Динамический анализ
При динамическом анализе на основании предыдущих расчетов и исходных данных ставится задача определения мощности движущих сил, выбора электродвигателя и определения момента инерции маховика.
Определение приведенного момента сил
Суммарный момент, приведенный к кривошипному валу 4, включает
приведенный момент сил сопротивлений и приведенный момент сил инерции масс, вращающихся с ускорениями
.
(13)
При определении приведенного момента сил сопротивлений учитываются момент сил сопротивления транспортирующего устройства; моменты сил трения в опорах валов 4, 5; силы сопротивления при выталкивании деталей в лоток.
Таким образом, приведенный к валу 4 момент сил сопротивления равен
,
(14)
где
– приведенный момент силы сопротивления
транспортирующего устройства,
;
.
–
момент
сил трения в опорах вала 4,
.
– приведенный
момент сил трения в опорах вала 5. Этот
момент возникает при вращении креста
со столом и изменяется в зависимости
от угла рабочего поворота кривошипного
вала,
,
. (15)
– приведенный момент
сил сопротивления, возникающий при
выталкивании детали ползуном при прямом
ходе,
,
.
(16)
Для упрощения расчетов считать, что сила передается на шейку кривошипа и постоянна по величине.
– приведенный
момент сил инерции
креста и стола, вращающегося с ускорениями.
Этот момент зависит от угла рабочего
поворота кривошипного вала и определяется
по формуле,
,
. (17)
Расчеты
по формулам (13), (14) рекомендуется выполнять
при
,
изменяющемся через
от 0 до
,
а по формуле (16) – от нуля до
.
Нулевое значение угла
соответствует положению цевки кривошипа
в момент вхождения в паз креста.
При
расчетах
,
,
по формулам (14),
(15), (17) и
по формуле (16)
необходимо учесть следующее: нулевое
значение
и
(при входе цевки в
паз креста, что соответствует
)
должно соответствовать значению угла
.
Нулевое значение
совместить со
значением
,
отстоящим на
после точки, соответствующей началу
состояния покоя креста. Поворот на
соответствует времени
(см. циклограмму, табл.3).
Результаты вычислений по формулам (13), (14), (15), (16), (17) следует представить в виде сводной таблицы.
П
о
данным вычислений на одном графике (см.
рис.9) в пределах изменения угла
Рис.9
от
0 до
необходимо построить суммарную диаграмму
и прямую, определяющую
среднее значение приведенного момента
сил сопротивления за цикл движения
.
Исследование движения машинного агрегата, определение его приведенного момента изложено в [1], с. 140. . .150, 153. . .156; [4], с. 201. . .212, 324. . .336, 349. . .356.
7.2. Определение мощности движущих сил и выбор электродвигателя
При
определении мощности сил
следует исходить из того, что за цикл
работа движущих сил равна работе сил
сопротивлений, в том числе с учетом сил
сопротивлений в зубчатых передачах
.
Здесь
– мощность сил сопротивлений, кВт,
.
– КПД зубчатых
передач. Так как коническая зубчатая
пара и планетарная передача соединены
последовательно, то
.
(18)
Здесь
–
КПД конической зубчатой пары (следует
принять
);
–
КПД планетарной передачи.
Потери
мощности в планетарных передачах при
условии неподвижности одного из
центральных колес зависят от вида схемы
и коэффициента потерь
простой передачи, полученной из
планетарной остановкой водила.
В зависимости от схемы следует вычислить по одной из формул, приведенных в табл.4.
Т а б л и ц а 4
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Схема на рисунке |
Формулы |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
При
вычислениях КПД по формулам в табл.4,
рекомендуется для схем, представленных
на рис.1 и 3, принять
;
а на рис. 2 и 4 –
.
Минимальное значение мощности электродвигателя равно
.
(19)
По
мощности
и заданной угловой скорости
следует подобрать электродвигатель
(см. табл.5). Из этой таблицы следует
выбрать момент инерции ротора
и частоту вращения вала
,
используемых при последующих расчетах.
Определение мощности движущих сил в механизмах, расчет КПД планетарных передач приведены в [1], с.164. . .167; [3], с.254. . .256; [4], с.308. . .313, 319. . .324.
Т а б л и ц а 5
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ АСИНХРОННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность кВт |
Частота вращения об/мин |
Момент инерции ротора
|
АОЛ2 – 11 – 2 АОЛ2 – 12 – 2 АОЛ2 – 21 – 2 АОЛ2 – 22 – 2 АОЛ2 – 31 – 2 АОЛ2 – 12 – 4 АОЛ2 – 21 – 4 АОЛ2 – 22 – 4 АОЛ2 – 31 – 4 АОЛ2 – 32 – 4 |
0,8 1,1 1,5 2,3 3,0 0,8 1,1 1,5 2,2 3,0 |
2815 2815 2860 2860 2880 1460 1400 1400 1430 1430 |
0,00012 0,00015 0,00022 0,00035 0,00080 0,00021 0,00042 0,00055 0,001 0,0012 |