4.5. Методика выбора двигателя и передаточного числа редуктора

Предлагаемая методика базируется на теоретических положениях, описанных в пп. 4.1 - 4.4. Методика удобна, когда требования к ИС по массогабаритным показателям сформулированы в общем виде.

В качестве исходных данных используются величины скоростей и ускорений, подлежащие реализации в ИС. Как основные согласуемые динамические переменные рассматриваются приемистость и скорость. Исходные данные, необходимые для выбора двигателя контурных ИС, содержатся в техническом задании на проектирование. Для позиционных ИС они должны быть определены специально, например, так, как описано в п.4.2.2.

Перед расчетами по данной методике целесообразно выполнить ориентировочный расчет мощности двигателя и определить серии, из которых он будет выбираться.

Последовательность и содержание основных пунктов методики следующие.

1. Определяется требуемая величина приемистости нагрузки

. (4.17)

2. С учетом рекомендаций п.4.3. из выбранной серии берутся несколько двигателей с мощностью, близкой к расчетной и определяется их приемистость. При этом момент двигателя берется соответствующим двух - трехкратной перегрузке. Таким образом выбирается двигатель, удовлетворяющий условию . Равенство означает, что выбранный двигатель в условиях оптимального согласования с нагрузкой обеспечивает требуемое ускорение без запаса по моменту. Условие говорит о том, что двигатель с выбранной перегрузкой по моменту даже в условиях оптимального согласования не в состоянии обеспечить требуемое ускорение нагрузки. Необходимо увеличить перегрузку этого двигателя или взять другой.

Для высокодинамичных ИС, особенно позиционных, работающих в интенсивных переходных режимах, предпочтителен выбор двигателя, высокая приемистость которого обеспечивается при малой его мощности за счет малого и большого .

3. Определяется передаточное число редуктора, близкое к оптимальному. При этом используются расчетные соотношения и рекомендации п. 4.4.

4. Проверяется согласованность двигателя с нагрузкой по скорости. Условие согласования . При этом могут встретиться следующие варианты:

Вариант А. Условие согласования выполняется. Можно считать, что выбор двигателя на данном этапе закончен. Однако если есть существенное превышение над , это свидетельствует о большой недогруженности двигателя по скорости и мощности. При жестких массогабаритных требованиях к ИС желательно выбрать другой двигатель с меньшей мощностью за счет меньшей скорости.

Вариант Б. Условие согласования по скорости не выполняется. Если двигатель не имел значительного запаса по моменту, следует возвратиться к п. 4.5.2. и выбрать двигатель с большей максимальной скоростью при той же приемистости или с большей приемистостью и мощностью при прежней скорости, что менее предпочтительно.

Вариант В. Условие согласования по скорости не выполняется. Если двигатель имел запас по моменту, то можно попытаться использовать этот запас, уменьшив передаточное число редуктора до величины, обеспечивающей согласование по скорости, после чего проверить, обеспечивает ли ИС с таким редуктором требуемое ускорение

. (4.18)

Если ускорение оказывается не менее требуемого, то двигатель обеспечивает заданные скорость и динамику при передаточном числе редуктора меньшем, чем оптимальное по быстродействию.

Если требуемое ускорение не обеспечивается, то ситуация оказывается аналогична той, что предполагает Вариант Б. Придется вернуться к п.4.5.2. и выбрать другой двигатель.