При выборе величины момента вращения электропривода вращающейся конструкции для наружного применения (outdoor), необходимо учитывать сумму двух основных составляющих:
- Момент сопротивления инерции, создаваемый телом вращения относительно оси вращения;
- Момент сопротивления создаваемый ветровым потоком.

Для выбора величины момента вращения электропривода, вращающейся конструкции для помещений (indoor), при малых скоростях вращения, достаточно учитывать момент сопротивления инерции, создаваемый телом вращения относительно оси вращения.

РАСЧЕТ МОМЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ИНЕРЦИИ ТЕЛА.
Для расчета момент сопротивления создаваемого телом относительно оси вращения, необходимо рассчитать его момент инерции. Для оценочного расчета порогового момента вращения (минимальный момент вращения необходимый для начала вращения неподвижного тела), возможно использовать следующее эмпирическое соотношение:

Mвр=0,23*J,

где J-момент инерции нагрузки.

Единицы измерения: масса-кг, размеры-метр, Мвр-Н*м.

Основные соотношения для расчета момента инерции типовых тел вращения, с симетричным распределением массы относительно оси вращения:

• Сплошной цилиндр массы m, с радиусом R, J=m*R*R/2;

• Полый тонкостенный цилиндр массы m, с радиусом R, J=m*R*R;

• Сплошной шар массы m, с радиусом R, J=2*m*R*R/5;

• Полая тонкостенная сфера массы m, с радиусом R, J=2*m*R*R/3;

• Вертикальная панель-диск малой толщины с массой m и радиусом R, J=m*R*R/4;

• Вертикальный прямоугольник малой толщины массы m, основанием а, J=m*a*a/12.

• Полый куб массы m, со стороной a, J=m*a*a*5/12;

• Сплошной куб массы m, со стороной a, J=m*a*a/6.

Из приведенных соотношений следует, что величина момента вращения квадратично зависит от габаритов тела относительно оси вращения, т.е. даже небольшое изменение размеров оказывает значительное влияние на величину необходимого момента вращения.

РАСЧЕТ МОМЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕТРОВОГО ПОТОКА.
Сила сопротивления перемещению объемной конструкции в воздушном пространстве, в зависимости от силы ветрового потока, создает противомомент вращения, нагрузку на электропривод. Для компенсации данной нагрузки, электропривод должен обеспечивать момент вращения, больший величины дополнительной нагрузки, создаваемой ветровым потоком.
Для оценочного расчета ветровой нагрузки (момента сопротивления, Мсв), без учета динамических явлений, используется следующее соотношение:

Mcв=S*l*P*g (Н*м), где:
S (кв. метр) - эффективная площадь конструкции ориентированная против ветрового потока относительно оси вращения;
l (метр) - плечо приложения приведенной силы противодействующей вращению;
P (кг/кв.метр) - давление создаваемое ветровым потоком;
g=9,81 м/кв.с. - ускорение свободного падения.

Давление создаваемое ветровым потоком, квадратично зависит от скорости ветра, примерное соотношение для вычисления:

P=мв*V*V/(2*g) (кг/кв.метр), где:
мв - масса 1 кубометра воздуха (примерно=1,5 кг);
V - расчетная скорость ветрового потока;
g=9,81 м/кв.с. - ускорение свободного падения.

Из приведенных соотношений следует, что величина момента вращения квадратично зависит от скорости ветрового потока, т.е. даже небольшое его изменение оказывает значительное влияние на величину необходимого момента вращения.

ПРИМЕР РАСЧЕТА НЕОБХОДИМОГО МОМЕНТА ВРАЩЕНИЯ (indoor)
Нужно вращать пилларс со стороной основания (квадрат) а=1 метр и высотой h=2 метра, масса m=15 кг.
1. Определяем тип вращаемого тела - наиболее близок полый куб, без учета высоты, что в данном случаее не существенно;

2. Выбираем соотношение для вычисления момента инерции полого куба массы m, со стороной a:
J=m*a*a*5/12, масса-кг, размеры-метр.

3. По найденым соотношениям вычисляем минимальный момент вращения (пороговый момент вращения для начала вращения неподвижной конструкции):
Mвр=0,23*J, где J-момент инерции нагрузки.

Мвр=0,23*15*1*1*5/12=1,44 Н*м

ВАЖНО ЗНАТЬ!
Если конструкция строго вертикальна и не имеет смещения центра масс относительно оси вращения, расчетной величины момента вращения для выбора привода будет достаточно.
Если конструкция имеет малую жесткость, в силу своего исполнения, либо может раскачиваться на основании ввиду внешних воздействий, то рекомендуется выбирать привод с некоторым запасом по моменту вращения (10-50%) для компенсации дополнительных колебаний при вращении.

4. Далее из прайса выбираем систему вращения с выходным (статическим) моментом более полученной величины: СВШ-100-10-2-ТКС.

ПЕРЕЙТИ В РАЗДЕЛ РЕКОМЕНДАЦИИ.     Скачать Прайс-лист в формате PDF