Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование под ред. Г.А.Тимофеева, Н.В.Умнова 2012г (932776), страница 36
Текст из файла (страница 36)
По паспортным данным рассчитывают механическую характеристику электрического двигателя, учитываемую при расчете передаточного отношения редуктора. Затем рассчитывают приведенную механическую характеристику и оценивают ее влияние на приведенный движущий момент. Масса поршня 3 Момент инерции шатуна 2 отно- сительно оси, проходящей через центр масс Момент инерции коленчатого вала Момент инерции ротора электродвигателя Момент инерции муфты, редуктора, зубчатой передачи, приведенный к звену 1 Коэффициент неравномерности вращения Ускорение свободного падения 2. Вычисление передаточных функций механизма 2.1. Функции положения. Для контроля найдем значения передаточных функций при угле поворота криво- шипа от начального положения 120'. За начальное положение механизма принимаем положение, в котором поршень находится в крайней верхней точке: 1:= 120 г!ед Ф1(1) Ф1(Ф) ' — = -30 2 г(вд Спроецируем звенья механизма компрессора на оси координат и получим значения функций положения — В(ф) св2(ф):=— 12 1)О св2(() = -0.2165 100 180 ф2(!) — = ! 02.5039 Фг(ф):=' '(с'2(ф)) Ф2(Ф) — 90 000 ОО ч Ву(1) 0'0693 () У' УВ(!) хВ(1) "82(!) У82(!) "С( ) ч( Вх(1) 0'04 чдСу( !) = -0.0604 чц82 (1) = — 0.0664 ф:= 0,.05..
2 к ч(182х(!) 0.0268 о.з ч((82(ф):= ч 82(1) 0'07!6 (( ш 2(() = -0.128 (( ч В) В 0.2 Ув(В 2(ф) ' Ф2(ф) (( (( увз(Ф) Ус(Ф) ол Ф:= 0,.1.. 2 к ол чоззх(М 005 чвзу(Ф) о ч с„(Ф) 0.05 -ол 0.1 0.05 0 0.05 0.1 х,хв(Ф),хвз(Ф),о -О1 о зо 0.4 0.5 0.35 0.25 Ус(Ф) 0.3 ооз(Ф) О 0.25 0.25 0.5 ' о 113 УС(ф):= УВ(ф) + 12.0(п(ф2(ф)) УС(1) = 0.2724 х82(ф):= хВ(ф) + (д82'сов!Ф2(ф)) х82(1) = 0.0464 У82(ф):= УВ(ф) + )д82 в!и!Ф2(ф)) У82(1) = 0.063! Построим кинематическую схему механизма в заданном положении и определим траектории точек: Построим графики функций положения: О.з 0 ЗО 60 90 120 150 !80 210 240 270 300 330 360 180 Ф— х 7О 0 30 60 90 120 150 180 2Ю 240 270 300 330 360 180 Ф— 2.2. Кинематические передаточные функции скорости (аналоги скоростей): ч Ву(ф):= — УВ(Ф) о (( 1 (ф ч В„(ф):= — хВ(ф) (( ч С (Ф):= — УС(ф) (1 (( У о ч 82„(ф):= — У82(ф) () о ч 82 (ф):= х82(ф) ц х 60 90 !20 150 180 210 240 270 300 ЗЗО 360 180 Ф— х 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 180 Ф— 2.3.
Кинематические передаточные функции ускоре- ния (аналоги ускорений); 12 арву(ф):= — гув(ф) арВ ~1) = О.О4 0.15 зяязг(Ф) оз ')Ряо12(Ф) ,г а в„(ф):= — "в(ф) Р 1 2 12 арсу(ф):= — ус(Ф) а В (1) 00693 р "Ряо З(Ф) гяяк(Ф) а Су(1) = 0.05 бг 'рзгу(ф):= —,Узг(ф) 12 а 82х(ф) '= "82(ф) Ч х ' г арвгу(() = О 0433 арвгх(() = -О 0464 б2 2(ф):= — Фг(ф) Р 2 фм 0,.01..2 л 8 2(() = -0.2!8! р сЫрр)2(1) = 0.0!23 сЫРВгпг(1) = -0.026! 0.05 ббррзпЗ(1) 0'0554 -Оз ббрр(11(() 0 0692 0.15 о ф:= 0,.1.. 2 л + 0 1 3. Приведение масс 3.1. Определим приведенные моменты инерции; Оз РП32(ф) .— 428 сарг(ф) Зрвбг(() = 3.6066 х 10 г ОРВ)пг(ф):= гпг.(чрвгх(ф) + чрзгу(ф) ) рв 2() г) "Ргсп)3(Ф) = п)3'(чрСу(Ф) ) ОРгсгпЗ(() = 0.048 ~рйй(ф) ~РВ32(ф) + ЗРИ)пг(ф) + ~рй)пЗ(ф) ,)ррй(() = 0.0926 ф:= 0,.01..
