2.1. Визначення необхідної потужності електродвигуна балансирного верстата-качалки

Потужність привідного двигуна для усталеного руху визначають за виразом

, кВт, (2.1)

де — кутова швидкість кривошипа, рад/с, вона розраховується через задану кількість коливань верстата-качалки, =n_к / 9,55;

—середній крутний момент, кН∙м;

К — заданий коефіцієнт запасу;

—ККД передачі від вала електродвигуна до вала кривошипа.

Після визначення необхідної потужності з додатка 6 обирають найближчий більший за потужністю двигун заданої швидкості обертання.

2.2. Перевірка електродвигуна за еквівалентним моментом

Для перевірки двигуна будують навантажувальну діаграму – графік залежності момента на валу двигуна від часу. Діаграма будується по вхідних заданих величинах (кН·м) і (кН·м). Зміна навантаження відбувається за синусоїдальним законом.

Тут — максимальний крутний момент на валу редуктора при робочому ході верстата-качалки, кН·м;

—максимальний крутний момент при холостому ходу верстата-качалки, кН·м;

Т — період роботи верстата-качалки , c

, (2.2)

де n_к - задана кількість коливань верстата-качалки за хвилину;

- тривалість робочого та холостого ходу верстата-качалки.

Весь період руху верстата-качалки Т розбивається на 12 рівних відрізків часу (t₀ , t₁, t₂ , … , t₁₂ ), кожному з яких відповідають моменти:

; ;

; ; (2.3)

; ;

; .

Потім на кожному відрізку часу з навантажувальної діаграми знаходять середні крутні моменти (усього 12 моментів)

, (2.4)

і т.д. (2.5)

Визначають еквівалентний момент

(кН∙м), (2.6)

де — інтервали часу, с.

Оскільки обидві частини навантажувальної діаграми мають симетричну форму відносно осі ординат, а t₁= t₂= t₃=…= t_12, то рівняння (2.6) можна спростити

. (2.7)

Далі обчислюють номінальний момент двигуна, що обрано

(Н∙м), (2.8)

де Р_н, n_н — номінальні потужність та швидкість обертання електродвигуна, що обрано.

Цей момент необхідно привести до вала редуктора

, (2.9)

де —ККД передачі від вала електродвигуна до вала кривошипа , величина береться із завдання;

—загальне передаточне число механізму верстата-качалки.

Тут — частота обертів вихідного вала редуктора (об/хв),.

Величина чисельно дорівнює кількості коливань верстата-качалки за хвилину.

Далі порівнюють величини і(необхідно попередньо привести ці моменти до однакових одиниць вимірів). Якщо нерівністьне виконується, то необхідно обрати більш потужний двигун і повторити перевірку.