150653 (621313), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

ω21=1.15/230*0.002=2.5.

Скорость точки В: VB1= ω21*B1PK1*µL, (4.3)

где B1PK1- расстояние от точки В1 до МЦС в мм;

VB1=2.5*272*0.002=1.36

Коромысло ВО2С совершает вращательное движение, определим его угловую скорость:

ω31=VB1/RB (4.4)

ω31=1.36/67=0.02.

Линейная скорость точки С:

VC1=ω31*Rc (4.5)

VC1=0.02*6.7=1.36.

При принятых допущениях (вертикальные проекции скоростей точек C и D одинаковы V_CY=V_DY), определяем линейную скорость точки D:

VD1=VC1*cos(ψ0-ψ1)/cos(θ0-θ1), (4.6)

Углы ψ1,θ1- отсчитываются от положения «отключено»;

VD1=1.36*cos(43°-0°)/cos(22.5°-0°)=1.08.

Коромысло выключателя ЕО3М совершает вращательное движение, его угловая скорость:

ωо3=VD1/l1, (4.7)

где l1-длина DO3 в мм;

ωо3= 1.08/120=0.009.

Линейные скорости точек Е и M:

VE1=VD1*L/l1, (4.8)

VM1=VD1*l2/l1, (4.9)

где l2 – длина рычага О3М в мм;

VE1=1.08*360/120=3.24,

VM1=1.08*150/120=1.35.

Скорость точки К определим, приняв, что вертикальная проекция скорости точки Е равна скорости подвижного контакта: VK1=VE1*cos(θ0-θ1) (4.10)

VK1=3.24*cos(22.5°- 0°)=2.99.

Координаты i - ых положений штока отсчитываемые от положения «отключено» вычисляются:

Sш1=Ra*[sin(φ0)-sin(φ0-φ1)] (4.11)

Sш1=95*[sin(30°)-sin(30°-0°)=0.

Координаты Ski положений подвижного контакта методом непосредственных измерений.

Результаты занесены в таблицу 4.1, и по ним построены графики VC(Sш), VD(Sш), VE(Sш), VK(Sш), VM(Sш), Sk(Sш) (рисунки 4.2, 4.3).

Таблица 4.1. Значение передаточных функций

5. Динамический анализ механизма

Задача динамики - анализ загруженности реального механизма. Для упрощения её решения, механизм с одной степенью свободы с совокупностью всех звеньев и усилий заменяют эквивалентной с точки зрения загруженности привода динамической моделью.

Динамическая модель представляет собой одно звено – звено приведения, совершающая простое движение, с переменной массой mпр, с действующим на него усилием двигателя FДВ, приложенного со стороны привода и силами полезных и вредных сопротивлений FСТ.

Определение параметров mПР(Sш) – приведённой массы при поступательном движении звена приведения, называется приведением масс механизма. Основной этап построения динамической модели – приведение статических сил и статических моментов пар сил.

5.1 Приведение масс механизма в фазе отключения

В этом разделе строится приведенная динамическая схема механизма, рассмотрение движения которой позволяет выбрать параметры отключающей и буферной пружин. Этот этап работы называется приведением масс механизма [1].

Выражение для определения приведенной масс:

(5.1) где:

V_пр – скорость точки приведения, м/с;

m_j – масса j-ого звена механизма, кг;

J_j – момент инерции j-ого звена относительно центра тяжести, кг/м²;

V_j – скорость центра тяжести j-ого звена, м/с;

ω_j – угловая скорость j-ого звена, рад/с;

n – число Скорости Vj и ωj, входящие в формулу (5.1), должны быть выражены через скорость V_пр, однако так как на стадии проектирования неизвестны массы m_j и моменты инерции J_j большинства звеньев механизма, то непосредственно формулой (5.1) воспользоваться нельзя. В данном случае прибегнем к различным упрощениям. Одно из них – пренебрежение в сумме (5.1) большинством малых слагаемых.

В качестве точки приведения может быть использована любая точка механизма. В данном случае возьмем точку Е₁ крепления подвижного контакта, т.к. скорость подвижных контактов является определяющей при выборе параметров привода. Поскольку в рассматриваемой конструкции основной вклад в m_пр вносят контактные стержни, с достаточной степенью точности можно принять

(5.2) где

G_k – вес одного контактного стержня, Н;

g – ускорение свободного падения, м/с².

5.2 Определение параметров отключающей и буферной пружин

Оптимальные характеристики механизма при отключении достигаются в том случае, если зависимость скорости контактных стержней от их перемещения V(S) (фазовая траектория) имеет вид, показанный на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1. Фазовая траектория контактных стержней

Здесь обозначено: V_p - скорость контактных стержней в момент размыкания; h_k - ход в контактах; V_max - максимально допустимая скорость контактных стержней; H - полный ход контактных стержней.

На первом участке ОА механизм быстро разгоняется до заданной скорости V_p, затем с малым ускорением проходит основной участок пути АВ, и наконец, быстро тормозится на участке ВС. Быстрый разгон механизма на участке ОА обеспечивается параллельной работой отключающей и буферной пружин, а быстрое торможение в конце хода контактов – установкой демпфера.

Подобная фазовая траектория может быть получена за счет соответствующего выбора жесткостей С_от, С_б и предварительных натягов λ_о0 и λ_б0 отключающей и буферной пружин, обеспечивающего выполнение следующих трех условий:

1. Скорость разрыва контактов (точка А) должна быть равна заданной величине V_p;

2. Максимальная скорость контактов (точка В) не должна превосходить V_max;

3. Отключающая пружина должна удерживать подвижные контакты в верхнем положении (точка С), преодолевая силу их веса с некоторым коэффициентом запаса k_1.

Примем отношение длин O₃М к O₃E равным α, и согласно заданию, выберем из конструктивных соображений α=0.4. Тогда

(мм), (5.3)

(мм) (5.4) где

λ_h – ход отключающей и буферной пружин, соответствующий ходу стержней в контактах, мм;

λ_оН – рабочий ход отключающей пружины, соответствующий полному ходу контактных стержней Н, мм.

В

Лист

ыберем коэффициент предварительного натяга буферной пружины

. (5.5)

Тогда величина предварительного натяга буферной пружины λ_бо определяется как

(мм). (5.6)

Задав коэффициент запаса k₁, силу трения в контакте F_k и силу трения подвижного контакта в уплотнении F_y

,

(Н), (5.7)

(Н). (5.8)

Вычислим минимально допустимую величину предварительного натяга отключающей пружины

(5.9)

Выберем β_о=0.5. Аналогично параметру β_б определим величину предварительного натяга отключающей пружины λ_о0

(мм). (5.10)

Находим максимальное и минимально допустимое значение для жесткости отключающей пружины С_от, Н/м:

, (5.11)

. (5.12)

Подставим в (5.11) и (5.12) численные значения:

(Н/м), (5.13)

(Н/м). (5.14)

Примем С_от=10000 Н/м.

Тогда жесткость буферной пружины С_б, определяется из условия

, (5.15)

Сб=64890 Н/м.

Примем С_б=65000 Н/м.

На рисунке 5.2 изображены зависимости усилий, развиваемых отключающей и буферной пружинами, от вертикальной проекции λ перемещения точки М коромысла (рис. 5.1), приближенно совпадающей с изменением длины пружин.

Лист

Характеристики

Список файлов курсовой работы