Розрахунок моментів опору, побудова діаграми навантаження та попередній розрахунок потужності двигуна

1 Розрахунок графіків швидкості робочого органу механізму

Приймаємо припущення, що у перехідних процесах рух механізму буде відбуватись з постійним прискоренням. Тоді, час розгону або гальмування

t_{р, г} = V/a, (1)

де V – абсолютне значення швидкості, до якої розганяється механізм або з якої починається гальмування механізму, м/с;

a – прискорення (при розгоні), або сповільнення (при гальмуванні), м/с².

Шлях, який долає механізм під час розгону або гальмування

(2)

де V₀ - швидкість механізму на початку перехідного процесу, м/с.

,

.

Шлях, який проходить механізм при русі з постійною швидкістю,

Н_пш =Н – (Н_р + Н_г), (3)

де Н- заданий шлях переміщення механізму, м.

Час руху механізму з постійною швидкістю

t_пш = Н_пш / V, (4)

За результатами розрахунку побудуємо графіки швидкості V(t) та прискорення a(t). Такий саме вигляд з урахуванням масштабів будуть мати й графіки кутової швидкості ω_р.м.(t) та кутового прискорення ε_р.м.(t) валу робочої машини. Перехід від швидкості поступального руху V до кутової швидкості ω_р.м. здійснюється згідно співвідношення

ω_р.м. = 2•V/ D, (5)

де D - діаметр шківа (колеса, ролика, зірочки), що знаходиться на вихідному валу редуктора та перетворює обертання на поступальний рух робочого органу механізму, м.

.

Аналогічно відбувається перехід від прискорення поступального руху a до кутового прискорення ε_р.м валу робочої машини:

ε_р.м.= 2•a/ D, (6)

.

За результатами розрахунку побудуємо графіки кутової швидкості ω_р.м.(t) та кутового прискорення ε_р.м.(t) валу робочої машини.

2 Розрахунок статичних та динамічних моментів робочої машини

Складові статичних моментів на валу РМ розраховуються згідно з виразами:

Момент сили тягару

M_ст = m•g•D /2; (7)

Момент сили тягару з вантажем

M_{ст з вант} = 1000•9,81•0,4 /2=1960 ;

Момент сили тягару без вантажу

M_{ст без вант} = 3000•9,81•0,4 /2=5880 ;

Для інтервалів руху з прискоренням необхідно розрахувати динамічну складову моменту на валу робочої машини механізму з урахуванням знака прискорення

, (8)

де І- момент інерції

(9)

момент інерції з вантажем

момент інерції без вантажу

Динамічний момент з вантажем

Динамічний момент без вантажу

Сумарний момент визначається як алгебраїчна сума статичної та динамічної складової:

Сумарний момент з вантажем

Сумарний момент без вантажу

За результатами розрахунку будуємо діаграму моментів на валу робочого органу механізму.

Таблиця 1 – Результати розрахунку статичних та динамічних моментів робочої машини

З вантажем				Без вантажу
Мст	Мдин		Jприв1	Мст	Мдин		Jприв2
1960	1520	3480	760	5880	1200	7080	600