10 Приводи пристроїв

Виконання роботи виконавчими механізмами пристроїв може забезпечуватися м’язовою енергією оператора (ручний або ножний привід), електродвигуном, двигуном внутрішнього згоряння, тощо.

Розрахунок будь-якого приводу розпочинають із складання кінематичної схеми, визначення загального коефіцієнта корисної дії (ККД), загального передавального числа до виконавчого механізму, вибору двигуна.

У випадку використання для приводу м’язової енергії оператора задаються граничними значеннями 200...300 Н у випадку ножного приводу і 100...200 Н при ручному приводі. Номінальна кількість циклів приймається у діапазоні 20...100 цикл/хв [4].

Двигун є одним із основних елементів будь-якої машини або механізму. Від типу двигуна, його потужності, частоти обертання залежать конструктивні та експлуатаційні характеристики механізму. Найбільш поширеними приводами для пристроїв є електродвигуни.

Необхідна потужність електродвигуна:

, Вт (10.1)

де – потужність на виконавчому валі (привідному) машини або пристрою, Вт;

– загальний коефіцієнт корисної дії приводу, що визначається як добуток частинних

. (10.2)

Значення к.к.д. для передач різних типів наведені у таблиці 8.1. Тертя в опорах знижує величину потужності і це враховується введенням умовного к.к.д. підшипників: для однієї пари підшипників кочення ; для однієї пари підшипників ковзання залежно від умов мащення.

В приводних механізмах лебідок кранів і піднімальних механізмів враховуються додаткові втрати у блоках, зумовлені тертям у підшипниках і жорсткістю канатів: для нерухомого блоку ; для рухомого блоку .

Потужність на привідному валі визначають, враховуючи проектне навантаження.

Для випадку, коли навантаження задається тяговим зусиллям, потужність на встановленому режимі визначається як:

Вт , (10.3)

де – тягове зусилля, Н;

– лінійна швидкість, м/с.

Таблиця 10.1 – Коефіцієнти корисної дії різноманітних механічних передач [2]

Тип передачі	ККД передач
	закритих	відкритих
Зубчата циліндрична	0.96...0.98	0.93...0.95
Зубчата конічна	0.96...0.98	0.93...0.95
Черв’ячна з числом заходів черв’яка: 1 2 3 4	0.65...0.70 0.70...0.75 0.80...0.85 0.85...0.90	0.50...0.60 0.60...0.70 – –
Ланцюгова	0.95...0.97	0.90...0.93
Фрикційна	0.90..0.96	0.70...0.88
Пасова	–	0.94...0.97
Для двох підшипників кочення	0.99...0.995
Для двох підшипників ковзання	0.98...0.99

Для випадку, коли відомий момент на привідному валі, то

, Вт (10.4)

де – момент на привідному валі, Нм;

– кутова швидкість, рад/с.

При відомій величині моменту статичного опору (момент, що створюється проектним навантаженням) на валу виконавчого механізму, необхідна статична потужність електродвигуна може бути визначена, як

, (10.5)

де – загальне передавальне число механізму;

– момент, що створюється проектним навантаженням на приводному валі, Нм;

– частота обертання вала електродвигуна, хв^-1;

– частота обертання привідного вала, хв^-1.

Формули для вибору потужності електродвигунів конвеєра, відцентрового насоса, вентилятора, компресора наведені у довідковій літературі [1].

Тип електродвигуна вибирають залежно від умов експлуатації. Для приводу машин, до яких не ставляться спеціальні вимоги до характеристик запуску, ковзання і т.д., використовують трифазні короткозамкнуті асинхронні двигуни А2, А02, 4А.

Для приводів машин, які мають велике навантаження при запуску і порівняно стабільне навантаження на встановленому режимі, наприклад, для плунжерних насосів, конвеєрів, компресорів, застосовують двигуни АОП2 і 4АР.

Двигуни АСС2 і 4АС використовують для приводів машин, які мають значні махові маси, пульсуюче навантаження, частий пуск і реверс, наприклад, для кувальних машин, пресів, лебідок.