6.3 Порядок исследования динамики грузоподъемного механизма

1) Повторить основы теории оценки динамических нагрузок механизмов грузоподъемных машин (п.5.1, лабораторная работа № 5). Ознакомиться с конструкцией и технической характеристикой установки для исследования динамики механизма (п.6.1, рисунок 6.1), с выводом рабочих формул, необходимых для выполнения расчетов по экспериментальной оценки приведенного махового момента и коэффициента учета инерции масс деталей трансмиссии механизма (п.6.2).

2) Изобразить кинематическую схему установки (рисунок 6.1) с необходимыми пояснениями и дать ее краткую характеристику.

3) Описать проведение опыта и пояснить применяемые формулы. Установить на вал 3 (рисунок 6.1) три инерционных диска. Посчитать передаточное отношение редуктора. Навешивая на конец рычага тормоза сменные грузы и пользуясь показаниями динамометра по формуле (5.6) произвести измерение момента сопротивления при свободном выбеге (должно получиться три значения). Трижды произвести запуск лабораторной установки с использованием трех грузов различного веса подвешиваемых к концу рычага тормоза. После окончания разгона механизма (при достижении максимальной частоты вращения ротора электродвигателя) произойдет автоматическое отключение электродвигателя. При приближении к моменту автоматического отключения необходимо визуально (по показаниям приборов) зафиксировать максимальную частоту вращения ротора электродвигателя. В момент отключения электродвигателя сразу включить секундомер и зафиксировать время неустановившегося движения системы до полной остановки (время выбега). Затем снять показания счетчика времени неустановившегося движения (пуск).

4) Заполнить таблицу замеров и вычислений (таблица 6.2) в следующем порядке:

− число инерционных дисков z, шт;

− длинное плечо рычага L, м;

− короткое плечо рычага l, м;

− диаметр тормозного шкива , м;

− передаточное отношение редуктора, u_ред;

− вес груза на конце рычага F, Н;

− вычислить усилие прижатия колодки к шкиву F_т, по формуле (6.2), Н;

− момент сопротивлению вращению вала механизма M_c1, по формуле (5.6) Н∙м;

− вычислить момент сопротивления создаваемый грузоупорным тормозом M_т по формуле (6.1), Н∙м;

− частота вращения вала электродвигателя n, об/мин;

− частота вращения тихоходного вала установки n_i, об/мин;

− время неустановившегося движения (выбег) t_в, с;

− время неустановившегося движения (пуск) t_п, с;

− маховый момент ротора электродвигателя , Н∙м²;

− маховый момент редуктора , Н∙м²;

− маховый момент тормозного шкива , Н∙м²;

− маховый момент тормозного шкива приведенный к валу электродвигателя , по формуле (5.4), Н∙м²;

− маховый момент нескольких инерционных дисков приведенный к валу электродвигателя по формуле (5.4), Н∙м²;

− вычислить суммарный приведенный маховый момент вращающихся масс механизма по формуле (6.5), Н∙м²;

− вычислить эквивалентный маховый момент тормоза приведенный к тихоходному валу по формуле (6.6), Н∙м²;

− вычислить эквивалентный маховый момент тормоза приведенный к валу электродвигателя по формуле (5.4), Н∙м²;

− вычислить суммарный маховый момент определенный по знаменателю формулы (6.7), Н∙м²;

− определить коэффициент учета инерции масс δ деталей трансмиссии механизма по формуле (6.7).

Таблица 6.2 − Результаты замеров и вычислений

№ п/п	Наименование	Обозначение и формула	Размер-ность	Результаты измерений
1	Число инерционных дисков	z	шт.
2	Длинное плечо рычага	L	м
3	Короткое плечо рычага	l	м
4	Диаметр тормозного шкива		м
5	Передаточное число редуктора	uред
6	Вес груза, на конце рычага	F	Н
7	Усилие прижатия колодки у шкиву		Н
8	Момент сопротивлению вращению вала механизма		Н∙м
9	Момент создаваемый грузоупорным тормозом		Н∙м
10	Частота вращения вала электродвигателя	n	об/мин
11	Частота вращения тихоходного вала установки	ni	об/мин
12	Время неустановившегося движения механизма (выбег)	tв	c
13	Время неустановившегося движения механизма (пуcк)	tп	c
14	Маховый момент ротора электродвигателя		Н∙м2
15	Маховый момент редуктора		Н∙м2
16	Маховый момент тормозного шкива		Н∙м2
17	Маховый момент тормозного шкива приведенный к валу двигателя		Н∙м2
18	Маховый момент инерционных дисков приведенный к валу двигателя		Н∙м2
19	Суммарный приведенный маховый момент вращающихся масс механизма		Н∙м2
20	Эквивалентный маховый момент вращающихся масс механизма приведенный к тихоходному валу		Н∙м

Продолжение таблицы 6.2

21	Эквивалентный маховый момент тормоза приведенный к валу двигателя		Н∙м2
22	Суммарный маховый момент		Н∙м2
23	Коэффициент учета инерции масс деталей трансмиссии механизма

5) В заключении указать, что характеризует моменты инерции и маховые моменты вращающихся масс механизма, какова их размерность и соотношение, как их привести к быстроходному валу, чему равны приведенный маховый момент и коэффициент учета инерции масс деталей трансмиссии для опытной установки. Установить возможные взаимозависимости исследуемых характеристик установки и выполнить их графическое построение.