1 − Электродвигатель; 2 − муфта упругая; 3 − вал; 4 − подшипник; 5 − тормоз; 6 − шкив тормозной; 7 − диск инерционный

Рисунок 5.1 − Кинематическая схема установки для исследования динамики механизма

Таблица 5.1 − Технические характеристики первой установки для исследования динамики механизма

Характеристика	Размерность	Величина
Электродвигатель типа АОЛ2-31-6/4
мощность	кВт	0,75/1,1
Частота вращения ротора	об/мин	955/1440
Маховый момент ротора	Н∙м2	0,4
Напряжение	В	380
Частота тока	Гц	50
Тормоз колодочный электромагнитный короткоходовой типа ТКТ-100
Диаметр тормозного шкива	мм	100
Тормозной момент − начальный	Н∙м	5
Тормозной момент − максимальный	Н∙м	20
Маховый момент шкива	Н∙м2	0,48
Напряжение	В	380
Частота тока	Гц	50
Инерционные диски
Маховый момент одного диска	Н∙м2	2,7
Количество инерционных дисков	шт.	3

В ступице муфты 2, соединяющей валы электродвигателя и тормозного шкива, предусмотрено отверстие с резьбой, позволяющее ввернуть стержень с нарезанным концом.

При выключенном электродвигателе и ввернутом в ступицу муфты 2 стержне с помощью динамометра определяются моменты сопротивления движению механизма.

Момент сопротивления движению механизма при свободном выбеге, т.е. при выключенном электродвигателе и расторможенном тормозе, Н∙м

, (5.6)

где l − длина плеча замера усилия динамометром, равная расстоянию от точки подсоединения динамометра к стержню до оси вала, м; Р₁ − показание динамометра при замере расторможенной установки, Н.

Момент сопротивления движению механизма при торможении, т.е. при выключенном электродвигателе и заторможенном тормозе, Н∙м

, (5.7)

где Р₂ − показание динамометра при замере заторможенной установки, Н.

5.3 Вывод формул для исследования динамики грузоподъемного механизма

При включении электродвигатель развивает момент, преодолевающий статический и динамический моменты сопротивления, создаваемые приводимым в движение механизмом.

При выключении электродвигателя без последующего принудительного затормаживания тормозом статический момент механизма , создавая сопротивление продолжению дальнейшего движения, равен динамическому моменту , создаваемому кинетической энергией масс, движущихся по инерции после выключения механизма:

. (5.8)

Если одновременно с выключением электродвигателя вступает в работу тормоз, как это необходимо и принято в большинстве механизмов грузоподъемных машин, то тормозной момент , являясь дополнительным моментом сопротивления дальнейшему движению, действует совместно со статическим

. (5.9)

Динамический момент для механизма опытной установки (рисунок 5.1), имеющей только вращающиеся массы, согласно формулам (5.2) и (5.5)

, (5.10)

где и − маховые моменты соответственно ротора и инерционного диска, Н∙м²; z − количество дисков, шт.

Суммарный приведенный маховый момент вращающихся масс механизма установки составит

, (5.11)

где M_с − момент сопротивления движению механизма после выключения (он же момент M_с1 или M_с2), Н∙м; M_с1 = M_ст − момент сопротивления движению механизма после выключения электродвигателя при свободном выбеге без дополнительного затормаживания тормозом, определяемый по формуле (5.6); M_с2 = M_ст + M_т − момент сопротивления движению механизма после выключения электродвигателя при дополнительном торможении тормозом, определяемый по формуле (5.7); t − время неустановившегося движения, с; t=t₀ − время остановки без дополнительного затормаживания при свободном выбеге, с; t=t_р − время остановки с дополнительным торможением, с; n − частота вращения электродвигателя, об/мин.

Электродвигатель установки двух скоростной, позволяет работать на частоте вращения 955 или 1440 об/мин.

При известных маховых моментах ротора электродвигателя и инерционных дисков из формул (5.10) и (5.11) определяется коэффициент, учитывающий инерцию масс отдельных деталей трансмиссии: вала, соединительных муфт, деталей передач и других деталей.

. (5.12)