4.3. Выбор электродвигателя

4.3.1. Определение требуемого диапазона частот вращения двигателя

В нашем случае необходимый диапазон частот вращения по существу был определен ранее. Двигатель должен иметь час­тоты вращения: при рабочих ходах мин^-1 9 мин^-1; при быстрых ходах 1000 мин^-1. Этим условиям удовлетворяют все типы высокомоментных двигателей серии ПВ.

4.3.2. Определение приведенных к валу двигателя моментов сопротивления от сил резания и сил трения

Моменты от сил резания F_P определим по формуле (11) значения F_P см. в табл.7, 0,87.

При F_P = 5200 Н

при F_P =1350 и 220 Н, Мр будет иметь значения 2,47 и 0,4 Н·м соответственно.

Момент от сил трения в направляющих найдем по фор­муле (12).

При быстрых ходах ()

Для рабочих режимов (черновой, получистовой, чистовой) силам трения 2700, 700 и 400 Н соответствуют вычисленные ана­логичным образом моменты

Момент М_Т.В от сил трения в винтовой передаче определим, используя приближенную формулу (14).

Момент М_Т.П. от сил трения в подшипник ходового винта и уплотнениях примем, согласно рекомендациям (9), равным: М_{Т.П .} – 4 Н·м.

Полные моменты сопротивления при различных режимах рабо­ты определятся, как суммы соответствующих найденных выше моментов

При черновом режиме: М_Ч,Н, = 9,52+4,95+0,55+4 = 19,02 Н·м

получистовом – М_П,Ч, = 2,47+1,27+0,55+4 = 8,31 Н·м

чистовом – М_Ч,С, = 0,4+0,72+0,57+4 = 5,69 Н·м

при быстрых ходах – М_Т.Б = 0,55+0,55+4 = 5,10 Н·м

4.3.3. Предварительный выбор двигателя

Выбираем двигатель по величине наибольшего статического момента М_СТ.max, значение которого в нашем примере равно: М_СТ.max = М_Ч,Н, = 19,01 Н·м, а также по наибольшей частоте вращения в рабочих режимах ( ) и при быстрых ходах ( 1000 'мин^-1 ).

Согласно техническим данным высокомоментных двигателей (табл.1) выбираем двигатель типа ПБВ112L с тахогенератором и тормозом, имеющий номинальный момент М_Н. =21 Н·м нноминальную частоту вращения n_H = 500 мин^-1 и максималь­ную частоту вращения 2000 мин^-1, Эти данные удовлетворяют нашим требованиям.

4.3.4. Определение момента сопротивления преодолеваемого двигателем при разгоне

Предварительно найдем значение приведенного к валу дви­гателя момента инерции J как сумму моментов инерции от­дельных звеньев привода: суппорта, винта, муфты, двигателя. Отметим, что в нашем случае, ввиду отсутствия редуктора, приведению подлежит лишь масса суппорта.

Приведенный момент инерции суппорта J_C определим по формуле (20); при заданных значениях параметров m = 500 кг, 0,01 м будем иметь

Момент инерции винта найдем по формуле (21):

Момент инерции якоря двигателя J_Д (табл.1) равен 0,049 кг·м².

Момент инерции J_М муфты в виду отсутствия данных о ней примем ориентировочно равным 0,1 момента инерции якоря двигателя. Тогда J_М = 0,1·J_Д = 0,1·0,049 =0,0049 кг·м²

Суммарный приведенный к валу двигателя, момент инерции будет равен

J = J_С + J_В + J_Р+ J_М. + J_Д = 0,0013+0,0217+0,0049+0,049 = 0,077 кг·м²

Определим динамический момент М_Д, для чего прежде найдем угловое ускорение рад/с² двигателя согласно выражению (22) считая, что скорость за время разгона изменяется по ли­нейному закону, рад/с²

Момент М_Д (Н·м) найдем по формуле (17):

Момент М_Д.Т. преодолеваемый .двигателем при разгоне опре­делится как сумма динамического момента М_Д и момента М_Т.Б. от сил трения при быстрых ходах