6. Динамический синтез насоса.

Динамический синтез насоса проводим с целью повышения его общего к.п.д. путём снижения теплового излучения обмоток приводного электродвигателя при неравномерном вращении ротора внутри цикла.

Задачу решают подбором и перераспределением масс звеньев, введением, при необходимости, дополнительной массы с постоянным моментом инерции в виде маховика. Предварительно анализируем инертные свойства имеющихся механизмов.

Расчёт масс и моментов инерции звеньев.

Инертные свойства звеньев характеризуют показатели массы (при поступательном движении) и момента инерции (при вращательном).

В первом приближении можно принять, что по длине рычагов массы распределены равномерно, что интенсивность распределения q = 30 кг/м и что зубчатые колёса – сплошные диски.

Массы рычагов определяются как: m_i = ql_i

Моменты инерции звеньев относительно их центров масс находим как ,

а относительно оси вращения (для вращательных звеньев): .

Массы зубчатых колёс определяются через делительные диаметры и межосевые расстояния a_w по формуле: .

Моменты инерции колёс относительно оси вращения определим через их массу и делительный диаметр как для однородных дисков: .

Массу водила планетарной ступени редуктора находим с помощью формулы:

где ширину водила принимаем равной толщине смонтированного в нём саттелита Z₂, т.е. b_H=a_wψ_a ; ψ_a =0.25 ; b_H = 0.252м

C учётом этого: кг

Момент инерции определяем как для сплошного диска:

кгм²

Массу кулачка m_k и момент инерции I_к оцениваем по среднему его радиусу:

R_ср = (2R₀+H)/2

R_ср = (2·0.022+0.12)/2 = 0.082 м ;

и ширине b_k , которую мы задаём как

b_k = 0,2D_{ср ;} b_k = 0,2·2·0,082 = 0,0328м

В этом случае:

;

а момент инерции

I_k = m_kD²_ср/8

I_k = 5,4016·0,164²/8 = 0,01816 кгм

Момент инерции ротора электродвигателя определяем по маховому моменту

m_pD² _p = 0,34 кгм². Получаем:

I_p = m_pD² _p/8

I_p = 0,34/8 =0,0425 кгм².

Динамические характеристики остальных движущихся звеньев из-за малых их масс, либо скоростей точек, считаем пренебрежимо малыми и далее не учитываем.

Полученные результаты расчётов заносим в таблицу 6.1. таблица 6.1

Наименование звена	Обозначение звена	Наименование параметра и его обозначение
		Длина рычага, диаметр колеса, м	Масса, кг	Момент инерции относительно оси вращения, кгм2.	Момент инерции относительно центра масс, кгм2.
Рычаг	ОА АВ ВCD	0,055 0,169 0,424	1,65 5,07 12,72	0,00009 0,323	0,012
Зубчатые колёса	Z1 Z2 Z4 Z5	0,144 0,360 0,114 0,216	7,999 49,993 3,282 11,78	0,0207 0,810 0,00533 0,0687
Ползун и поршень			38,16
Водило	H	0.505	98,376	3,136	3,136
Кулачок			5,4016	0,01816	0,01816
Ротор электродвигателя				0,0425	0,0425