Анализ законов движения исполнительного устройства

 

Условимся, что привод работает при неизменном динамическом моменте:

 

М_дин. = М_ст = 0,003 Н*м

 

Время изменения частоты вращения для любого участка

 

∆t_ị = J∆n_ị/ 9,55*М_динị,

 

где J - момент инерции (кг * м²); ∆n_ị - принятый интервал изменения частоты вращения i - го участка, (об/мин); М_динị - среднее значение

динамического момента в пределах i - го участка, (Н * м).

Для участка разгона (0-t₁):

 

Dt_разг=J*Dn_разг / 9.55*М_дин =0.01*5.82*60 / 9.55*5=0.073 с.

 

Для участка торможения (t₂-t₃):

 

Dt_торм=Dt_разг=0.073 c.

 

Для участка движения с постоянной скоростью (t₁-t₂):

Время обработки поддона t=L/V=229/10=23 c, t_ц=23 c

Таким образом: t_пс=t_ц - t_разг-t_торм =23-1,7-1,7=19,6 с.

Ориентировочное определение мощности исполнительного двигателя в рабочем режиме.

Мощность двигателя определяем по формуле:

_дв=2*(М_днн+J_н*E_н)*ω_н / h*l_ск*l_м,

 

где М_ст=0,003 Н*м - динамический момент двигателя; J_н=0.016 кг*м² - момент инерции нагрузки; ω_н=0,314 рад/с - угловая скорость нагрузки; Е_н=ω_н/t_разг=0,314/1,7=0,184 рад/с²;

h=0.855 - КПД; l_с=1.3 - коэффициент форсировки по скорости; l_м=2 - коэффициент форсировки по моменту.

Р_дв=2*(0,003+0.016*0,184)*0,314 / 0.855*1.3*2=2 Вт.

Рассмотрим в качестве исполнительного электродвигателя вращения заготовки шаговые двигатели. Шаговые двигатели выбираются по значению номинального момента

Ориентировочное определение момента исполнительного двигателя

Рассчитываем требуемый номинальный момент вращения

 

М_тр.ном=J_нE_н/η

 

где η_нк - КПД подшипника качения η_нк =0,9

М_тр.ном=0,016∙0,184/0,9=0,0035 Н∙м

Выбираем шаговые двигатели с диапазоном М_ном=0,0035 0,0005 Н∙м

Серия ДШ

1.     ДШ 46-0,004-5

М_ном=0,004; ά=5^o; I_ном=3,9 А; f_n.ном=1000 шаг/с; f_n.max=1200 шаг/с; J_н=0,02 кг∙м² М_ном=0,022; R_ф=7 Ом

Серия ШДА

2.     ШДА-1ФК

U=28; М_ном=0,003; I_ном=0,4 А; f_n.ном=15 шаг/с; J_н=0,016 кг∙м²; М_ф=0,0) 2; t_r=1000 ч

Серия ДИР

3.     ДИР-1А

U=27; М_ном=0,004; ά=36^o; I_ном=0,27 А; f_n.ном=50 шаг/с; f_n.max=60 шаг/с J_н=0,02 кг∙м²

Определение передаточного числа

Передаточное число  определяется следующим выражением:

 

 

где J_д - момент инерции двигателя; М_ст=0,003 Н*м; J_н=0.016 кг*м²;

Е_н=0,184 рад/с².

Результаты расчетов приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Кинематическое передаточное отношение силового редуктора.

Тип двигателя	Момент инерции Jд, кг*м²	Кинематическое передаточное число i0 при Jд=var
ДШ-46-0,004-5	0,02
ШДА-1ФК	0,016
ДИР-1А	0,02