Условие загрузки двигателя

Номинальный момент двигателя определяется по формуле:

Максимально допустимый момент двигателя:

Приведённый к обобщённой координате момент двигателя (с учётом потерь)

Определение параметров двигателя

Число оборотов в минуту на холостом ходу

Электромагнитная постоянная времени

Крутизна статической характеристики двигателя. Единицы измерения радиан в секунду.

Определение передаточного числа редуктора

Разбиение передаточного числа по ступеням и подборка числа зубьев

Рис.24.Кинематическая схема

редуктора

В зависимости от передаточного отношения подобрано число зубьев колёс

Проекции главного вектора сил инерции, главный вектор сил инерции.

Свойство механизма во время движения воздействовать на корпус машины переменными силами называется внешней виброактивностью.

Проекции главного вектора сил инерции, определяются путём суммирования соответствующих проекций сил инерции действующих на каждое звено. Проекции сил инерции, действующие на каждое звено, были определенны раннее.

Разложение проекции главного вектора в ряд Фурье с точностью до 5 гармоник

Построение круговых гармоник определение, опасной гармоники и ее уравновешивание

Схема установки противовесов

Усилия, передаваемые на корпус машины, после постановки противовесов:

Установка противовесов является целесообразной, т.к. годограф существенно изменился

Схема машинного агрегата и дифференциальные уравнения движения машины

Схема машинного агрегата:

Рис. 32.Схема машинного агрегата

Машинный агрегат состоит из двигателя, передаточного и исполнительного механизмов. Динамический расчет машинного агрегата связано с определением и исследованием стационарного решения системы дифференциальных уравнений

Уравнение 1 представляет собой уравнение механической системы агрегата, рассматриваемой как механизм с жесткими звеньями, обладающими одной степенью свободы (подвижности). В этом уравнении - обобщенная координата, в качестве которой выбран угол поворота входного звена исполнительного механизма; - приведенный момент инерции механической системы; - приведенный момент сил сопротивления. Уравнение 2 является приведенной динамической характеристикой двигателя. Здесь - постоянная времени двигателя; - приведенная статическая характеристика двигателя, разрешенная относительно момента.

Первым этапом динамического исследования машинного агрегата является определение коэффициентов, входящих в систему дифференциальных уравнений.

Определение приведенного момента инерции

Приведенный момент инерции определяется как коэффициент при половине квадрата обобщенной скорости в выражении кинетической энергии механической системы

Разложение приведённого момента инерции в ряд Фурье с точностью до 5 гармоник

Производная от приведённого момента инерции

Определение приведённого момента сил сопротивления

Приведенный момент сил сопротивления определяется как коэффициент при вариации обобщенной координаты в выражении для возможной работы активных сил сопротивления (рабочей нагрузки и сил тяжести):

Функция раскладывается в ряд Фурье с точностью до пяти гармоник:

Совпадение на графиков момента сил сопротивления полученные двумя способами, позволяет судить о правильности выполнения расчётов.

Кроме того, отражен график момента сил сопротивления выходного звена, позволяющий сделать вывод, что именно выходное звено даёт больший вклад в значение момент сил сопротивления механизма.

Определение приведённой статической характеристики двигателя

Приведенная статическая характеристика двигателя определяется как обобщенная сила из уравнения

где уравнение статической характеристики электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения

Тогда

передаточное отношение

- угловая скорость холостого хода ротора двигателя

Не приведенная статическая характеристика двигателя:

Разложение возмущающего момента на программном движении в ряд Фурье с точностью до 5 гармоник.

Разложим возмущающий момент на программном движении в ряд Фурье с точностью до пяти гармоник

, где ,

Характеризует внутреннюю виброактивность исполнительного механизма.

Найдём амплитуду i-гармоники. Коэффициенты в подкоренном выражении определенны ранее.

По внутренней виброактивности, опасной является 1 гармоника

Определение механической постоянной времени машины, где

передаточное отношение

Определение динамической ошибки по углу и динамической ошибки по скорости с точностью до 5 гармоник

- отклонение закона движения входного звена от программного (равномерного) движения, называемое динамической ошибкой по углу.

Найдем динамическую ошибку по углу с точностью до пяти гармоник.

Определим амплитуду и фазу , i-гармоники

Найдём динамическую ошибку по скорости

Определение переменной части движущего момента с точностью до пяти гармоник

- отклонение движущего момента от среднего значения.

Переменная часть движущего момента с точностью до пяти гармоник:

, где