4.2 Построение диаграммы работ.

Примем отрезок Н=70 (мм). Используя диаграмму приведенных моментов сил сопротивления построим диаграмму работ сил сопротивления. Проведем через начальную и конечную точки диаграммы работы сил сопротивления прямую, эта прямая будет представлять диаграмму работы движущих сил.

4.3 Построение диаграммы избыточной работы.

А_из = А_д - А_с=ΔЕ

Используя предыдущую диаграмму, снимем с нее ΔЕ для каждого угла поворота кривошипа (φ). Используя полученные значения ΔЕ построим диаграмму избыточной работы, причем ΔЕ будем откладывать по оси ординат. Через полученные точки проведем плавную кривую. Вычислим масштаб для избыточной работы М_А.

μ_А=μ_Е= μ_φ* μ_Т*Н=0,0348*10,3166*70=25 (рад*Н*м/мм)

4.4 Построение диаграммы приведенных моментов инерции.

Для построения диаграммы приведенных моментов необходимо вычислить их для 12 положений механизма по следующей формуле:

Таблица 4.2

Вычисленные значения приведенных моментов инерции

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Ja	2,312	2,312	2,312	2,312	2,312	2,312	2,312	2,312	2,312	2,312	2,312	2,312
1	1,133	1,335	1,957	2,405	2,131	2,131	1,133	1,480	2,131	2,294	1,873	1,335
2	0,231	0,171	0,053	0,001	0,075	0,187	0,222	0,159	0,053	0,001	0,067	0,179
3	0,000	0,370	1,407	2,549	2,220	0,778	0,002	0,889	2,175	2,294	1,266	0,334
Jпр	3,676	4,188	5,729	7,268	6,738	5,408	3,669	4,840	6,671	6,900	5,518	4,160
масштаб	0,104
Jпр, мм	35	40	55	70	65	52	35	47	64	66	53	40

Вычислим масштаб для приведенного момента инерции. ().

По оси ординат будем откладывать значения J_пр, а по оси абсцисс φ. Через полученные точки проведем плавную кривую.

5. Построение неполной диаграммы энергомасс

Используя диаграмму избыточной работы и диаграмму приведенных моментов инерции, будем откладывать на оси абсцисс ординату приведенного момента инерции, а на оси ординат ординату избыточной работы. Проведя такие операции для каждого положения механизма, мы получим точки. Проведя последовательно через эти точки кривую, мы получим неполную диаграмму энергомасс.

5. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Определение φ_max и φ_min

Определим tg φ_max и tg φ_min .

Примем δ=0.01.

С помощью неполной диаграммы энергомасс определим отрезок [kl], как отрезок между точками пересечения верхней и нижней касательной к графику неполной диаграмм энергомасс с осью ординат. [kl]=32 (мм)

Определим момент инерции маховика.

().

С помощью второй и первой диаграммы определим момент движущих сил (Т_Д).

Т_Д= 21*μ_Т=21*10,3166=216,65 (Н*м)

Рассчитаем мощность и выберем электродвигатель.

Р=Т_Д*ω_k=216,65*3,14=680 (Вт)=0,68 (кВт).

Определим мощность требуемого двигателя:

, где

η_зп=0,75 (КПД закрытой [червячной] передачи)

η_оп=0,95 (КПД открытой [клиноременной] передачи)

η_м=0,99 (КПД компенсирующей зубчатой муфты)

η_пк=0,99 (КПД подшипников качения), n=2 (пары подшипников)

η=η_зп*η_оп*η_м*ηⁿ_пк=0,75*0,95*0,99*099²=0,691

(кВт)

Исходя из рассчитанной мощности мы должны выбрать асинхронный электродвигатель из серии 4А, типо-размер «80А4», мощность которого Р_эл= 1,1 (кВт), с синхронной частотой вращения n₁=1500 оборотов в минуту и коэффициентом скольжения S(%)=5,4

Маховый момент GD²=0,017 (кг*м²).

Подсчитаем общее придаточное отношение электропривода:

Пересчитаем момент инерции маховика на быстроходный вал (вал электродвигателя).

(кг/м²).

Вычислим окончательный момент инерции маховика.

J_М=J_М1-J_Эл, где (кг/м²).

J_М=3,246-0,00043=3,245 (кг/м²).

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Находим общее передаточное число:

Производим разбивку общего передаточного числа: U=U₁₂*U₂₃ , где

U₁₂=2,5 , передаточное число открытой (клиноременной) передачи

U₂₃=20, передаточное число закрытой (червячной) передачи

Определение силовых и кинематических параметров привода

Угловые скорости:

c^-1 (угловая скорость на валу электродвигателя)

c^-1 (угловая скорость на валу червяка)

c^-1 (угловая скорость на валу червячного колеса)

Вращающие моменты:

Н*м

T₁=T_дв*U₁₂*η_оп*η_пк=7,006*2,5*0,95*0,99=16,473 Н*м (на валу червяка)

T₂=T₁*U₂₃*η_зп*η_пк =16,473*20*0,75*0,99=244,624 Н*м (на валу червячного колеса)