kursovoe_proektirovanie (514469), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Иызедвые дэааые аадщлэгрэмым ОЗГЗВВ Прадо.о««««г табл. 4.П Суммарный момент сил, првложенных к ползуау и шатуну, М;«= М за+ М 3+ М В + М Я. Дввжущий момент на роторе электродвигателя Ммве Мр д (0)р(ге~ ~~) — Мрд ан ° Суммарный приведенный момент М 7= МТ+ Мм В тех вариантах заданий, где девжушвй момент двигателя должен быть определен в соответствии с заданными условиями функционирования машины (установившийся режим вли переходный с заданным коэффициентом юменения нагрузки), расчет Мз проводит в такой последователъности. Вначале определяют работу Аи активных сил, приложенных к ползуну за цикл, путем вычисления интеграла А„= Ф!ива+ Юа — М, дв~ методом трапеции, или обращением к ставдарт91з ч ной подпрограмме ЯТВР «Вычисление интегралаз: САЫ. ЯТБР (СЭР), МРСЗ, АЗС, Х).
После вычисления интеграла рассчитывают постоянные значения давжушего приведенного момента свл: при установившемся режиме М,„= Ар,1(2я), считая гр, = 2я; при переходном режвме М„, = сМ;Р Далее вычисляют работу Ах; суммарного приведенного момента Мх'" свл р! ~ Ах— - 1 М1Рдер, р1~р путем обращения к стандартной подпрограмме ()ТИР «Вычисление интегралюл СА1Л. ЯТВР (0Р1, МРБ, Ай, Х).
Для определенна момента инерции маховых масс, обеспечивающих вращение главного вала машины с заданным коэффициентом д неравномерности движения (режим В1), используют методику Н. И. Мерцалова, т. е. определяют иавбольшее изменение кинетической энергии ЬТр р звеньев 1 группы, связанных с начальным звеном механизмами с постоянными передаточными отношениями. Вычисляют по приближенной формуле кинетическую знергвю П труппы звеньев: Та=ею~ ер, "(2.
Затем определяют колебания кинетической энергии ЬТр звеньев 1 труппы. АТр — Ах — Тл. В полученном массиве ЬТр (1) организуют нахождение наибольшего ЙТр и наименьшего ЬТ~ значений функции по стандартной подпрограмме «Процедура сортироврж по методу В1еллая и определяют наибольший размах ЬТр р элементов массива ЬТ, (1): 15Т,,=ЬТ, — ЙТь;.. Требуемый момент инерции 13 маховых масс и маховика l'Р, обеспечивающий заданное зиаченве коэффициента д, находат по соотношению 1Ц х Т (( 2 х).
1о УД РРР. РеР уд+ РРх«а Кинетическая энергия маховых масс при начальном значении угловой координаты ер,, для переходного режима В2 нли ВЗ: Т =17 ер( „/2; 151 для установившегоса движения (режим К!) Т „мЮ3го', )2. Изменение угловой скорости динамической модели пры установившемся режыме К! определяют праблнженио по соотношеныям Ьоз|~ЬТ4(го, „Зп ); ш,=го,„.„+Ьооо Прн работе механизма в переходном режиме К2 нли КЗ ызменеаие угловой скорости динамической модели определяют по формуле го, =,,/22(А„,+ Т „)/37. Число циклов В„соответствующее переходному режиму К2 или КЗ от ш1 „до ш, рассчытывают по соотношению Время движения прн переходном режиме К2 или КЗ определяют по соотношеыню ила вычисляют путем обращения к стандартной программе, Угловое ускорение звена приведения рассчитывают по формуле М'о а' АГ~ е 1 г Б = — — —.
3 ~е ХГе ав1 результаты расчетов следует отразить в форме графиков. 4.гя. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ВЛИЯНИЕ ЕГО МЕХАНИЧЕСКОИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ДВИЖЕНИЕ МЕХАНИЗМА Прн выборе электродвигателя учитывают ряд требований, обусловленных режимом работы механизма, скоростью вращения входного (влы выходного) звеыа„состоянием окружающей среды, выдом тока (постояаный, переменный), типом передаточного механвзма и т. и. Критериями оценки оптимальности выбора электродвигателей служат ыадежность н экоаомичаость элек- нк тромеханической системы, коэффициент полезного действия, габариты и масса двигателя, его динамические характеристики, В рамках курсового проектирования по теории механизмов задача решаетса ограниченно н заключается в подборе марки дввгателя по каталогу и учете его механической характеристики.
Расчеты начинают с определения работы заданных снл на выходном (входном) звене за цикл установившегося движения: при поступательном дввжении звена А,=|Г,(Ю) оо; при вращательном движении звена А„=|М, (гр,1 др. Если значения силы Г; и момента М; постоянны, то вычисле- вия интегралов за цикл представляют в виде суммы работы при рабочем и вспомогательном ходах: А=Аь„+А, =Г,,Н+Г, Н; Ач = Атя+ Аы = Маей+ Мь,р. Здесь Н и Д вЂ” линейное или угловое перемещение звена за ход; Гр„Г и М „, М„,— значения сил илн моментов сил при рабочем и вспомогательном ходах звена. Если нагрузка изменяется по заданному закону, то вычислешш интегралов проводят графическим или численным методом.
Часто нагрузка задается таблицей относительных значений 1г=Г/Г и 2г=Я/Н н максимальными значениями силы Г и перемещения (хода) Н. Для вычисления интеграла используют формулу трапеций /~ а А,=Г Н ~| Хг, (Иг+| 4ъ.б2г, а 1 где 1 | Ля) 2,02,=й2,~ — +2 +2 +2 +...+2,в с+ — 'У ~г г)' о В качестве примера виже приведены данные для компрессора с диаметром поршня 4,=0,22 м, максимальным давлением воздуха р = 0,55 МПа. Частота вращения коленчатого вала и, = 730 об/мин, средина скорость поршна ес. =4,5 м/с.
