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.