В13. Динамический расчет конструктивного модуля. Необходимые данные. Выбор законов движения звеньев.

КМ чаще всего работают в режимах работы характеризуемые частыми пусками, остановами, реверсами, сравнительно быстрыми изм. нагрузки и т.д. Поэтому мощность развиваемая исполнительными двигателями должна быть достаточной, что бы преодолеть статистическую и динамическую составляющие нагрузки и обеспечить требуемое значение выходных параметров движения окончательного звена КМ, а именно и . Поэтому необходимая мощность двигателя окончательно определяется исходя из динамического расчета.

Исходные данные: F_н, q_max и _max.

Этапы динамического расчета:

_{1 Определяем дополнительные параметры: момент инерции и массу нагрузки Iy и mн по формуле} или где масса и момент инерции относит. собственного центра масс одно из модулей исполнительного устройства; - линейная скорость центра масс ; - относительная угловая скорость соотв. КМ исполнительного устройства.

2 Определяем - ускорение окончательного звена. При выборе закона движения (синусоидального или косинусоидального) необходимо учитывать основное назначение КМ или исполнительного устройства: технологическое или функциональное. Расчет обобщенной координаты где - динамический коэффициент или коэффициент запаса (для лин. КМ: , для угловых КМ: ) и где - время разгона – торможения.

Определение вида тахограм (графика движения звеньев по времени). Тахограмма это зависимость какого-л. параметра от времени.

«разгон – торможение» (треугольная) tп=tр+tm

«разгон – установившийся режим – торможение» (трапецеидальная) tп=tр+tу+tm

3 Определение крутящего момента на валу двигателя Т_дв. по формуле где - крутящий статистический момент, - динамический крутящий момент.

4 Определение полного момента инерции КМ по формуле , где - общий момент инерции нагрузки (или масса), - момент инерции мех. элементов кинематич. цепи приведенный к валу двигателя, - масса поступательно движущегося окончательного линейного звена КМ.

5 Определение требуемой мощности двигателя Р_дв. по формуле

6 Проверка качества спроектированного КМ: l_пр, V_пр и а_пр. Проверка м.б. оценкой по отдельным характеристикам (КПД, масса, габаритные и точностные характеристики, стоимость и т.д.). А может и по комплексным критериям качества КМ инвариантным (независимым) к типу, составу и компоновочным решениям:

- приведенная длина

- приведенная скорость

- приведенное ускорение

где - массы КМ и масса (или момент инерции) нагрузки, g – ускорение свободного падения, Т_дв – требуемый номинальный вращающий момент развиваемые КМ, Т_дп – пусковой вращающий момент развиваемые КМ, Р_дв – мощность силового элемента КМ, U_общ – общее передаточное отношение КМ, q_max – max перемещение выходного звена.