Расчет будем производить согласно пособию по электроприводу моталок.

Статический момент (М_с) на валу барабана моталки складывается только из моментов, необходимых для изгиба (М_изг) проволоки и создания натяжения на ней. Примем момент холостого хода равным нулю, т.к. согласно техническим данным M_хх = 0, тогда:

, (2.1)

Момент, необходимый для изгиба проволоки, определяется уравнением:

(2.2)

где -предел текучести материала проволоки, Н/мм ²;

ширина проволоки, м;

толщина проволоки, м;

передаточное число редуктора;

КПД редуктора.

Момент натяжения проволоки в начальный момент намотки на заправочной скорости:

(2.3)

где Т - максимальное натяжение проволоки, Н;

- радиус барабана, м.

Момент натяжения проволоки в начальный момент намотки на максимальной скорости:

(2.4)

где

l_зап, l_п –длины проволоки, намотанных на заправке и при разгоне от заправочной скорости

до максимальной скорости намотки, м;

а=dV/dt - ускорение при разгоне ( рассчитываем исходя из значений линейной

скорости и времени по диаграмме линейной скорости ), м/с ².

l_n = l_зап+l_n1, (2.5)

(2.6)

Момент натяжения проволоки в процессе торможения с максимальной скорости до полной остановки:

(2.7)

где

l_у –длина проволоки, намотанная на максимальной скорости намотки, м;

длина проволоки, намотанная при торможении с максимальной скорости до

заправочной, м;

t₄ – время начала торможения, с;

t₃ – время начала работы на установившейся скорости, с.

_(2.8)

_(2.9)

Определим зависимость изменения момента натяжения в диапазоне намотки, для этого разобьем время работы моталки с проволокой на пять этапов:

1. с момента создания натяжения на проволоке, т.е. от начала работы на заправочной до

начала разгона до максимальной скорости;

2. разгон от заправочной до максимальной скорости;

3. намотка на максимальной скорости;

4. торможение с максимальной до полной остановки.

На первом этапе зависимость момента от времени характеризуется уравнением:

(2.10)

при t_зап=10с можно определить момент:

На этом этапе момент изменяется от 65,36 до 65,5 Н·м, при этом радиус рулона не изменяется, т.к. количество наматываемой проволоки невелико по метражу и из-за ее диаметра, т.е остается 0,225 м, происходит намотка первого слоя, которая не заканчивается на при скорости заправки (R_рул1).

На втором этапе зависимость момента от времени следующая:

(2.11)

при t_п1=20 с можно определить момент:

На этом этапе момент изменяется от 65,5 до 65,65 Н·м, при этом радиус рулона изменяется от 0,225 до 0,226 м (R_рул2).

На третьем этапе зависимость следующая:

(2.12)

при t_уст=4330 с можно определить момент:

На этом этапе момент изменяется от 65,65 до 113,45 Н·м, при этом радиус рулона изменяется от 0,226 до 0,4 м (R_рул3).

На последнем четвертом этапе зависимость следующая:

(2.13)

На этом этапе момент изменяется от 113,45 до 116,21 Н·м, при этом радиус рулона не изменяется, т.к. количество наматываемой проволоки невелико по метражу и из-за ее диаметра, т.е остается 0,4 м, происходит домотка последнего слоя (R_рул4).

Для того чтобы определить статический момент необходимо сложить момент от натяжения с моментом который идет на создание натяжения во всем диапазоне изменения радиуса рулона.

Предварительный выбор двигателя.