Изменение давленил а цилиндре характервзуетса следующшыи даынмми (рис. 4.21, и): Лк Яс/Нс......... О О,! 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 од е,а од 1,0 пеа свата х ..... ь,о !,е !,е еЛз 'о,зв о,п е,!з о,!т оЬв ем о,'о Пра а!аааэеааа я!ч„,... !„о о,з 6 е О о о Ъ о о е Вычислении проводат в следующем порадке: ерема цикла Т =60/а, =бО/730=0,0822 с; ход аоршиа Нс— - ес ТД.=4,5'0,0822/2=0,185 м; площадь поршни Я„=аА,з/4=3,14'0,22з/4=0,038 мз; максвмальнаа сила на поршень при синтии воздуха Г =р Я; — 5,5'10з'0,038=20,9 кБ; работа сил пры сжатии воздуха (рабочий ход) ! А =Р Н)'2!Ь 02к=209 0,185'0,1((1+О)/2+1,0+1,0+ е +0,55+0,38+0,27+0,18+0,12+0,08+0,04)= =20,9'0,185'0,412=1,593 кДж; работа свл прн асасмвавиы воздуха (вспомогательный ход) о А =У Н) 2т„Ыз — — 20,9 0,185 0,1((1+О)/2+0,3)=0,309 кДж; ! работа свл за цикл (для компрессора А, „<0; А, „> 0) А,=А,,+А = — 1,593+0,309= — 1,284 кДж средняя выдыкаторная мощность компрессора Р =А,/Т,=1,284/0,0822=1,562 кВт.
На рис. 4.21, 6 приведен график изменения нагрузки ыа ползуне механизма стана для холодной прокатки труб. Сила технологического сопротивления при обжатны трубы (рабочий ход) Гзр — — 25,0 кН при длные /,„=0,55 м; при калибровке трубы 1вспомогательыый ход) Г„„=18,7 кН на той же длине. Клеть стана СоВЕРпзаст Л,=45 двойных ходов в мынуту1 плана хоДа Н=0,665 м. Время цвкла Т =60/л,=60/45=1,33 с. Работа свл технологического сопротивления за цыкл Ар=Арл+Ав =Гзр /.4+Гррр/вар=25'0,55+18,7'0,55=24 кДж.
Средняя эффективная мощность снл сопротивления Р =А,/Т,=24 000/1,33=18 кВт. ~ лр/пр 1р Рз„/Рз, О 0,1 0,2 0,5 0,4 0,5 О,б 0„7 0,8 0,9 1,0 О 0 0 0,04 0,09 0,20 0,50 0,40 0,55 Ози 1,00 Время цикла Т,=60/в,=60/100=0,6 с. Работа сил трения за цикл б 485 101 На рис. 4.21, и приведены графики изменения силы трения Г,з между ползуыом и направляющими н силы технологического сопротивления Г„брикетнровочыого автомата. Ход ползуна Нр— - 0,25 м, максимальная нагрузка прн прессовавии Г„=7,0 кН, сила трения Г„=0,400 кН.
Частота вращения кривошнпа л, = 100 об/мнн. Технологическое сопротивление Гз, изменается в зависимости от перемещении ползуна в следующей закономерности: А,=2Е,5Нр=2'0,4 0,25=0,200 кД;к. Работа снл технологического сопротивления А=г ггепхз ) 2гб)я=7 0,25'0,1 1(0+1,0)/2+004+0,09+ о +0,20+0,30+0,40+0,55+0,70)=7 0,25 0,278=0,487 кДж. Работа сил трения и сил технологического сопротивления А„=А,+А,=0,200+0,487=0,687 кДж. Средвял эффективная мощность привода автомата Р, =А,)Т„=687)0,6=1,145 кВт.
При выборе двигателя дла той или иной установки следует учитывать наличие механической передачи между ротором двигателя и главным валом механизма машины. Эта передача может быть ременной, цепной„фрикционной, зубчатой и т. и. Общее передаточное отношение злектромехавического привода опенивают отиошевнем частот вращения ротора л, и звена 1 механизма и,: вы=в lл. Частоту вращения ротора л„задают либо синхронным и„, либо номинальным л, либо орнентировочным л„значением.
В процессе прнкидочвых расчетов угочюпот значение передаточного отношения привода. Например, в исходных данных иа проеат задано л, = 1358 об/мин и и, = 103 об/мин. Электроприаод включает в себя планетарный редуктор, По предварительному расчету, ав = л,)л~ = 1358(103 = 13,18. Так как проектировать редукторы с таким передаточным отношением трудно, то проводат округление обычно до двух значащая цифр: и„= 13. Подбирают двигатель с ближайшей большей синхронной частотой вращевиа л „а реальную частоту вращения ротора определяют с учетом механической характеристики двигателя. Перед выбором марки двигателя по каталогу необходимо учесть потери на трение через козффицяент полезного действия (КПД) 4.
Можно пользоватьса следующими ориентировочными значениями КПД; 0,9б...0,98 0,95...0,97 0,90...0,95 0,85...0,90 0,94...0,9б . ' 0,92...0,95 ' 0,99* 0,98 Цикявческал зубчатая олвоступедчатаа Коническая зубчатая одвоступепчатаа . Планета рива зубчатая одвор ядава Пяаветарвая зубчатая дауярядная .. Рвневпае Цепная Пара поддипднкоа качевиа Муфта соедввительаая Ч 910203-. Например, при наличны и передаче электропривода упругой муфты, открытой зубчатой передачи и двухрядного планетарного редуктора общий КПД будет равен /т л ч..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
