Выбор мотор-редуктора и расчет эффективности

Мотор-редуктор – это главный элемент электропривода. За счет его работы происходит распределение скорости работы движущих частей механизма техники. По своим конструктивным особенностям он состоит из двух компонентов: редуктора и мотора. Задачей редуктора является передача крутящего момента вала электрического двигателя к машинному валу.

Данный приводной механизм широко распространен в сферах промышленности. Такая популярность обусловлена тем, что мотор-редуктор имеет компактные размеры, высокий уровень КПД и простое обслуживание. Изделия используют на производственных предприятиях для работы:

• ленточных конвейеров;
• бетономешалок;
• передвижных грузовых подъемников;
• оцилиндровочных станков.

Типы мотор-редукторов

В зависимости от типа передачи энергии данный механизм делится на следующие виды:

1. Планетарные. Отличаются своей надежностью и повышенным уровнем КПД. Соединение представлено ротором и исполнительным механизмом с применением шестерней. В движение механизм приводится центральной шестерней. Минусом такого оснащения является отсутствие тормоза и ускоряющего момента.
2. Червячные. Соединение механизма представлено комбинацией червячного колеса с винтом. Благодаря этому изделия способны плавно прибавлять и снижать скорость вращения, что благоприятно сказывается на изнашиваемости деталей. Главным минусом является малое число передачи вращения и КПД. Такие мотор-редукторы способны работать на оборотах средней мощности.
3. Цилиндрические. Имеют два подтипа: соосные и плоские. В таких механизмах передача движения осуществляется косозубными колесами цилиндрической формы, установленных на фланце или лапе. Главными достоинствами является способность задать желаемое передаточное число с повышенным уровнем КПД. Минус – сравнительно высокая стоимость.
4. Волновые. Движение происходит через встроенные в гибкой части механизма волны. Модели имеют соосное расположение осей.

Градация изделий также происходит по расположенным внутри осям, которые могут быть:

• параллельными;
• соосными;
• пересекающимися;
• скрещивающимися.

Ось механизма определяет тип расположения входящего и выходящего валов по отношению друг к другу. Валы могут размещаться вертикально, горизонтально или с уклоном.

Для крепления мотор-редукторов используются:

• лапы – применяется для габаритных изделий;
• фланцы – подходит для механизмов небольших размеров и массы;
• насадки – самый простой способ, когда редукторный вал усаживается на вал механизма.

Как выбрать оптимальный вариант?

Выбор мотор-редуктора для производства задача не из легких. Стоит брать во внимание много сопутствующих факторов:

1. Тип изделия.
2. Количество выходных оборотов (данный параметр имеет важное влияние на последующий выбор модели изделия).
3. Мощность.
4. Особенности эксплуатации.
5. Условия работы.
6. Тип крепления.
7. Конструктивное строение входных и выходных валов.
8. Наличия дополнительных функциональных возможностей.
9. Габаритные размеры (показатели должны соответствовать месту расположения такого оборудования).

Как рассчитать эффективность?

Подсчитать и получить количественные значения главных рабочих характеристик мотор-редуктора можно при помощи специальных математических формул.

Первое, что необходимо сделать – подсчитать исходную мощность вращения валов. Чтобы найти значение крутящего момента следует учесть размер номинальной мощности, коэффициента безопасности, длительности работы и КПД.

Номинальное значение крутящего момента «Mn2» – это максимальный уровень безопасного вращения. Он исчисляется с показателем безопасности (1) и длительностью работы (10 тыс. часов).

Максимальное значение «M2max» - то предельное значение, которое изделие способно выдержать при стабильной или изменяемой типах нагрузки.

Нужный вращающий момент «Mr2» - тот показатель, который удовлетворяет критерии заказчика. Значение может быть равно или быть меньше номинального показателя вращений.

Расчетное число «Mc2» - показатель, влияющий на выбор изделия. Чтобы произвести расчет следует воспользоваться формулой:

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

Обозначение:

• «Mr2» – нужный вращающий момент;
• «Sf» – коэффициент эксплуатации;
• «Mn2» – номинальное значение.

Приводная мощность

При правильном расчете мощности мотор-редуктора можно добиться преодоления сопротивления, которое возникает при прямолинейном или вращающих движениях. Подсчитать мощность «Р» можно при помощи поиска показателей соотношения силы и количества оборотов за 1 минуту. Формула для расчёта:

P = (MxN)/9550

Обозначение:

• «М» - вращающий момент;
• «N» - число оборотов за 1 минуту.

Рассчитать выходную мощность можно формулой:

P2 = P x Sf

Обозначение:

• «Р» - силы мощности;
• «Sf» - коэффициент эксплуатации.

Стоит учесть, что при проведении расчетов необходимо брать реальные значения, чтобы полученный результат был действительным.

Расчет коэффициента полезного действия (КПД)

Поиск данного значения приведем на примере червячного мотор-редуктора, который будет равен выходной и входной мощности изделия. Формула исчисления:

ñ [%] = (P2/P1) x 100

Обозначение:

• «Р2» - показатель выходной мощности;
• «Р1» - значение входной мощности.

Стоит учесть важный факт, что высокая передача провоцирует низкий уровень КПД. Его высокие показатели имеют особое влияние и зависят от качества материалов для смазки, а также длительности работы самого оборудования.

Особенности взрывозащищенных изделий

Данный вид имеет свою классификацию. По типу защиты от взрывов они делятся:

1. Е – высокая степень защищенности. Модели способны применяться в любых условиях.
2. D – оболочка корпуса взрывонепроницаема. Это защитит мотор от деформирования, в случае самостоятельной детонации. Такие изделия подходят для работ с высоким температурным режимом и любыми видами взрывоопасных веществ.
3. I – защита от иск электрической сети. Подходят для специально созданных условий производства.

https://zavod-reduktor.ru/