2.1 Розрахунок та вибір електродвигуна за кінематичною схемою

За даною кінематичною схемою виконується розрахунок потужності, частоти обертання та вибір електродвигуна для заданої робочої машини. Вихідними даними слугує кінематична схема та технічна характеристика виробничого агрегату.

За частотою обертання двигуни вибирають залежно від потрібної частоти обертання приводного вала робочої машини. Якщо ця частота не дорівнює жодній із стандартних номінальних частот обертання електродвигунів і пряме з’єднання двигуна з машиною за допомогою муфти неможливе, то вибирають двигун з дещо більшою

частотою обертання і застосовують плоскопасову, клинопасову, зубчасту чи будь-яку іншу передачу. При цьому слід пам’ятати, що тихохідні двигуни мають нижчі коефіцієнти корисної дії та коефіцієнти потужності. Тому їх слід застосовувати лише при безпосередньому з’єднанні з машинами, або тоді, коли застосування двигуна з більшою частотою обертання ускладнює конструкцію привода.

Тип передачі вибирають залежно від потрібного передаточного числа, конструктивних особливостей машини, умов експлуатації тощо.

Маючи кінематичну схему механічної системи приведену на рисунку 1 можна визначити потужність та частоту обертання електродвигуна потрібного для даної робочої машини.

Передаточне відношення – це відношення кутової швидкості (кількості обертів, числа зубів, діаметра) ведучої ланки до веденої:

, (1)

де ω_вед., ω_ведн. – кутова швидкість відповідно ведучої і веденої ланок, с^-1; п_вед., п_ведн – кількість обертів відповідно ведучої і веденої ланок, хв.^-1; Z, D – відповідно кількість зубів та діаметр ведучої і веденої ланок.

Рисунок 1 – Кінематична схема механічної системи: ј – момент інерції, кг·м²; і – передаточне відношення механічної передачі; η – коефіцієнт корисної дії; ω – кутова швидкість, с^-1; М – обертовий момент, Н∙м; F – статичне зусилля елемента, що рухається поступально, Н; υ – лінійна швидкість елемента, що рухається поступально, м/с; т – маса елементів, кг, що рухається поступально із швидкістю υ.

Увага Момент інерції двигуна вибираємо за довідником

Зведений до валу двигуна момент інерції j_зв, кг∙ м², визначається за формулою

, (2)

де j_дв_. – момент інерції ротора двигуна, кг·м² ;

j_п – момент інерції передачі, , кг·м² ;

j_м - момент інерції робочої машини, кг·м² ;

і_заг. – загальне передаточне відношення.

З апам’ятайте

Для транспортерів та інших робочих машин з поступальним рухом або великою масою зведений до вала двигуна момент інерції визначаємо за формулою

, (3)

де υ – лінійна швидкість елемента, що рухається поступально, м/с;

Σт– сума маса обладнання та матеріалу, що ним переміщається, кг;

ω_н – номінальна кутова швидкість, с^-1.

Розрахунок електродвигуна ведеться виходячи з розрахунку потрібної механічної потужності робочої машини Р_м, кВт, за формулами

 для обертового руху; (4)

 для поступального руху. (5)

де ω_м – кутова швидкість, с^-1; М_м – обертовий момент машини, Н·м; F – статичне зусилля елемента, що рухається поступально, Н; υ  лінійна швидкість елемента, що рухається поступально, м/с.