Задача №4

На рис. 7 наведено кінематичну схему механічної частини електроприводу пересування візка мостового крану, де 1 – ходові колеса, 2 – гальмо, 3 – двигун, 4 – з’єднувальна муфта, 5 – рейки.

Знехтуючи податністю механічних зв’язків, визначити приведений до швидкості обертання двигуна статичний момент , електромагнітний моментдвигуна та його динамічну складовув процесах сталого руху, розгону і гальмування, якщо задані (див. табл 4 і 5): суспільна маса візка з вантажем; діаметр ходових колес; діаметрцапф підшипників ходових колес, момент інерції ротора двигуна, момекнт інерції решти мас обертального руху,і; числа зубців шестерен редуктора,,і; ККД однієї шестеренної пари, коефіцієнттертя в опорах ходових колес, коефіцієнттертя кочіння ходових колес, коефіцієнт, що враховує тертя реборд колес об рейки, прискорення (лінійне)поступового руху візка в процесах розгону і гальмування.

Скласти розрахункову кінематичну схему електропривода у вигляді жорсткої (одномасової) системи. Визначити параметри розрахункової кінематичної схеми. Скласти математичну модель механічної частини електропривода у вигляді рівняння руху і структурної схеми.

Рисунок 7

Таблиця 4

Номер варіанта	, т	, м	, м	, кг*м	, кг*м	, кг*м	, кг*м
17	8,2	0,5	0,07	3,82	0,36	0,56	0,66	44	112	36	96

Таблиця 5

Номер варіанта
16 – 30	0,92	0,015	0,6	1,5	0,9

Розв’язок:

Нехтуючи податливістю механічних зв'язків, визначимо приведений до швидкості обертання двигуна статичний момент М_с

Н∙м.

де: m_в - спільна маса візка з вантажем;

d_ц - діаметр цапф підшипників ходових колес;

z₁, z₂, z₃ і z₄ - числа зубців шестерень редуктора ;

η_п - ккд однієї шестеренної пари;

µ- коефіцієнт тертя в опорах ходових колес;

f - коефіцієнт тертя котіння ходових колес;

k- коефіцієнт що враховує тертя реборд колес об рейки;

i_р - передаточне число редуктора.

Останнє дорівнює:

,

,

,

.

Н∙м.

Знайдемо електромагнітний момент М двигуна та його динамічну складову М_дин в процесах сталого руху, розгону і гальмування:

M –M_c = J_∙∙.

м.

кг∙м²

В процесах розгону і гальмування.

Н∙м.

Знаки “+” і “-” відносяться відповідно до моментів:

Електромагнітний момент М двигуна в процесі сталого руху(М_дин=0)

M =M_c =22,23 Н∙м.

Електромагнітний момент М двигуна в процесі, розгону (М_дин>0)

M =M_c + М_дин=22,23+381,348=403,578 Н∙м.

Електромагнітний момент М в процесі гальмування (М_дин<0)

M =M_c - М_дин=22,23-381,348=-359,118 Н∙м

Розрахункова кінематична схема електропривода у вигляді жорсткої (одномасової) системи та її структурна схема подані на рисунку 8.

Рисунок 8

Рівняння руху одномасової системи має вигляд:

M –M_c = J_∙∙p .

Задача№5

На рис. 9 наведено кінематичну схему механічної частини електропривода повороту платформи 1 з технологічним обладнанням (наприклад, екскаватора або великовантажного маніпулятора), де 2 – двигун, 3 – з'єднувальна муфта, 4 – гальмо, 5 – редуктор; 6 – ведуча шестерня, 7 – нерухомий зубчастий венець, 8 - опорні ролики.

Знехтуючи податністю механічних зв'язків, визначити: допустимі значення моменту на валу двигуна при пуску і гальмуванні, момент утрат в передачі (редукторі та шестеренній парі "ведуча шестерня - зубчастий венець") і статичний момент в перехідних і усталеному режимах, якщо задані маса m_п платформи з вантажем; діаметр D_к кола опорного роликового круга; діаметр d_р роликів; момент інерції J_д двигуна; момент інерції J₁ двигуна і жорстко зв'язаних з ним елементів (системи "ротор двигуна  редуктор  ведуча шестерня"); момент інерції J₂ поворотної платформи з розміщеним на неї вантажем (відносно вісі обертання платформи); допустиме лінійне прискорення _доп платформи на колі її опорного роликового круга; коефіцієнт f тертя котіння роликів; коефіцієнт k_р, що враховує тертя роликів опорного роликового круга об реборди спрямовуючої (на площині зубчастого венця) і тертя в центральній цапфі вісі обертання платформи; передатне число i_р і ККД _р редуктора; передатне число i_ш і ККД _ш шестеренній парі "ведуча шестерня - зубчастий венець".

Рисунок 9

Таблиця 6

Номер Варіанта	mп, т	Dк, м	dр, м	Jд, кг∙м2	J1, кг∙м2	J2, кг∙м2	iр	iш	aдоп, м/с2
17	19	28	0,2	28,6	32,5	550	16	48	0,8

Таблиця 7

Номер варіанта	ηр	ηш	f, м	kр
16-30	0,9	0,92	0,0006	2,1