Elektros pavaros - sudėtingos elektromechaninės sistemos. Jomis siekiama automatizuoti gamybos procesus ar kitus mechaninius darbus, padidinti darbo našumą, supaprastinti mechanizmus ir valdyti sistemas nesudėtingais žmogiškaisiais veiksmais.
Pavaros parametrų nustatymas ir kinematiniai skaičiavimai
Pagrindiniai techniniai duomenys ir koeficientai
Nustatant pavaros parametrus, svarbu atsižvelgti į įvairius techninius duomenis ir koeficientus, kurie lemia visos sistemos veikimą:
- Jungimų skaičius per valandą (starting frequency): Z = 40 su ir 40 be krovinio, 8 h/paroje.
- Trinties pora (friction surfaces): sunkvežimio padanga / asfaltas.
- Statinės trinties koeficientas (static friction steel/steel coefficient): μ0 = 0,8.
- Bėgio krašto ir rato apvado trinties koeficientas (factors for rim friction and wheelflange friction): c = 0,003 (kai atrama su riedėjimo guoliais).
- Guolių riedėjimo trinties koeficientas (factors for bearing friction): μL = 0,005.
- Tarpinė perdava (additional gear): krumplinė, diržinė, grandininė ir kt.
- Bendras naudingumo koeficientas (overall efficiency): ηT = ηG · ηL = 0,95 · 0,9 = 0,85.
Dinaminės galios ir įsibėgėjimo pagreičio skaičiavimas
Dinaminė galia - tai galia, naudojama visos transporto sistemos įgreitinimui. Kadangi variklio rotoriaus inercijos momentas nežinomas, galime apytikriai paskaičiuoti dinaminę galią, reikalingą mechanizmo ir krovinio įsibėgėjimui. Paklaida dažniausiai nežymi, kadangi transporto priemonės ir variklio rotoriaus inercijos momentų santykis paprastai būna labai didelis. Tačiau vis tiek būtinas galutinis perskaičiavimas.
Pirmiausia paskaičiuojame leidžiamą įsibėgėjimo pagreitį. Pagrindinė sąlyga - įsibėgėjimo metu vedantieji mechanizmo ratai neturi prabuksuoti. Ratų praslydimas galimas, kai rato varančioji apskritiminė jėga didesnė už trinties jėgą. Skaičiavimai rodo, kad pagreitis nėra per didelis (aP = 3,92 > aA = 2,38), dėl to pagreičio nereikia mažinti.
Stabdymo parametrų analizė
Greitėjimas ir stabdymas savo absoliučiu dydžiu yra vienodi. Tik stabdymo momentas padidėja dėl riedėjimo trinties ir apkrovos pasipriešinimo. Stabdžio reakcijos laikas atjungimo metu yra t2 = t2II = 0,003 s, paimtas iš katalogo "Geared Motors", "AC brake motors" skyriaus. Transporto priemonė juda vienodą skaičių važiavimų su kroviniu ir be jo. Todėl stabdžių mechanizmo resurso skaičiavimui parenkame vidutinę stabdymo energijos reikšmę WB.
Pavaros komponentų parinkimas
Variklio parinkimas
Variklio parinkimas yra kritiškai svarbus elektromechaninės pavaros komponentas. Pasirenkame tinkamą variklį iš SEW Catalog DT DV Gearmotors 2009 [14, 538psl.] katalogo, atsižvelgiant į reikiamus parametrus. Parenkamas aštuonių polių variklis, kad būtų mažesni apsisukimai ir redukcijos koeficientas neviršytų 100. Nustatoma, kad variklis turi pasiekti 750 aps/min, kas atitinka 78,5 rad/s. Taip pat parenkamas variklis, galintis dirbti drėgnoje aplinkoje (IP55 apsaugos klasės).
Šiuo atveju, parinkto variklio galia - 0,37 kW. Parinktas variklis yra didesnių sūkių, nes jis yra pigesnis, kaip ir jo naudingumo koeficientas.
Reduktoriaus parinkimas
Atitinkantis reduktorius parenkamas iš SEW Catalog DT DV Gearmotors 2009 [3, 21 psl.] katalogo. Pasirenkame reduktorių R27 su na = 38 min-1 ir Mmax = 130 Nm, tinkantį mūsų varikliui.
Krumpliaračių ir pavaros tipo ypatumai
Trifazis elektros variklis per reduktorių perduoda sukamąjį judesį varančiajam krumpliaračiui. Pavyzdžiui, vartų vidinėje pusėje nejudamai pritvirtintas krumpliastiebis. Krumpliaračiui sukantis pagal laikrodžio rodyklę, vartai uždaromi, o prieš laikrodžio rodyklę - atidaromi.
Šis variantas nėra pakankamai racionalus, nes norint jį realizuoti, reikalingas ilgas (~3 m) krumpliastiebis. Atsižvelgiant į tai, kad vartai bus eksploatuojami įvairiais metų laikais, patekus nešvarumams po ratais, krumpliastiebis gali prarasti kontaktą su krumpliaračiu, todėl virš krumpliastiebio bus pritaisyta apsauga. Vartai atsidaro 0,15 m/s greičiu, todėl pagal šį parametrą randame krumpliaračio sukimosi kampinį greitį.
Kadangi perdava - trapecinis diržas, todėl fZ = 1,75.
Detalūs elektromechaninės pavaros skaičiavimo etapai
Sėkmingam elektromechaninės pavaros projektavimui ir gamybai būtina atlikti išsamius skaičiavimus, apimančius šiuos pagrindinius etapus:
- Pavaros skaičiavimas:
- Variklio parinkimas ir kinematikos skaičiavimas.
- Krumpliaračių skaičiavimas.
- Velenų skaičiavimas.
- Eskizinė komponuotė.
- Velenų sujungimo su krumpliaračiais skaičiavimas.
- Velenų atramų parinkimas ir skaičiavimas.
- Tepimo sistemos ir tepalų parinkimas.
- Grafinė dalis:
- Pavaros vaizdai.
- Darbo brėžiniai.
tags: #elektromechanines #pavaros #skaiciavimas