ПІДБІР ДВИГУНА
1.1 Для підбору двигуна визначаємо діапазон обертів, у якому має обертатися його ротор.
Оскільки передаточне відношення всього привода має бути у межах , то:
, (1.1)
де nдв – оберти вала двигуна (вхідна ланка); nск – оберти вала сканувального пристрою (вихідна ланка).
Визначаємо оберти вала сканувального пристрою (далі сканера):
об/хв, (1.2)
де - кутова швидкість вала сканера у градусній мірі.
Тоді з (1) діапазон обертів вала двигуна буде:
об/хв. (1.3)
Відтак вибираємо двигуни:
1) ДПМ-20-Н1-02: nдв = 4500 об/хв; Мном = 1,0 Н∙мм
2) ДПМ-30-Н1-03: nдв = 4500 об/хв; Мном = 10,0 Н∙мм
Відкидаємо двигуни ДПМ-20-Н1-02, оскільки його номінальний момент менший за статичний момент опору, який заданий у технічних умовах.
Обираємо двигун ДПМ-30-Н1-03: nдв = 4500 об/хв; Мном = 10,0 Н∙мм,
оскільки він найбільше задовольняє умови (1.2)
Оскільки привод рухається зі сталим кутовим прискоренням, то максимальний момент двигуна має бути більшим від головного моменту сил інерції привода, тобто повинна виконуватися умова:
, (1.4)
де - максимальний момент двигуна; - момент інерції привода, приведений до вала двигуна;
- кутова швидкість вала двигуна; - кутове прискорення ротора двигуна; - тривалість реверсу.
Робимо перевірку виконання умови (1.4):
кг∙м2; с-2;
, тобто , отже умова (1.4) виконується.
З урахуванням вимог (1.1) і (1.4) вибираємо двигун ДПМ-30-Н1-03 (Рисунок 1.1) Параметри та габаритні данні якого наведені у таблиці 1.1 та 1.2
Таблиця 1.1 − Параметри двигуна
Тип двигуна | Частота обертання, , об/хв | Номінальний момент, , Н∙мм | Максимальний момент, , Н∙мм | Момент інерції якоря, , кг∙м2 |
ДПМ-30-Н1-03 | 6∙10-6 |
Рисунок 1.1 − Ескіз двигуна
Таблиця 1.2 − Габаритні дані двигуна ДПМ-30-Н1-03
Тип двигуна | D | d | L | l | н | b | Маса, г | ||||||
ДПМ-30-Н1-03 | М3 3,5 | 13,5 | 1,5 | 7,5 | 4,5 | 2,4 | 0,6 |
ПЕРЕВІРКА РЕЖИМУ РОБОТИ ДВИГУНА
2.1 Потужність двигуна:
(2.1)
Вт.
2.2 Для нормальної роботи двигуна його середній рушійній момент не повинен перевищувати номінальний. Отже, повинна виконуватися умова:
(2.2)
Оскільки режим роботи двигуна не постійний, то його середній момент визначається так званим еквівалентним моментом:
, (2.3)
де - рушійні моменти двигуна в і -ті фази циклу; - тривалість і -тих фаз циклу; - тривалість усього циклу.
Щоб перевірити виконання умови (2.2), будуємо циклограму кутових швидкостей вала двигуна. Оскільки цикл симетричний, то:
тривалість прискорення: с;
тривалість огляду: с;
тривалість гальмування: с;
с; с; с.
Тривалість циклу: с
Відповідно до циклограми швидкостей обчислюємо циклограму моментів.
Динамічний момент у періоди пуску та реверсу визначається за формулою:
(2.4)
і дорівнює по модулю головному моменту сил інерції, що діють на привод
під час реверсування, тобто
Н∙мм
- момент інерції привода; - кутове прискорення ротора двигуна;
Рушійні моменти в інтервалі часу для Н∙мм (за завданням) будуть:
Н∙мм;
Н∙мм;
Н∙мм;
Н∙мм;
Н∙мм;
Н∙мм
- динамічний момент; - статичний момент опору, приведений до вала двигуна .
Для симетричного циклу з трьома парами (шістьома), попарно однаково навантажених ділянок формула (2.3) може бути представлена у вигляді:
(2.5)
- прискорення; - огляд; - гальмування; - час циклу.
Підставляючи отримані дані у (2.5), одержуємо:
Н∙мм,
тобто умова (2.2) для вибраного двигуна виконується.
Висновок: Режим роботи двигуна відповідає його нормальній експлуатації, тому що > .