Лекція № 6. 4.13. Привід черв’яка.

До приводу черв’яка ставляться наступні вимоги: 1) забезпечення необхідної потужності, що підводиться до черв’яка; 2) можливість безступінчатого регулювання частоти обертання черв’яка у широкому діапазоні частот; 3) підтримування постійності частоти обертання черв’яка з точністю 2% при заданому режимі роботи пластикатора, незважаючи на можливі не контрольовані пульсації моменту опору на черв’яку або напруги в робочій мережі в межах 15%; 4) забезпечення потрібної залежності між заданою частотою обертання черв’яка і необхідним для її реалізації крутним моментом.

Перша вимога носить загальний характер, і тому може задовольняти практично любий тип двигуна. Необхідна його потужність може бути розрахована як сумарна потужність , що розсіюється у всіх функціональних зонах черв’яка.

Остання вимога може бути конкретизована при аналізі формул для розрахунку споживаної в зонах потужності W. Момент опору на черв’яку дорівнює W/N ( де N - частота обертання черв’яка ), який пропорційний частоті обертання N ( або коловій швидкості черв’яка V ) у степені   1 ( див криву на рис 4.39). На цьому ж графіку показані характеристики різних типів приводу. Типу характеристики 3 відповідає також гідравлічний двигун.

Як видно із рис. 4.39, якщо потужність двигуна узгоджена з потужністю, яка споживається черв’яком при максимальній частоті його обертання, то практично всі типи приводу можуть забезпечити роботу екструдерів у відповідності з останньою, четвертою вимогою.

Відносно до другої вимоги. Повний діапазон максимальних частот обертання черв’яків у сучасних машинах знаходиться в межах 50 – 250 об/хв. Робочі діапазони частот обертання більшості двигунів – від 400 до 3000 об/хв. Звідси очевидна необхідність введення редуктора. Безступінчасте регулювання частоти за допомогою механічних або гідравлічних варіаторів, гідро двигунів і електродвигунів постійного струму. Втрата потужності у варіаторах відносно велика, тому їх використовують сумісно з асинхронними двигунами тільки в машинах малих типорозмірів. Машини середніх і великих типорозмірів забезпечуються двигунами постійного струму. Достатня степінь універсальності машин забезпечується, якщо частоту обертання можна регулювати у діапазоні 1 : 20 (табл.. 4.1). Варіатори і деякі типи електродвигунів постійного струму має діапазон регулювання від 1 : 1.5 до 1 : 4; ясно, що при цьому у схему приводу приходиться вводити двох ступінчасту коробку швидкостей. Сучасні двигуни постійного струму з тиристорним типом керування мають діапазон регулювання від 1 : 15 до 1 : 20, тому при їх використанні схема приводу є найбільш простою; до того ж даний привід повністю відповідає третій вимозі. Саме цей привід і використовується у вітчизняних універсальних машинах.

Слід відмітити, що безступінчасте регулювання вимагається лише для універсальних машин. Спеціалізовані машини одно цільового призначення (наприклад шприц-машини протекторних агрегатів) можуть мати лише одну або дві частоти обертання, узгодження з продуктивністю всього агрегату в цілому. В цьому випадку оправдано використання двигунів змінного струму.