Мы рассмотрели общий характер схем (рис. 2.1), существует много установок с более сложными разветвленными кинематическими схемами, когда-либо один двигатель связан с несколькими рабочими органами, либо несколько двигателей работают на один механизм, либо, наконец, двигатели встроены в различные звенья кинематической цепи, как это сделано в некоторых современных манипуляторах.
Конструктивное исполнение механической части электропривода может быть весьма разнообразным. Тем не менее, она содержит определенные звенья с общими для разных приводов функциями.
Двигатель как звено механической части привода представляет собой источник или потребитель механической энергии. В механическую часть привода входит лишь вращающийся элемент двигателя – его ротор (или якорь в машинах постоянного тока), который обладает определенным моментом инерции (J), может вращаться с некоторой скоростью (ω) и развивать движущий или тормозящий момент (M).
Механический преобразователь (МП) осуществляет
преобразование движения в механической части электропривода. При помощи МП
может увеличиваться или уменьшаться скорость, изменяться вид движения, например
осуществляться преобразование вращательного движения в поступательное и т.д. К
механическим преобразователям относятся редукторы (рис. 2.2, а), винтовые,
зубчато-реечные (рис. 2.2, б) или ременные передачи, барабан с тросом (рис.
2.2, в), кривошипно-шатунный механизм
(рис. 2.2, г) и т.п. Механический преобразователь характеризуется коэффициентом
передачи, представляющим собой отношение скорости на входе к скорости на
выходе, механической инерционностью и упругостью его элементов, зазорами и
трением в зацеплениях и сочленениях преобразователя.
Рабочий орган (РО) производственной машины реализует подведенную к нему механическую энергию в полезную работу. Чаще всего он является потребителем энергии. Эта функция рабочего органа характерна для механизмов, осуществляющих обработку материалов, подъем или перемещение грузов и т.п. При этом поток механической мощности направлен от двигателя к рабочему органу. Иногда рабочий орган может быть источником механической энергии. В этом случае он отдает механическую энергию, запасенную механизмом, например, при спуске груза, или поступившую в механизм извне, например, при ветровой нагрузке на поверхность крана, земснаряда, зеркала антенного устройства. Поток механической мощности при этом направлен от рабочего органа к двигателю. Рабочий орган характеризуется определенной инерционностью, рабочим моментом при его вращательном движении или рабочим усилием при поступательном движении. В каждом конкретном механизме РО имеет свое конструктивное воплощение.
Передача механической энергии от вала двигателя к рабочему органу или обратно связана с потерями в механических звеньях /1/. Причина потерь – трение в подшипниках, направляющих, зацепления и т.п. В механических звеньях, обладающих упругостью, возникают дополнительные потери, обусловленные вязким трением в деформируемых элементах. В результате этого поток мощности, проходя от источника к потребителю, постепенно уменьшается. При этом потери механической энергии покрываются источником энергии: двигателем при прямом потоке энергии и рабочим органом при обратном.
Задача электропривода, в конечном счете, состоит в выполнении заданных по технологическим требованиям законов движения рабочего органа с максимальным приближением. При реализации этой задачи часто исходят из того, что закон движения ротора двигателя пропорционален указанному закону для рабочего органа. Однако при этом необходимо иметь в виду, что механические звенья могут вносить искажения в передаваемое движение. Эти искажения возникают из-за того, что механические звенья обладают инерционностью, а также из-за потерь энергии вследствие зазоров и упругости элементов, образующих звенья. Однако часто эти искажения несущественны, и в этих случаях с ними можно не считаться.
Различные звенья механической части
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.