Двигательные механизмы

Электрический привод включает электродвигатель, аппаратуру управления и передаточные элементы, связывающие электродвигатель с передаточным механизмом, а при отсутствии последнего — непосредственно с рабочими органами машины. Электродвигатель — универсальный механизм, поэтому его применяют во всех функциональных механизмах (главного движения, подачи и др.), и компактный, поэтому его можно устанавливать вблизи рабочих органов. Электрический привод может быть нерегулируемым — с постоянной скоростью передаваемого движения и регулируемым — со ступенчатым и бесступенчатым регулированием скорости.

Нерегулируемый электропривод. Основной его частью являются асинхронные электродвигатели трехфазного тока. В деревообрабатывающем оборудовании применяют преимущественно асинхронные короткозамкнутые электродвигатели переменного тока единой серии 4А мощностью 0,06...400 кВт с высотой оси вращения 50...355 мм. В зависимости от мощности КПД этих двигателей изменяется в интервале 50...94,5 %. Чем меньше мощность, тем меньше КПД.

При установке быстроходных рабочих органов непосредственно на валы двигателей применяют специальные электродвигатели с удлиненным ротором серии 4АД, мощностью 0,25...7,5 кВт с синхронной частотой вращения 300; 3600; 6000; 12000 и 18000 мин^-1.

Регулируемый электропривод применяется в деревообрабатывающем оборудовании преимущественно в механизмах подачи. По характеру регулирования они подразделяются на приводы со ступенчатым и бесступенчатым изменением скорости.

При работе приводов механизмов подачи и вспомогательных устройств требуется снижение частоты вращения выходного вала по сравнению с частотой вращения вала электродвигателя. В этом случае двигатели заменяют моторами-редукторами, а для регулируемого по скорости привода используют моторы-вариаторы-редукторы. Эти приводы (рис. 29.1) компактны и удобны в эксплуатации. Моторы-редукторы компонуются из стандартных фланцевых электродвигателей и редукторов на лапах или с фланцем, которые могут быть цилиндрического, планетарного или волнового типов. Моторы-вариаторы-редукторы включают еще дополнительное промежуточное звено — клиноременный вариатор, что позволяет регулировать величину скорости.

При использовании комбинированных электроприводов от двигателей мощностью 0,25...22 кВт с частотой вращения 700...2900 мин^-1 крутящий момент на выходном валу составляет М_кр = 90...4000 Н×м, частота вращения n =7...450 мин^-1.

Гидравлический приводобладает рядом достоинств: малые габариты и масса гидроагрегатов, возможность передавать большие усилия и моменты, высокое быстродействие, бесступенчатость и широкий диапазон регулирования скоростей.

В гидроприводах, работающих при температуре 10…70 С, в качестве рабочей жидкости применяются минеральные масла с кинематической вязкостью 20…40 мин2/с; индустриальное И-20 или турбинное Т-22. Для специальных условий можно использовать синтетические жидкости с рабочей температурой -50…+250 С. В состав гидропривода входят насосы, устройства подготовки и передачи масла, распределительная и контрольно-регулирующая аппаратура, исполнительные механизмы (гидродвигатели).

В деревообрабатывающем оборудовании применяют в основном нерегулируемые гидравлические насосы постоянной производительности: шестеренные, лопастные и плунжерные. Шестеренные насосы выпускаются производительностью 5…140 л/мин для создания давления до 2,5 МПа, лопастные насосы соответственно производительностью 5…20 л/мин, давлением 2,5…6,5 МПа, плунжерные (поршневые) насосы _ соответственно производительностью до 400 л/мин, давлением до 20 МПа. Последние применяют, когда давление в системе должно превышать 6,5 МПа или когда требуется компактность машины. Иногда для повышения производительности машины применяют комбинированный привод с двумя насосами разной характеристики. В этом случае сочетается работа насоса высокой производительности и небольшого давления для выполнения быстрого холостого хода и насоса малой производительности, но большого давления – для выполнения рабочего хода.

Устройства подготовки масла включают гидробаки вместимостью 60…250 л; фильтры – для очистки масла от загрязнения; магнитные улавливатели – для удаления из масла металлических частиц; охладители масла – для водяного охлаждения или обдува; аккумуляторы – для снижения производительности насоса при чередующихся циклах большого и малого расходов масла. В гидросистемах оборудования масло подается по стальным трубам или гибким шлангам.

Распределительная аппаратура предназначена для направления масла к соответствующим узлам машины и отвода его в резервуар. К ней относятся клапаны (обратные, предохранительные), гидрораспределители (напорные, реверсивные) и др.

Регулирующая аппаратура служит для регулирования давления, числа и скорости потоков масла и выдержки времени срабатывания отдельных механизмов. Наиболее распространены редукционные клапаны и дроссели.

Гидродвигатели — это машины для преобразования энергии потока жидкости в механическую энергию вращательного или поступательного движения рабочего органа. Гидродвигатели с неограниченным ходом называют гидромоторами, а с ограниченным ходом — гидроцилиндрами. Первые предназначены для придания рабочему органу вращательною движения. Они могут быть низкомоментными (быстроходными) и высокомоментными (тихоходными). Быстроходные гидромоторы характеризуются малым отношением крутящего момента М _кр и частоты вращения n М _кр: /n = 0,001...1 Н×м/мин^-1. Для тихоходных это отношение достигает 20000 Н^. М/мин.

В гидроприводах вращательного движения поворотных устройств агрегатных станков и автоматических линий, а также в приводах вращения ходовых винтов силовых узлов применяют шестеренные МНШ, аксиально-поршневые Г 15–2 и аксиально-радиальные МР–Ф гидромоторы.