Все лекции (825160), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

При V > 0,95 Vуст завышены будут потериэнергии при работе привода.Определяем S:VdScbcthtdtbadS cbctht  dtbaScbccac bc bac btht  dt tgt  d(t )   ln cht  C1bab bcaabaНачальные условия: S = 0, t = 0ac bS   ln chtbaУскорение подвижных частей:jc(1  th 2ac bt) ;aСкорость и ускорение, как функция от перемещения:Vc 2b (1  exp(S)bajc 2b exp(S)aa“Анализ движения рабочих частей КШМ, сопряженных сгидравлическим звеном и с гидропневматическим аккумуляторомс учетом переменного давления в аккумуляторе”V03 – начальный объем газа в аккумулятореΔV – маневровый объемV3 – текущее значение объема газа в аккумулятореV03 < 15 ΔVdV p1 f1  p2 f 2  m  g   RdtdVP1  P3  1  V 2  I1 dtdVP2  P5   2  V 2  I 2 dtmРасчетная схема:P3 V3  P03 V03VP3  P03 ( 03 ) nV3nnn = 1,5 – для гидромолотовV3  V03  V  V03  f1  xV03fP3  P03 () n  P03  (1  1  x) nV03V03  f1  xfff1(1  1  x) n  1  n 1  x  n 2 x 2 .....V031!V032!V03fP3  P03  (1  n  1  x)V03Δ – погрешность (3-5%)2dVfdVm P03  f1  P03n  1  x  1 f1V 2  I1 f1 m g dtV03dtp5 f 2   2V 2 f 2  I 2 f 2dVRdt2dVf( m  I 1 f1  I 2 f 2 ) (1 f1   2 f 2 )V 2  P03n  1  x  ( P03  f1 dtV03m  g   R)  0(m  I1 f1  I 2 f 2 )  a(1 f1   2 f 2 )  b( P03  f1  m  g   R)  c2fP03n  1  x  кV03adV b V 2  к  x  c  0dtа– приведенная масса гидромеханической системы,b – коэффициент, учитывающий потери давления в напорной и сливноймагистраляхc – коэффициент, учитывающий активные силы и силы сопротивления.к - изменение давления в гидропневматическом аккумулятореdV c кb   x  V 2dt a aaВеличина b крайне мала по сравнению с a и с.

