Выбор электродвигателя

Выбор электродвигателя для различных механизмов роботов целесообразно производить в такой последовательности:

• определить момент на валу электродвигателя от статической нагрузки;

• определить момент на валу электродвигателя от инерционной нагрузки;

• определить максимальный момент на валу электродвигателя;

• по каталогу выбрать электродвигатель [];

• после проектирования узлов и механизмов провести про­верочный расчет правильности выбора двигателя по эквива­лентному моменту и времени разгона до номинальной скорости.

Определение статического момента на валу двигателя.

Для механизмов вращения с горизонтальной осью

Для механизмов подъема

Для механизмов горизонтального перемещения

Для механизмов вращения с вертикальной осью

Здесь m - масса перемещаемого узла, кг; - расстояние от оси вращения механизма до центра перемещаемых масс, м; Q - усилие уравновешивания массы, Н; - плечо действия Усилия Q относительно оси вращения механизма, м; - момент трения, Нм; — делительный диаметр выходного кинематического элемента, м; , - передаточные отношения механизмов; , - к. п. д. механизмов; - усилие трения в направляющей опорного механизма, Н.

Определение динамического момента на валу двигателя. для механизма вращения

Для механизма прямолинейного перемещения

где - ускорение вала двигателя, рад/с² ( – угловая скорость вала двигателя, рад/с; - время разгона до номинальной скорости, с).

Момент двигателя по каталогу должен удовлетворять неравенству

где - коэффициент перегрузки привода: = 1,5...3,0 при обслуживании станков, = 1,2... 1,5 при обслуживании прессов и = 1... 1,1 при контактной сварке.

Проверку теплового режима двигателя проводят по эквивалентному моменту

где ПВ = t_K /t_ц - коэффициент периода включения степени подвижности (t_K - время работы степени подвижности в цикле; t_ц - время цикла); t_p - время разгона; - время движения с постоянной скоростью; ( - коэффициент, зависящий от охлаждения двигателя: ( = 0,99 для двигателей, находящихся в закрытом объеме, ( = 0,85 для двигателей при наличии внешнего обдува и ( = 0,75 для двигателей с вентилято­ром на валу, находящихся в открытом пространстве.

Значения t_п, t_p, t_к, t_ц находят из циклограммы робота. Средние величины t_p составляют 0,3 ...0,5 с.

Проверку электромеханической постоянной выполняют по формуле

где - электромеханическая постоянная двигателя; - момент инерции якоря, кгм²; J_np - приведенный момент инерции к валу двигателя, кгм².

Для механизмов вращения

,

где - момент инерции нагрузки, кгм²; , - угловые скорости соответственно механизма поворота и вала двигателя, рад/с.

Для механизмов прямолинейного перемещения

где V_n — скорость поступательно движущегося механизма, м/с.