ТОЧНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ, ДИНАМИЧНОСТЬ Расчет приводных осей для радиолокационных станций и контрольно-измерительных машин

В предыдущих номерах газеты «Новости Приводной Техники» можно найти ряд статей, в которых мы описывали отдельные аспекты или методики расчета приводных осей применительно к станкостроению и высокодинамичным машинам — таким, как координатные столы или упаковочные автоматы.

Целью данной публикации является охват применений, для которых характерен баланс требований к точности, динамике и особенностям окружающей среды, если эксплуатация осуществляется на открытом воздухе.

В наибольшей степени названное выше актуально для радиолокационных станций, работающих под воздействием естественных природных факторов, таких как повышенная или пониженная температура воздуха, ветер, осадки, оледенение и прочее. В меньшей мере — в части условий среды (обычно цеховых), но, подчас, в большей степени — в отношении динамики и точности. Под сегодняшнюю тематику подпадают также контрольно-измерительные машины, построенные по различным кинематическим схемам: портальным, консольным или сложным с произвольной комбинацией вращательных и линейных осей.

Безусловно, представить в рамках одной статьи полный алгоритм расчетов не представляется возможным, поэтому мы описательно представим только основные этапы — на примере опорно-поворотного устройства (далее — ОПУ) для радиолокационного оборудования.

Расчет двухосевого ОПУ для радиолокационной установки

Как правило, установки рассматриваемого типа содержат две вращательных приводных оси: «Азимут» и «Угол места».

Первая осуществляет движение в горизонтальной, вторая — в вертикальной плоскости.

Расчет осуществляется на основе известного всем техническим специалистам еще с институтской скамьи основного уравнения динамики твердого тела относительно неподвижной оси вращения и проводится в семь этапов, представленных ниже.

Результатом такого расчета является подбор оптимизированных приводов, состоящих, в общем случае, из серводвигателя (синхронного или асинхронного), сервоусилителя или преобразователя частоты и редуктора, высокоточного или общепромышленного.

Данные для расчета динамического момента

а) Характеристики поворотной платформы (стола)

• масса, кг
• диаметр, мм

б) Характеристики зубчатого венца (если имеется)

• масса, кг
• диаметр делительной окружности, мм
• ширина зубчатого венца

в) Массо-габаритные характеристики осей «Угол места» и «Азимут»

• масса, кг
• диаметр, мм
• расстояние от центра тяжести до оси вращения, мм

г) Временная диаграмма движения для циклического режима работы (S5)

• время разгона, с (или значение ускорения, рад/с2)
• время торможения, с (или значение замедления, рад/с2)
• максимальная скорость, рад/с
• время паузы между циклами, с.

Данные для расчета статического момента

а) Временная диаграмма движения для продолжительного режима работы (S1)

• время разгона, с (или значение ускорения, рад/с2)
• время торможения, с (или значение замедления, рад/с2)
• максимальная скорость, рад/с
• продолжительность работы в данном режиме, с

б) Данные по ветровым нагрузкам (при их наличии)

• максимальная скорость ветра, м/с
• длина плеча подвеса антенны, мм
• габариты антенны, мм

в) Тип опорного подшипника для определения коэффициента трения.

Данные для расчета импульсного момента страгивания

Возможны два варианта:

дополнительная нагрузка при пуске отсутствует, поскольку осуществляется предварительный предпусковой подогрев всех смазываемых элементов и устранение оледенения в местах контакта вращающихся частей

момент страгивания определяется эмпирическим путем или при моделировании и предоставляется для дальнейших расчетов специалистам по приводу.