Допустим: b=0dV c к  xdt a acкdx  xdxaaV2 cк x2 x  C2 aa 2VdV С = 0 из начальных условий.V2cкx   x2aadx2cкV x   x2dtaattdx2cкx   x2aakk (arcsin( x  1)  )aa2xck(1  cos t)kajckcos( )taaVck sin()taak“Анализ движения подвижных частей КШМ,сопряженных с гидравлическим звеном и с воздушнымресивером с учетом переменного давления в ресивере.”Расчетная схема:dV p1 f1  p2 f 2  m  g   RdtdVP2  P5   2  V 2  I 2 dtmP1  P01  (1  n f1 x)V012dVfm P01  f1  P01  n  1  x  m  g  p5 f 2   2 f 2V 2 dtV01 I2 f2dVRdt“Анализ движения рабочих частей КШМ, сопряженных сгидравлическим звеном и гидравлическим аккумулятором сучетом переменного давления в аккумуляторе.”Расчетная схема:dV p1 f1  p2 f 2  m  g   RdtdVP2  P5   2  V 2  I 2 dtmP1  P01   * * d (1   ) EVVχ – модуль объемной упругости жидкостиd – диаметр цилиндраδ – толщина стенок цилиндраЕ – модуль Юнга материала цилиндраdVf12*m P01  f1    x  m  g  p5 f 2   2 f 2V 2 dtV01 I2 f2dVRdt“Поисковое проектирование КШМ.”Поисковое проектирование – это процесс создания машинпринципиально новых конструкций путем ввода дополнительных элементовили частичной заменой существующих элементов в существующих типахКШМ.Существуют 2 основных метода поискового проектирования.1)Эвристический метод2)Машинный метод“Эвристический метод.”Эвристический метод – представляет собой некое предписание илиуказание, как преобразовать имеющиеся или аналогичные техническиерешения или в каком направлении искать технические решения.Методы эвристических решений:1) «Мозговой штурм»;2) Систематизация конструкции по определенным характерным признакам;3) Банк основных технических величин.4) Примеры устранения технических противоречий.5) Алгоритмы решения типовых задач.Описание методов:1) Для решения задач собирается группа специалистов и эту задачурешают.2) Систематизация конструкции по технологическому назначению:универсальные КШМ, КШМ для объемной штамповки, для листовойштамповки, для высадки, для чеканки.Систематизацияпоглавномуисполнительномумеханизму:кривошипно-шатунный, винтовой, гидроцилиндровый, кулачковый.Систематизация конструкции по типу энергии: электрическая энергия,гидравлическая энергия, сжатый воздух, пар.Систематизация конструкции по типу привода: электродвигательныйпривод, гидромоторный, гидроцилиндровый, пневматический.Подобная систематизация позволяет быстро производить поиск новыхтехнических решений путем кодирования необходимой информации.3) Банк основных данных можно использовать при конструированииданной машины и что можно получить в результате данных, какиезаконы природы мы можем использовать для проектирования машины.4) Устранение противоречий: при решении задачи возникаютпротиворечия:а) количественные изменения;б) изменение условий работы объекта;в) принцип разделение объекта;г)принцип совмещения: за одно действие выполняется несколько операций ;д) компенсация нежелательных факторов;е) принцип «наоборот»;ж)принцип динамизации объекта (создание оборудования с регулируемымипараметрами).5) Два основных этапа:а) Формулировка задачи,б) Собственно решение задачи.Формулировка задачи (5 шагов):- определить конечную цель нашего проектирования;- проверить, можно ли достичь той же цели в обход (модернизацияоборудования для данного тех.

процесса);- определить, решение какой задачи (первоначальной или обходной) можетдать больший эффект;определитьтребуемыеколичественныепоказатели(скорость,производительность, точность);- уточнить требования, вызванные конкретными условиями, в которыхприходится реализовывать данное техническое решение.Решение задачи (4 шага):- определить идеальный конечный результат (что желательно получить всамом идеальном случае);- определить, что мешает получить этот самый идеальный результат;- определить, в чем физическая причина существования данной помехи;- определить, при каких условиях ничто не будет мешать получениюидеального результата и насколько можно отойти от идеального результата.“Машинный метод.”Поиск и описание конструкции, её оптимизация и выбор конструкциирешения является сложной многофакторной задачей.Факторы, определяющие конструкцию КШМ:Главные факторы:а) форма и технологические параметры обрабатываемой заготовки;б) производительность обработки;в) кинематика и динамика процесса;Вспомогательные:а) экономические факторы;б) эргономические факторы;в) эстетические факторы;При машинных методах поискового проектирования ставится задачасоздание рациональной конструкции, удовлетворяющей большинству, а видеале всем приведены выше факторам.Для этого необходимо определить:1.

Силовые и скоростные параметры процесса;2. Количество кинематических связей механизма.При этом устанавливаются следующие критерии оптимизации:1. Оптимальное количество кинематических пар;2. Оптимальное (минимальное) количество или полное отсутствиевысших кинематических пар;3. Максимальный КПД пресса;4. Минимальные размеры и масса машины.Описание конструкции КШМ проводится с помощью теории графов.Граф – это множество точек и множество отрезков, оба конца которыхпринадлежат какой-либо паре КШМ.Вершины графа (n) обозначаются точками или кружочками и определяюткинематические звенья КШМ.Ребра графа (р) обозначаются отрезками и определяют кинематические парымежду звеньями.1)Станина2)Ползун3)Шатун4)Кривошипный валКинематические пары обозначаются индексами: - число независимых вращательных движений; - число независимых поступательных движений; - число независимых винтовых движений;Обозначение одного независимого вращательного, поступательного,винтового движения:100010001Жесткая связь между двумя кинематическими звеньями – 000“Математическое описание конструкции КШМ.”Происходит путем построения 4-х матриц: смежности, инциденции,контуров и подвижностей.1.

