Механические характеристики рабочих машин

Одним из основных вопросов, решаемых конструктором при проектировании электропривода, является расчет и выбор мощности электродвигателя. Полную картину о рабочей машине дают приводные характеристики, в том числе и механическая [7].

Механическая характеристика рабочей машины есть зависимость момента сопротивления на валу М_с от скорости вращения w, или зависимость усилия F_с от поступательной скорости V_м.

Механические характеристики используются при анализе переходных процессов, качества регулирования скорости, определении возможности пуска и устойчивой работы двигателя, для построения нагрузочных диаграмм.

Характер изменения момента сопротивления от скорости зависит от вида производственного механизма:

, (1.29)

где М_с - момент сопротивления рабочей машины, соответствующий скорости w; М₀ - момент, не зависящий от скорости; М_сн - момент, соответствующий номинальной скорости w_мн; х - показатель степени, характеризующий изменение момента от скорости.

Моменты М₀, М_сн в уравнении механической характеристики для каждой рабочей машины имеют свои значения. Показатель степени х теоретически может изменяться от минус бесконечности до плюс бесконечности. Для реальных механизмов производства показатель х имеет вполне определенное значение. Рассмотрим уравнение механических характеристик некоторых машин, применяемых в с.-х. производстве (рис.1.4).

1) х = 0. В этом случае

.

Момент сопротивления рабочей машины не зависит от скорости и остается постоянным. Подобные характеристики имеют подъемно-транспортные механизмы: лебедки, лифты, транспортеры и т.д. На рис. 1.4 приведена механическая характеристика для х = 0 навозоуборочного транспортера;

Рис. 1.4. Механические характеристики рабочих машин:

транспортера (1), генератора постоянного тока (2),

центробежного вентилятора (3), зерновой нории (4)

2) х = 1. В этом случае

,

где .

Следовательно, момент на валу рабочей машины линейно меняется от скорости. Подобные характеристики свойственны генератору постоянного тока, работающему на постоянное сопротивление;

3) х = 2. Выражение (1.29) перепишем в следующем виде:

,

где

Это характеристика центробежного вентилятора, насоса, сепаратора молока, молотильного барабана и т.д. При х = 2 характеристику называют вентиляторной;

4) х = -1. Выражение механической характеристики

,

где

Подобные характеристики у металлорежущих станков (токарных, расточных, фрезерных) и зерновых норий под нагрузкой.