2 л 114 аозгу (Ф) о ачвгв(Ф) а Су(Ф) О'05 30 60 90 120 150 180 210 240 230 300 330 360 18О Ф— о 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 180 Ф— и 3.2. Определим производные приведенных моментов инерции; б" РВ32(ф) 1= г 128'"'р2(ф)'зр2(ф) ббрр г(Ф):= ггпг (чрвгх(Ф) арвгх(Ф) + чрвг ) Ф)'арвгу(Ф)) бз яп)З(Ф):= г" 3'чреу(Ф)' рСу(Ф) 63р)41((ф) 1= бор~32(ф) + борВ(пг(ф) + бзрВ(пЗ(ф) "РЯ32 0 05 ШРЯ„2(М о ОЗРяев(Ф) О"Ряо(Ф) -оо5 -01 0 ЗО 60 90 120 !50 180 210 240 210 300 330 360 1ВО Ф— 4. Приведение сил 4.1.
Рассчитаем силу давления сжимаемого газа на поршень компрессора (см. рис. 259). 4.1.1. Построим индикаторную диаграмму: 0 ваб:= .1 раб:= .2 .3 .38 .28 .18 .12 РЬс:= вЬс:= 6 10 .07 .03 4 10 ИФ) — 2 ЗО б ю- 4 $4 з:= 0,.01.. 1 п(н — ТЮ о.в РВС(О) 0 6 РАО(О) 0.4 о.г Рсу(() - 0 "47(П) — ЫЗО 075 .(Ф) 0.5 О 25 00 ЧРЬс >и 1зр11пе(зЬс, РЬс) РЬс(вц):= )п(егр(ЧРЬс, зЬс, РЬс, вц) РВС(з):= ! 1! 0<.2 $ РЬс(з) ойепмзе Чрас:= )вр))пе(ваб, раО) Ра(1(в(1):= )п(егр(Чра0, ва0, раб, 80) РА(3(з):= 0 8 з > .2 $ Ра0(в) о(Ьепч)ве о 0 0.2 0.4 0.6 0.8 ! 4.1.2. Построим зависимость относительного перемещения поршня от угла поворота кривошипа: УС(0) — УС(Ф) з(ф):= з(!) = 0.7974 211 ф:= 0,.01.. 2к 30 60 ОО 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Ф опо 4.1.3.
Построим зависимость давления в цилиндре двигателя от перемещения поршня: Р(Ф):= ~ РВС(з(Ф)) Ргпа 8 ч С (Ф) > 0 ~ РА()(з(Ф)) Рвах ойепмве о о.г О.П 0.6 о.в 1 ко) 4 1.4. Построим зависимость давления в цилиндре от угла поворота кривошипа: П ЗП Ю ПП ЗЮ ЗЗП $14 2$4 244 ТЗП ЗПП ЗЗП ЗПП 4.1.5. Построим зависимость силы, действующей на поршень от угла поворота кривошипа: -2 Зо4 0 ЗО 60 ПО 120 150 $60 210 240 270 ЗОО ЗЗО 360 4.2. Рассчитаем приведенные моменты сопротивления: (ч)РПРс( ):= Рсу(Ф)'ч()Су( ) 'Р~Рс(!) = ф:= 0,.01..
2 л м(м монт(Ф) 500 мяяго(Ф) 500 мяяс(м - 1ИК! А(ф):= М(ф) ((ф 0 1500 О ф1= 0,.1..2 л ф:= 0,.2.. 2 л !О 5 мояоз(4) О Мяяез(9) -5 к(Ф) Г2 и АС:= ~ МРВС(ф) ()ф 0 АС = — 837.5959 200 т (Ф) — !ОО РВЕ(ф) ™РВО + МРВС(ф) Интерполяция: л Лф:= 2— Н1 — 2 1:= О.. (5(1 Й1:= 500 М1! .'= МРВ~(ч()) чф;;= Лф. (1 — !) Дт(ф):= А(ф) — т (ф) 116 МРВО2(ф):= п22'9'ч(152у(ф) МРВО2(1) = 5.3084 Мрр63(Ф ):= п)3 9 чцСу(Ф ) МРВО3(1) = 6.9282 МРЯС(ф) ™РВРс(ф) ™РВОг(ф) ™РВО3(ф) МРКС(1) 12'2366 ф:= О, .01 .. 2.л 30 60 90 !20 !50 180 210 240 270 300 330 360 !8О Ф— -!О 0 30 ЬО 90 120 !50 !80 210 240 270 ЗОО ЗЗО ЗЬО 180 9— 4.3.