Матрица смежностей - матрица размерности n  n , в которой aij =1 ,если вершина ni смежна с вершиной n j . Иначе aij =0К= aij Матрица смежностей устанавливает связь кинематических звеньевмежду собой.1 2 3 410 1 0 121 0 1 0К= 30 1 0 141 0 1 02. Матрица инциденции - матрица размером n  p , в которой bij =1 ,если звено ni связано с кинематической паройнаоборот.I=и bij =0 – еслиb ija b cI=pj123411000110d001110013. Матрица циклов - матрица, в которой cij =1 , если i-й цикл содержитj-ое ребро. Размерность l x p.аbcdС=1 11114. Матрица подвижностей - матрица n  n , в которой dij       , есливершина D= cijni смежна с вершиной n j1D=2341 0 010 0 1002 010 0 100 03 0 100 0 1004 100 0 100 0.

Иначе d ij  0“Виды и взаимодействия различных видов энергии всистемах КШМ.”В общем случае эффективность работы КШМ определяется ее энергетическимипоказателями, основным из которых является эффективный КПД КШМ.э АдЕПрежде чем быть преобразованной в энергию деформирования входная энергияпроходит ряд преобразований.Е – входная энергияЭд – электродвигательН – насосА – аккумуляторПр – приводГПМ – главный передаточный механизмГИМ – главный исполнительный механизмП – поковка1,5 – электрическая энергия2 – механическая энергия3 – энергия упруго-сжатой жидкости4 – энергия упруго-сжатого газа или воздухаМы заинтересованы в максимальном сокращении промежуточныхзвеньев и количества преобразований, т.к. это ведет к увеличению потериэнергии.Схема преобразования на примере гидравлического пресса:Еэ – электрическая входная энергия:Аэс - работа электросети эд ААэдААА н  н  ГПМ  ГПМ  ГИМ  ГИМ д  дАэсАГИМАэдАНАГПМКПД электродвигателя:  эд АэдЕЭАнАэдА ГПМАнА ГИМАГПМКПД насоса:  Н КПД ГПМ:  ГПМКПД ГИМ:  ГИМКПД хода деформирования:  Д АДАГИМОбщий КПД механизма (Эффективный):Э  эд н  ГПМ  ГИМ д Э Аэд Ан АГПМ АГИМАА д  дЕЭ АэдАНАГПМ АГИМ ЕЭАДЕЭАД – полезная работа деформированияЕЭ – входная энергия электросистемы (затрачиваемая)КПД пресса – отношение полезной работы деформирования ко входнойэнергии электросети. Э =12…15% (до 30%) - для винтовых прессов Э =2…2,5% - для паровоздушных молотов80-90% энергии теряется на участке от источника энергии до ГИМ, крометого  Э зависит от вида операции, выполняемой на данной машине.Осадка:  Д =0,5…0,8Глубокая вытяжка:  Д =0,8…0,9Калибровка, чеканка:  Д =0,2“Энергосиловой баланс на ходе деформирования.”Он устанавливает связь между силой деформирования, работойдеформирования, работой упругой деформации, работой сил трения иэффективной энергией КШМ.Т  АД  АУ  АТАД – работа деформированияАД Sд P(s)ds ;0АУ – работа упругой деформацииР2 ДАУ , где Рд – сила в конце хода деформирования2сС- жесткость КШМm Sдi 1 0j 1 0lАТ    M i (i )di    Pj ( s j )ds j“Определение потери энергии на трение на примере винтового пресса.”1.

Характеристики

Список файлов лекций