Особенности выбора мотор-редукторов по зарубежной методике.

Особенности выбора мотор-редукторов по зарубежной методике.

 Выбор мотор-редуктора по зарубежной методике выполняют с учетом так называемого сервис-фактора (F.S.), или коэффициента эксплуатации, кото­рый учитывает режим эксплуатации* мотор-редуктора. Значения сервис-фактора получены на основе обобщения опыта эксплуатации и учитывают режим работы как электродвигате­ля, так и редуктора. Таким образом, сервис-фактор (F.S.) является комплексным показате­лем, характеризующим работу мотор-редуктора как единой системы.

Для определения числового значения F. S. необходимо знать:

— характер нагрузки;

— продолжительность работы привода в сутки;

— число включений в час.

Характер нагрузки определяется по соотношению моментов инерции ротора электро­двигателя I_р (кг·м²) и момента инерции на­грузки, приведенного к ротору электродвига­теля I_пр (кг·м²).

Приведенный момент инерции нагрузки

I_пр = I_нагр / u²,

где u — передаточное число редуктора, I_нагр— момент инерции нагрузки на выходном валу редуктора (кг·м²).

В соответствии с соотношением моментов инерции I_ри I_прнагрузки условно делят на три группы:

А — спокойная безударная, момент инерции ротора двигателя больше приведенного мо­мента инерции нагрузки I_р > I_пр (это усло­вие, как правило, выполняется, если передаточное число редуктора достаточно велико). К этому типу нагрузки можно отнести следую­щие механизмы: мешалки для чистых жидкостей, загрузочные устройства для печей, та­рельчатые питатели, генераторы, центробеж­ные насосы, конвейеры с равномерно распре­деленной нагрузкой, шнековые или ленточные конвейеры для легких сыпучих материалов, вентиляторы, сборочные конвейеры, неболь­шие мешалки, подъемники малой грузоподъ­емности, подъемные платформы, очиститель­ные, фасовочные и контрольные машины);

В — нагрузка с умеренными ударами, при­веденный момент инерции нагрузки не более чем в три раза превышает момент инерции ротора электродвигателя: I_пр / I_р≤ 3.К этому типу нагрузки можно отнести: мешалки для вязких жидкостей и твердых материалов, лен­точные конвейеры, средние лебедки, канали­зационные шнеки, волоконные установки, вакуумные фильтры, ковшовые элеваторы, краны, устройства подачи в деревообрабаты­вающих станках, подъемники, балансировоч­ные машины, резьбонарезные станки, ленточ­ные конвейеры для тяжелых материалов, дом­краты, раздвижные двери, скребковые конвей­еры, упаковочные машины, бетономешалки, фрезерные станки, гибочные станки, шесте­ренные насосы, штабелеукладчики, поворот­ные столы);

С — нагрузка с сильными ударами, приве­денный момент инерции более чем в три раза превышает момент инерции ротора электро­двигателя: I_пр / I_р > 3. Такие нагрузки характерны прежде всего в период пуска-останова, поэтому для снижения ударных нагрузок на передачу рекомендуется использовать устрой­ство плавного пуска, например асинхронный электродвигатель с частотным регулированием. К этому типу нагрузки можно отнести: лебедки и подъемники для тяжелых грузов, экструдеры, резиновые каландры, прессы для кирпича, строгальные станки, шаровые мель­ницы, мешалки для тяжелых материалов, ножницы, прессы, центрифуги шлифовальные станки, камнедробилки, цепные черпаковые подъемники, сверлильные станки, эксцентри­ковые прессы, гибочные станки, поворотные столы, вибраторы, токарные станки, прокат­ные станы, мельницы для цемента.

Продолжительность работы привода в сутки и число включений в час назначаются проектировщиком машины исходя из техноло­гического процесс или технического задания на проектирование.

Сервис-фактор (коэффициент эксплуата­ции) вычисляют по формуле:

F.S. = f_Af_B,

где f_A — коэффициент, учитывающий число включений в час, имеет следующие значения:

Число включений

В час 10 30 50 70

f_A1,02 1,08 1,16 1,23

Число включений

в час 90 110 120

f_A1,30 1,37 1,40

f_B — коэффициент, учитывающий характер нагрузки и продолжительность работы приво­да в сутки, имеет следующие значения:

Время работы в сутки, ч 4  8  12

f_Bпри типе нагрузки А 0,83 0,96 1,08

В 1,04 1,17 1,29

С 1,55 1,78 1,85

Время работы в су­тки, ч 16 20 24

f _B при типе нагрузки А 1,20 1,30 1,40

В 1,40 1,50 1,60

С 1,90 1,95 2,00

При выборе мотор-редуктора по требуе­мым мощности, передаточному числу и вра­щающему моменту на выходном валу следует предпочесть тот, у которого значение F.S. больше расчетного [2].

Отечественная методика выбора мотор-редуктора. В соответствии с ГОСТ 21354-87 прочностной расчет цилиндрических зубчатых передач выполняют для постоянного (условное обозначение 0) и пяти переменных типовых ре­жимов нагружения (режимов эксплуатации), установленных на основе статистического анализа нагруженности различных машин:

0 — постоянный режим нагружения, харак­терный для приводов машин с непрерывным технологическим процессом, например непре­рывной разливки стали;

I — тяжелый режим (работа большую часть времени с нагрузками, близкими к номиналь­ной, отношение средневзвешенного момента к максимальному 0,77), характерен для горных машин;

II- средний равновероятный (одинаковое время работы со всеми значениями нагрузки, отношение средневзвешенного момента к мак­симальному 0,5), характерен для интенсивно эксплуатируемых машин автоматизированных производств;

III- средний нормальный (работа большую часть времени со средними нагрузками, отно­шение средневзвешенного момента к макси­мальному 0,5) -режим эксплуатации большинства универсальных машин (конвейеров, транспортных машин);

IV- легкий режим (работа большую часть времени с нагрузками ниже средних, отноше­ние средневзвешенного момента к максималь­ному 0,42);

V- особо легкий режим (работа большую часть времени с малыми нагрузками, отноше­ние средневзвешенного момента к максималь­ному 0,31).

Легкий (IV) и особо легкий (V) режимы характерны для универсальных станков, кон­вейеров для штучных грузов.

Типовые режимы нагружения широко ис­пользуют также в подъемно-транспортном машиностроении, при этом режимы эксплуа­тации кранов и их механизмов нормированы ГОСТ 25546-82, ГОСТ 25835-83 и соответст­вующим им стандартом ИСО 4301/1-86.

Продолжительность включения электро­двигателя (ПВ) определяется как отношение (в %) времени работы двигателя под нагруз­кой, включая пуск и электрическое торможе­ние, к продолжительности рабочего цикла, принятой равной 10мин.

Таким образом, в отечественной практике для оценки нагруженности редуктора исполь­зуют статистические типовые режимы нагру­жения «0 — V» по ГОСТ 21354; для электродви­гателей — типовые режимы с условным обо­значением 51 — 59 по ГОСТ 28173-89 (МЭК 34-1) или ПВ% по нормам Госгортехнадзора.