5.2 Определение параметров для уравновешивания первой гармоники

С помощью найденных коэффициентов векторов круговых гармоник, мы можем найти их модули. Рис. 5. 26:

Рисунок 5. 26

Найдём начальные углы круговых гармоник. Рис. 5. 27:

Рисунок 5. 27

Зная начальные углы круговых гармоник, найдём угол наклона большой оси эллипса, соответствующий 1-ой гармоники. Рис. 5. 28:

Рисунок 5. 28

Для уравновешивания двух круговых гармоник, которые образовались из перовой гармоник, найдём массы противовесов. Рис. 5. 29:

Рисунок 5. 29

Найдём начальные углы установки противовесов. Рис. 5. 30:

Рисунок 5. 30

Запишем законы движения противовесов, для дальнейшего сравнения уравновешивания. Рис. 5. 31:

Рисунок 5. 31

Построим годограф с учётом большей оси. Для этого запишем уравнение прямой с углом θ:

5.3 Оценка целесообразности уравновешивания первого годографа

На основании закона движения противовеса, мы можем построить общий график первого годографа. Красной (сплошной линией) показан неуравновешенный механизм, синей (пунктирной) линией показан уравновешенный годограф. Рис. 5. 32.

Рисунок 5. 32

Как видно из графика на Рис. 5. 32, наш годограф уменьшился и это хорошо. Но мы не учли изменение массы механизма и усилия, передаваемого на корпус механизма.

Найдём отношение массы механизма после установления противовесов (М2) к массе механизма без противовесов (М1). Рис. 5. 33.

Рисунок 5. 33

Масса механизма увеличилась в 55,3 %.

После установки круговых противовесов, годограф главного вектора сил инерции стал меньше по значениям. Этому свидетельствует график, представленный на рисунке 5. 32.

Годограф реакции в точке присоединения кривошипа к стойке представлен на рисунке 5. 34:

Рисунок 5. 34

Таким образом, можно сделать вывод, что масса механизма увеличилась в 55,3 %, главный вектор сил инерции уменьшился. Установка противовеса, в данном случае, не целесообразна, из-за значительного увеличения массы.

Рисунок 5. 35 Схема кривошипа с противовесами.

Рисунок 5. 36 Схема механизма со всеми противовесами

6. Выбор двигателя

В курсовом проекте предлагается использовать электрический двигатель постоянного тока независимого возбуждения. Такой двигатель имеет линейную статическую характеристику, что упрощает динамические расчеты.

Для того чтобы правильно подобрать двигатель, необходимо знать, в каких режимах работает машина. Если скорость входного звена исполнительного механизма остается приблизительно постоянной, то реализуется установившийся режим. В этом случае приводной двигатель выбирается по усредненной мощности:

Однако, если движущий момент изменяется по синусоидальному закону , то . Поэтому при подборе двигателя правильнее использовать среднеквадратичное значение мощности:

Поскольку двигатель не меняется при переходе с одного режима на другой режим, необходимо, чтобы его номинальная (паспортная) мощность , выбираемая по каталогу, была близкой, но не меньшей, чем любая из мощностей или , рассчитанных на программных движениях.

Из каталога определяется также коэффициент перегрузки , позволяющий оценить перегрузочную способность двигателя. Номинальный момент на двигателе должен быть не меньше, чем его максимальное значение

.

Если это условие не выполняется, то выбирают двигатель большей мощности и снова осуществляют проверку. Дополнительно проводят тепловой расчет двигателя.