Рассчитаем приведенный момент движущих сил 4.3.1. Вычислим работу сил сопротивления за цикл; 4.3.2. Найдем приведенный движущий момент: -"С МРТО:= Мрр(р = 133.3075 2л 4.4. Вычислим приведенный суммарный момент; Мв:= (вр((пе(чф,М1) М(ф):= )п(егр(Мв,чФ,М1,ф) — !ООО 0 30 60 90 120 150 180 2!О 240 270 300 330 360 мо Ф— 5. Рассчитаем момент инерции первой группы звеньев 5.1. Вычислим работу суммарного момента; 500 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 180 Ф— 4 5.2.
Определим кинетическую энергию второй группы звеньев: 2 1вг т(((Ф ):= 3рщ(Ф ). 2 О О 30 60 90 120 150 !80 210 240 270 300 ЗЗО 360 180 Ф— и 5.3. Определим изменение кинетической энергии первой группы звеньев: 7. График углового ускорения звена приведения; МРГ42.(Ф) 03(ф)2 8(Ф):= — ОЗРИК!!(Ф) ° )Рй)!(Ф)'~РЯ( 2()РЯ11(Ф) 3Рй() бт((ф) о 8(1) = -3.381 (ОО 500 0 30 60 90 120 !50 180 210 240 270 300 330 360 180 Ф— л л(ф) -юо 5.4, Рассчитаем наибольшее изменение кинетической энергии первой группы звеньев: -200 (:= 3506(ед -зоо 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 180 Ф— л 01чеп йп!и йп1п ол М!п!пз)хе(ЛТ(, 1) — = 353.8212 ((ед 8.
Выбор электродвигателя 8.1. Рассчитаем необходимую мощность электродвигателя; Т) !и:=2(Т!(0 !и) (:= 210((ед 01чеп Т!гп!п = 79 7131 РС ' МРгл0'401вг йпах — = 208.5374 ((ед (пзах:= Мах)пз(хе(от),() Т!гпах оТ!((п)ах) Т( „= 595.1265 8.2. По результатам расчета выбираем электродвигатель 4А132М2УЗ: Р лл 11000 п0С .= 3000 0Т!пЬ:= Т!гпах - Т!п)!и %по = "'"'6 5.5.
Определим момент инерции первой группы звеньев: ХР.'= 1.7 )Рл(! = 3.4! 88 .09 ,10 .=— 4 8. График угловой скорости звена приведения: 8.3. Рассчитаем механическую характеристику: Р 60 7! 0 Н 2 к и ОН (Т1гпах+ Т!пз)П) ОТ 1(ф)— 2 001 (Ф ):= 1вг'"РЙ( МОН = 31.0611 2503(() = 1.5705 Начальное приближение: Ь2 л— л ! К2 ол 1 Ь1 1= 1 К1 .'= 1 ПОК 1'= ПОС оз(1) = 64.4023 031вг + ~40(Ф) 66 л (Ф) МОН "Р = Ь1 1лг 62 60 О ЗО ОО Ь2.= РР, Ь2 = 931.8328 117 2(Т1пЬ ')РВ! ' 1вг ' 90 !20 150 Гоо 210 240 270 300 330 360 18О Ф— л т! лл .93..96..99 ..98 2 РС Р0 = и п0Н .'= 2900 Хк.= 2.8 61чеп 0 = Ь2+ К2 пОС МОН Ь2+ К2 п0Н МОН 3"К = Ь2+ К2 пОК МОн "к = Ь1 + '1 п0к РР:= Е1п11(Ь2, К2, Ь1, К1, п0к) РС = 8.37бх10 3 7) = 0.8575 Р0 9.7675 х 10 3 Овеп К2.= ЕЕ) К2 = — 0.3106 Ь1 52 8039 пос 0 = Ь2РВ+ К2РН. 30 ОО,( к'пОН МОН иО1 = Ь2РР1+ К2РЕ( 30 иоз Ь„:и ЕЕ, 931.8328 -0.3106 ЕЕ = 52.8039 МОН оОЕ Л)~ — Ь2р(1 + К2рп.«)К МОН ООЗ ЛР=Ьзря МОН "ОЗ ЛК и Ьз ря+ КЗРВ "К 0.0126 2.72 х!О КЗ .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
