Типовые расчёты электроприводов

Мне не раз приходилось общаться со специалистами в своей области и давно сложилось впечатление, что приводчик, знающий как обсчитать механику и правильно выбрать двигатель, — большая редкость. Обычно, когда речь заходит о модернизации какого-то механизма, расчётами не занимаются, двигатель меняют на чуть-чуть более мощный и подбирают под него преобразователь. Целесообразность полученного решения никто не оценивает.

И это не случайно. В литературе вопросы выбора двигателей освещены незаслуженно слабо. В учебных пособиях даются общеизвестные формулы, но как с их помощью решать реальные задачи, не объясняется. Методики расчёта, выработанные в различных НИИ, широко не распространяются. Одной из книг, в которой приводятся примеры расчётов, является «Проектирование электроприводов Sew Eurodrive», издание 11/2001. Это очень ценное пособие для людей, ранее занимавшихся расчётами, прочим же пользоваться ей весьма затруднительно.

Иногда бывает довольно сложно найти коэффициенты трения качения и скольжения материалов. (Например, делая для ООО РТИН расчёты стана для производства пеноалюминия, я столкнулся с тем, что нет коэффициентов трения качения и буксовки горячего алюминия по стальным роликам.) Такие сведения приходится собирать по крупицам из разных источников. Расчёт некоторых механизмов очень нетривиален, и здесь без специальной литературы не обойтись. Например, по транспортёрам стоит обратиться к книге Спиваковского «Транспортирующие механизмы». В приведённой ниже статье


М. А. Сонькин. Исследование индивидуального электропривода роликов рольгангов/ Прокатные станы. Исследование электропривода и автоматики прокатных станов. ЦНИИТМАШ. кн. 80, выпуск 7. Под ред. А. Е. Гуревича М.: 1956.


подробно расписана методика расчёта индивидуального электропривода рольгангов. Несмотря на почтенный возраст, инженеры пользуются указанной методикой и по сей день. (Кстати, появилась она здесь благодаря моим магистрантам, Юлбарисовым Р. С. и О.В.)


Ниже приведены расчёты электроприводов участка ножниц поперечной резки для стана 2800 Уральской стали, которые я сделал во время работы над своей кандидатской в 2003–2004 гг. До этого, подобный участок разрабатывался для Уральской стали в 1996–1997 гг. Необходимость выполнения расчётов объяснялась изменением состава оборудования участка резки.

В исходном варианте выравнивание листа производилось с остановкой листа. Выравнивающее устройство поднимало балками раскат над линией рольганга и перемещало его к борту рольганга, о который он выравнивался. Затем балки опускались ниже линии рольганга, а раскат ложился на его ролики. После этого раскат рольгангом задавался в ножницы для последующей порезки. В новом варианте использована другая конструкция выравнивающего устройства, позволяющая его выравнивать во время движения, без остановки. Поменялась конструкция устройства уборки обрези. Первоначально по аналогии со стоявшими на стане кромкообрезными ножницами для уборки обрези использовался короб с канатным приводом. Когда он заполнялся, то перемещался из-под ножниц, и, переворачиваясь, опорожнялся, затем, возвращался в исходное положение. (Как смеялся Зементов, гробик на колёсиках выезжает.) В новой конструкции «гробик» заменили транспортёром и сталкивателями.

Претерпела изменения и конструкция ножниц с качающимся рольгангом. В исходном варианте применялся групповой привод ножниц и качающегося рольганга. На эксцентриковом валу ножниц был установлен кулачковый механизм, который через толкатель опускал и поднимал рольганг. С данной конструкцией было довольно много проблем: тяги, на которые опирался рольганг, со временем растягивались, толкатель поджимался к кулачку весом рольганга, которого на больших скоростях не хватало, из-за чего толкатель отрывался от кулачка, а затем ударялся об него. Со всеми этими проблемами инженеры ВНИИМЕТМАШа прекрасно справились, изменив конструкцию тяг и кулачка, но в следующих проектах решили ножницы с рольгангом разделить — перейти к индивидуальному приводу механизма качания и механизма резания. Это существенно упростило кинематику, снизило металлоёмкость и позволило избавиться от указанных проблем.

Теоретики от электропривода (такие, как Ковчин, Сабинин и др.) часто пишут, что переход от группового привода к индивидуальному упрощает автоматизацию и повышает быстродействие механизмов. Здесь автоматизация усложнилась: вместо того, чтобы просто включить-выключить привод ножниц, надо управлять двумя приводами, причём снабдить их взаимными блокировками: ножницы нельзя включать, пока рольганг не опустится, рольганг нельзя поднимать, пока нож не поднимется. Быстродействие также снизилось: если раньше ножницы с рольгангом опускались и поднимались одновременно, то теперь сначала надо включить качающийся рольганг, выждать некоторое время, и затем только включать механизм резания ножниц. Так что тезис о том, что индивидуальный привод упрощает автоматизацию и повышает быстродействие, не всегда верен.


Надеюсь, приведённый ниже материал будет полезен инженерам.





Хочется выразить признательность за советы и наставления, данные мне при выполнении этих работ, своим бывшим коллегам: в первую очередь, Лубенцу Валентину Александровичу и ныне покойному Зементову Олегу Ивановичу, а также Алексеенко Екатерине Михайловне, Редкову Василию Александровичу, Ивановой Ольге Васильевне и Юхман Галине Демьяновне. Многие из перечисленных уже во ВНИИМЕТМАШе не работают, и ценный опыт теряется, а поскольку разработанные документы не хранятся и не передаются заказчику, теряется безвозвратно.




©   Жуков И. Б.

e-mail:

При использовании материалов, пожалуйста,

ставьте индексируемую ссылку на сайт https://ibzh.eko3.ru/





Число посетителей


Яндекс.Метрика

Число посетителей