2.1 Схема электромеханической платформы

1 - регулятор напряжения; 2 - двигатель; 3 - редуктор; ω₁ и ω₂ - угловые

частоты вращения вала двигателя и редуктора соответственно.

Рисунок 2.2 – Схема управляющего механизма

Стенд для испытания магнито-жидкостного амортизатора состоит из управляющего механизма (рисунок 2.2) и исполнительного механизма (рисунок 2.3).

4 – кривошипно-шатунный механизм (КШМ); 5 – направляющая;

6 – тахометр; 7 – МЖ амортизатор; 8 – датчик усилия; 9 – корпус платформы.

Рисунок 2.3 – Схема исполнительного механизма

2.2 Параметры магнито-жидкостного амортизатора

Конструкция электромеханической платформы зависит от габаритных и подсоединительных размеров амортизатора, а также силы его сопротивления при движении. /2/

Основные параметры занесены в таблицу 2.1.

Далее проведем подбор и расчет всех элементов платформы.

Таблица 2.1 - Параметры магнитожидкостного амортизатора

Параметр	Величина
Длина в сдвинутом положении, мм	363
Ход поршня, мм	230,5
Диаметр штока, мм	14
Диаметр резервуара, мм	45
Диаметр штыря, мм	8
Диаметр проушины, мм	14
Усилие при отбойном ходе, Н	от 400 до 1800
Усилие при ходе сжатия, Н	от 200 до 800

2.3 Кинематический расчет управляющего механизма

Исходные данные для расчета:

- максимальное усилие нагружения F_вых=2000 Н;

- максимальный радиус кривошипа R=100 мм;

- максимальная частота вращения выходного вала n_вых=85 мин^-1.

Определим момент Т_вых на выходном валу: /8/

, (2.1)

(Н∙м).

Определим мощность Р_вых на выходном валу:

, (2.2)

(кВт).

Коэффициент полезного действия редуктора η₀ определяется из /9/, с.13, таблица 1.2.1 и равен 0,96.

Расчетная мощность электродвигателя Р_{эд р} находится по формуле:

, (2.3)

(кВт).

Из /9/, с.13, таблица 1.2.2, выбираем закрытую цилиндрическую быстроходную передачу (редуктор) и соответствующие ей минимальные U_{0 min} и максимальные U_{0 max} передаточные числа:

U_{0 min}=3,1,

U_{0 max}=9.

Находим расчетные минимальные n_{эд р min} и максимальные n_{эд р max} частоты вращения электродвигателя:

n_{эд р min}= n_вых∙U_{0 min}, (2.4)

n_{эд р min}=85∙3,1=263,5 мин^-1,

n_{эд р max}= n_вых∙U_{0 max}, (2.5)

n_{эд р max}=85∙9=765.

По каталогу (/9/, с.283, таблица 16.7.1 и 16.7.2) выбираем элект­родвигатель из условий:

Р_эд ≥ Р_{эд р}, (2.6)

n_{эд р min} < n_эд < n_{эд р max}.

Подходящие параметры имеет асинхронный элект­родвигатель марки 4А112МА8УЗ.

Параметр	Значение
Рэд , кВт	2,2
nэд , мин-1	710
Тmax / Тnom	1.8
J, кг∙м2	2,92
Масса, кг	12

Их значения, а также габаритные и установочные размеры сведены в таблицах 2.2 и 2.3 соответственно.

Таблица 2.2 - Параметры асинхронного элект­родвигателя

Внешний вид и размеры элект­родвигателя изображены на рисунке 2.4.

Таблица 2.3 - Габаритные и установочные размеры элект­родвигателя

В миллиметрах

Параметр	Значение
h	112
b10	190
b11	230
b12	54
l10	140
l11	172
l12	56
d10	12
h10	12
d1	32
l1	80
l31	70
b1	10
h1	8
d30	260
h30	276
h31	164
l30	452

Рисунок 2.4 - Внешний вид элект­родвигателя

Р

исунок 2.5 - Изображение редуктора сбоку

Рисунок 2.6 - Изображение редуктора сверху

Изображение редуктора сбоку и сверху показано на рисунках 2.5 и 2.6.

Далее определяем действительное передаточное число редуктора:

, (2.7)

.

Находим диаметр выходного вала редуктора d_вал из расчета на кручение при пониженном допускаемом напряжении по формуле:

, (2.8)

где [τ] = (20÷30) Мпа.

(мм).

Для соединения электродвигателя и редуктора используется втулочная муфта с призматической шпонкой. Она показана на рисунке 2.7.

Муфта подбирается по диаметру d соединяемых валов. При значении d=32 мм и моменте T=0,2 кН∙м она имеет следующие параметры, сведенные в таблице 2.4. /8/

Таблица 2.4 - Параметры муфты

В миллиметрах

Параметр	Значение
D	55
L	105
Шпонка	10х8х45
Винт	М6х10,66
Кольцо	55

При данных параметрах она будет обозначаться: муфта втулочная 2-200-40.

Втулка изготавливается из стали 45 по ГОСТ 1050-88. /9/

1 - втулка; 2 - кольцо; 3 - призматическая шпонка; 4 - винт.

Рисунок 2.7 - Изображение втулочной муфты