ВЫБОР И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ МОТОР-РЕДУКТОРОВ
Выбор таких агрегатов, как мотор-редуктор обрастает множеством нюансов, когда начинаешь погружаться в характеристики: мощность, крутящий момент, коэффициент эксплуатации и т.д. Зная о том, что это довольно крупный информационный пласт, мы решили создать памятку, которая позволит дать содержательный ответ на вопрос, как рассчитать мотор-редуктор, не имея в активе специфического опыта.
Перед вами стоит задача выбрать моторизированный редуктор? Тогда начнем! И начать хотелось бы с определения типа оборудования. Чаще всего на рынке фигурируют червячные мотор-редукторы, среди которых выделяются: одноступенчатые решения с перекрещенными валами и двухступенчатые агрегаты с параллельными и перпендикулярными осями. Главные конкуренты червячных, цилиндрические модели, также имеют различное устройство валов. Конструкция червячных редукторов позволяет эксплуатировать их в любом положении, в то время как цилиндрические и конические механизмы пригодны только для работы в горизонтальном размещении.
Ступени и передаточное значение мотор-редукторов
Перед тем как узнать передаточное число мотор-редуктора, потребуется разобраться с классификаций этих агрегатов по числу ступеней. 
- Цилиндрические. Имеют 1-4 ступени, одну или несколько передач цилиндрического типа.
- Конические. Работают только с одной ступенью и аналогичной передачей.
- Коническо-цилиндрические. Могут иметь 2,3 или 4-е ступени. Передача – коническая, либо же несколько цилиндрических передач.
- Червячные. Одна ступень и одна червячная передача.
Еще есть планетарные, волновые и разного рода гибридные агрегаты, с числом ступеней не более 4-х.
Передаточное значение определяется по формуле I = N1 (скорость на входе вала) : N2 (скорость на выходе вала). Итоговое значение округляется до характеристик, присущих тому или иному типу редуктора.
Завершить этот блок хотелось бы информацией о передаточных числах, относящихся к разным типам агрегатов. Для червячных одноступенчатых диапазон составляет 8-80, для двухступенчатых – 25-10000, для цилиндрических с одной ступенью от 2-х до 6,3-х. Если это мотор-редуктор цилиндро-конический, в одноступенчатой вариации он демонстрирует передаточный диапазон 6,3-28, в двухступенчатой вариации – 28-180.
Проводя расчеты важно помнить, что предельное значение вращения вала электромотора не может быть больше 1500 оборотов в минуту. Только в цилиндрических машинах соосного монтажа эта цифра вдвое больше – 3000 оборотов в минуту.
Что такое крутящий момент мотор-редуктора и как его посчитать?
Чтобы понять, как рассчитать крутящий момент мотор-редуктора, нам необходимо знать: коэффициент безопасности, номинальную мощность и КПД агрегата. Зная эти параметры, мы сможем установить значение для крутящего момента на выходном валу – М2.
Следующий шаг – установление номинального момента (Мn2). Для его подсчета используем единицу как коэффициент безопасности, умноженную на общую эксплуатационную продолжительность в 10 тыс. часов.
Далее определяем максимальный момент (М2max). По сути это предельная нагрузка оборудования. Обычно данный показатель указывается в паспорте мотор-редуктора. Еще есть необходимый (Мr2) и расчетный (Мс2) крутящий момент.
Расчетный момент определяется по формуле: Мс2 = Мr2 (номинальный момент) х Sf (сервис-фактор) ≤ Мn2 (номинальный момент).
Коль уж мы затронули такой параметр, как сервис-фактор Sf, попробуем разобраться с его расчетом. На данный момент четкой методики нет. Экспериментальный метод подразумевает учет продолжительности работы на протяжении суток, количество запусков/остановок в течение часа, тип нагрузки.
Определение мощности моторизованных редукторов
Определение мощности помогает выяснить, какое усилие требуется приложить механизму для преодоления трения во время прямолинейных и вращательных движениях. Из уроков физики мы знаем, что мощность (Р) – это производное силы и скорости.
Перед тем как рассчитать мощность мотор-редуктора, важно вспомнить, что есть входная и выходная мощь. Выходное значение (Р2) рассчитывается по формуле: Р2 = Р (мощность) Х Sf (эксплуатационный фактор).
Входное значение (Р1) всегда выше выходного!
Если необходимо обсчитать вращательный крутящий момент, мощность определяется как отношение крутящего момента (М) к числу оборотов (N): Р = (МхN)/9550.
Подсчет КПД моторизованных редукторов
Для наглядного примера приведем расчет КПД для червячного редуктора. Значение будет равняться отношению выходной (Р2) ко входной мощности (Р1).
ñ (%) = (P2/P1) x 100
Мы уже подчеркивали, что в червячных агрегатах выходное значение меньше входного всегда. Уменьшение происходит за счет трения колес, подшипников, на вращение которых расходуется часть поступающей энергии.
Есть и еще одна закономерность. Чем выше значение передаточного отношения, тем ниже коэффициент полезного действия. От КПД зависит продолжительность перерыва между смазкой редуктора, объем смазочных материалов.
Подвести итог обзора хотелось бы наблюдениями об общей надежности мотор-редукторов. При длительном использовании и постоянной рабочей нагрузке механизмы демонстрируют существенную разницу в надежности. Так передачи и валы планетарных, цилиндрических и конических моделей способны продержаться 25 тыс. часов. Подшипники на тех же моделях придется менять уже после 12,5 тыс. часов.
Валы и передачи на волновых, червячных и глобоидных агрегатах изнашиваются после 10 тыс. часов. Подшипники червячных мотор-редукторов служат в среднем 5 тыс. часов. В волновых и глобоидных агрегатах ресурс подшипников вдвое больше – 10 тыс. часов.
Мы постарались изложить техническую информацию в доступной форме. Если у вас остались вопросы, или нет времени на проведение подсчетов, менеджеры нашего магазина подберут мотор-редуктор исходя из параметров и задач. От вас потребуется предоставить исходные эксплуатационные сведения.