второй

(2.8)

Воспользовавшись каталогом [1, с. 47], выберем по два разных двигателя на каждую траекторию. Выбранные двигатели отражены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Выбор приводного двигателя

Маркировка	Pн, Вт	nн, рад/с	Uя н, В	Iя н, А	Rя, Ом	Jд, кгм2	Масса, кг	Tяц, мс	Lя, мГн
Для 1-ой траектории
МИГ-400А	400	314	60	8,30	0,76	16010-6	14,6	0,68	––
2ПН100LУХЛ4	420	78,5	110	5,60	2,05	0,012	39	––	71
Для 2-ой траектории
МИГ-600А	600	314	110	6,30	1,40	43010-6	20	0,75	––
2ПН100LГУХЛ4	630	111	220	3,40	4,92	0,012	39	––	169

Редуктор выбирается по передаточному отношению i и по массе . Наиболее простым способом определения передаточного числа является графический способ, основной идеей которого является совмещение на одной плоскости функции момента двигателя от передаточного числа редуктора M(i) и функции угловой скорости на валу нагрузки от передаточного числа редуктора и момента двигателя .

Затем отбрасываются такие значения i, которые не удовлетворяют следующим критериям

(2.9)

где – номинальный момент двигателя.

Первое условие в (2.9) гарантирует нормальную работу двигателя, а второе – необходимый диапазон выходных значений по угловой скорости.

Без вывода функция M(i) имеет следующий вид [1, c. 23]

(2.10)

Зависимость строится через механическую характеристику ДПТ, которая определяется через следующие расчетные выражения

(2.11)

где – коэффициент, который учитывает потери в скорости;

– номинальная мощность двигателя;

– номинальная угловая скорость двигателя;

– номинальный ток и сопротивление якорной цепи;

– коэффициент момента и скорости соответственно.

Зная механическую характеристику двигателя и учитывая, что редуктор работает на понижение скорости, угловая скорость нагрузки рассчитается по формуле

(2.12)

Отметим, что важно иметь графическое представление функций (2.10) и (2.12), и, так как процесс построения итерационный, его алгоритм можно записать так

Удобнее всего построение выполнить в пакете Mathcad, где имеется возможность программировать алгоритмы. Здесь мы лишь ограничимся графиками из приложения А 2, где отражен процесс построения.

Выбор редукторов производится для двигателей из таблицы 2.3 соответственно по графикам рисунков 2.4 – 2.7. Помимо необходимых графиков, построены линии уровня условий (2.9).

В таблицу 2.4 сведены все интересующие нас значения для выбора редукторов. В таблице 2.4 i₁ и i₂ – соответственно левый и правый допустимый предел выбора передаточного отношения редуктора для конкретного двигателя.

Рисунок 2.4 – Выбор передаточного числа редуктора для МИГ-400А

Рисунок 2.5 – Выбор передаточного числа редуктора для 2ПН100LУХЛ4

Рисунок 2.6 – Выбор передаточного числа редуктора для МИГ-600А

Рисунок 2.7 – Выбор передаточного числа редуктора для 2ПН100LГУХЛ4

Таблица 2.4 – Выбор передаточного отношения редукторов

№ п/п	Двигатель	Mд.ном, Н∙м	1,5∙Mд.ном, Н∙м	i1	i2	, рад/с	Прим.
Для 1-ой траектории
1	МИГ-400А	1,274	1,911	262	335	0,776	Рис. 2.4
2	2ПН100LУХЛ4	5,350	8,025	66	83		Рис. 2.5
Для 2-ой траектории
3	МИГ-600А	1,911	2,867	184	223	1,165	Рис. 2.6
4	2ПН100LГУХЛ4	5,676	8,514	67	78		Рис. 2.7

Второе ограничение, которое накладывается на редуктор это его масса. Масса редуктора должна быть такой, чтобы в итоге выполнялось условие

(2.13)

Выбор будем осуществлять среди планетарных редукторов фирмы Brevini. В частности данная фирма предлагает редукторы с большим диапазоном передаточных отношений и минимальным КПД 90% [3].

В таблицу 2.5 сведены выбранные редукторы. В приложение В выведены паспортные данные по редуктору ET3010.

Таблица 2.5 – Выбранные редукторы

Маркировка	Двиг.	i	Мm, Нм	, рад/с	КПД	mредукт., кг	km
ET3010	(1)	276,6	859	5,4	0,9	22	2,51
	(2)	79,29	925	18,9	0,9		1,56
	(3)	211,4	852	7,1	0,9		2,10
	(4)	68,55	920	21,9	0,9		1,56