Сервис-фактор мотор-редуктора

Мотор-редукторы представляют собой двигатель, сопряженный с передаточным механизмом. Агрегаты широко применяют в приводе оборудования самого различного назначения. Одна из важнейших характеристик мотор-редукторaов – сервис фактор. Рассмотрим определение параметра, методы расчета, соответствие его величин режимам загруженности ГОСТ.

Что такое сервис-фактор

Сервис фактор – одна основных характеристик для расчета приводов, применяемая в США и Европе.

Параметр учитывает:

• Способность выдерживать перегрузки.
• Время работы оборудования за сутки.
• Режим работы (количество пусков, остановок, реверсов в час).

Для расчета сервис фактора применяют несколько методик. Его величина зависит от типа мотор-редуктора, исполнения и других условий.

Расчет сервис фактора

Сервис фактор определяют, исходя из выражения Fs = Мmax/Мn, где Fs – искомая величина, Мmax– наибольшее возможное значение длительного момента на выходном валу, Мn – номинальный момент нагрузки.

Методика определения величины максимально допустимого длительного вращающего момента Мmax не нормируется. Фактическая перегрузочная способность мотор-редукторов разных производителей с одинаковым сервис фактором может существенно различаться. Большинство производителей указывает Мmax для определенного количества моточасов.

Для пересчета максимального вращательного момента с другим рабочим ресурсом пользуются поправочными коэффициентами. Значение считаются по формуле: Mmax=Mmaх пр×K, где Мmax – величина допустимого момента, Mmaх пр – указанное производителем значение момента для определенной наработки, K – справочное значение поправочного коэффициент.

Для расчета с учетом особенностей оборудования, где в качестве привода используется мотор-редуктор водился понятие коэффициент инерции. Его определяют по формуле: Jt=Je/Jm, где Jt – искомая величина, Je – сумма внешних моментов инерции, Jm – инерция двигателя.

Для расчета инерции приведенной к валу двигателя пользуются выражением:

  

Где Jx – искомая величина, J – момент, приведенный к выходному валу мотор-редуктора, n – частота его вращения, nm – уголовная скорость вала двигателя.

Коэффициент инерции для каждого типа нагрузки берется из таблицы:

Тип нагрузки	Коэффициент инерции	Оборудование с таким типом нагрузки
А. Равномерная, без значительных перепадов и ударов.	От 0,3	Транспортерные шнеки и ленты, дозаторы, вентиляторы и компрессоры, маломощное погрузочное, очистительное, фасовочное оборудование и др.
B. Неравномерная с умеренными  перепадами и ударами.	От 3	Смесители сыпучих и кусковых сред, вязких жидкостей, деревообрабатывающие, фрезерные, гибочные, станки, шестеренные насосы, оборудование для намотки и упаковки и др.
С. Высокодинамичная со значительными перепадами и ударами.	От 10	Прокатные станы, дробилки рудных материалов, прессы, тяжелое оборудование для металлообработки,  гильотинные ножницы для рубки металлов и др.

В РФ и странах Евро-Азиатского Экономического союза действует ГОСТ 21354. Согласно системе стандартов существуют 6 режимов нагружения редукторов. Каждому из них соответствует определенный сервис-фактор. Для удобства данные сведены в таблицу:

Режим нагружения  по ГОСТ 21354	0-Равномерный	1-Тяжелый	2-Средний равновероятный	3-Нормальный   средний	4-Легкий	5-Особо легкий
Сервис фактор	От 2,8 до 3	От 2,4 до 2,6	От 1,8 до 2	От 1,8 до 2	От 1,4 до 1,6	От 1,1 до 1,3

Ряд производителей предлагает следующую методику расчета сервис фактора. Параметр считают по формуле: Fstot = Fs×Fs1 × Fs2 , где Fstot – общий сервис фактор, Fs – коэффициент с учетом длительного момента на выходном валу и номинального момента оборудования, Fs1 – коэффициент с учетом температуры эксплуатации мотор-редуктора, Fs2 – коэффициент с учетом продолжительности работы оборудования в сутки.

Значения коэффициентов определяют из диаграмм, которые получены опытным путем для определенного вида мотор-редуктора. Графики указаны в методике по выбору от производителя устройств для привода.

После вычислений выбирают мотор-редуктор с наиболее близким к расчетной величине значением сервис фактора. Выбор делают с некоторым запасом в большую сторону. Это обеспечит более надежную работу устройства, а также позволит продлить срок службы привода.

Помимо сервис-фактора при выборе мотор-редуктора принимают во внимание конструкцию оборудования. Для невысокой постоянной нагрузки подойдут агрегаты с червячным редуктором, такие устройства отличает невысокая стоимость, низкий уровень шума.

Для привода оборудования с тяжелой нагрузкой и частыми ударами применяют цилиндрические и планетарные мотор-редукторы. Такие устройства обладают необходимой виброустойчивостью и стойкостью к износу.

Оборудование, работающее в повторно-кратковременном режиме комплектуется цилиндрическо-коническими редукторами. Приводные агрегаты обладают значительным моментом инерции, что позволяет снизить динамические удары на передаточный механизм.

Заключение

Таким образом, сервис фактор – один из ключевых параметров выбора мотор-редукторов. Характеристика позволяет укомплектовать привод оборудования надежным силовым агрегатом и избежать неоправданных затрат.