Силовой расчет главного механизма

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Силовой расчет проведен для положения механизма №3(лист 3).

группа 4 – 5

• силы тяжести звеньев:

G₄= m_4*g=353, 16 Н;

G₅= m_5*g=392, 4 Н;

• силу производственного сопротивления по графику (лист 1):

Р_пс=7000 Н;

• силы и моменты сил инерции звеньев:

= m_4*а_s₄=38, 34 Н;

= m_5*а_s₅=51, 6 Н;

Н/м;

1) -? ,

;

Н;

2) -? , -? ,

;

Масштабный коэффициент для построения плана сил определяем по формуле:

Н/мм;

Длины отрезков на чертеже:

мм;

мм – пренебрегаем;

Из плана сил находим:

Н;

3) -? ,

;

Из плана сил находим:

Н;

4) ;

группа 2 – 3

• силы тяжести звеньев:

G₂= m_2*g=196, 2 Н;

G₃= m_3*g=343, 35 Н;

• силы и моменты сил инерции звеньев:

= m_2*а_s₂=27 Н;

= m_3*а_s₃=19, 53 Н;

Н/м;

Н;

1) -? ,

;

Н;

необходимо перенаправить;

2) -? ,

;

Н;

3) -? , -? ,

;

Масштабный коэффициент для построения плана сил определяем по формуле:

Н/мм;

Длины отрезков на чертеже:

мм;

мм – пренебрегаем;

мм;

мм – пренебрегаем;

мм;

Из плана сил находим:

Н;

начальное звено

1) Р_ур-?

;

Н;

Масштабный коэффициент для построения плана сил определяем по формуле:

Н/мм;

Длины отрезков на чертеже:

мм;

Из плана сил находим:

Н;

Н/м;

проверка

Нм;

Погрешность силового расчета составляет:

Силовой расчет с учетом сил трения

Выполнен на листе 3. Все масштабные коэффициенты сил совпадают с масштабными коэффициентами сил на силовом расчете без учета сил трения.

Определяем силы и моменты трения

группа 4-5

1) -? ,

;

Н;

из плана сил находим

группа 2-3

1) -? ,

;

Н;

2) -? ,

;

Н;

из плана сил находим

начальное звено

;

Н;

КПД главного механизма равен:

Выбор электродвигателя

Определяем работу сил полезного сопротивления

Определяем работу сил полезного сопротивления на интеревале одного оборота главного вала (начального звена). Эта работа определяется как площадь , ограниченная графиком и осью абсцисс, умноженная на масштабы и :

Определяем требуемую мощность приводного электродвигателя

где Т – время одного оборота главного вала, с; ; - КПД зубчатой передачи (принимаем ); - КПД главного механизма ( .

Выбор электродвигателя по каталогу

По каталогу асинхронных электродвигателей выбираем асинхронный электродвигатель 4АА63В4У3.

- мощность электродвигателя; - синхронное число оборотов; - номинальное число оборотов; - момент инерции ротора электродвигателя.

Определение приведенного момента сил

Приведенный момент сил тяжести и сил полезных сопротивлений рассчитываются для всех рассматриваемых положений механизма по формуле:

По результатам расчёта строим график .

0	1	2	3	4	5	6	7	8
0	0	14, 1489	7000	7000	0	0	0	0
0	0, 21	0, 105	0, 105	0	0, 0875	0, 252	0, 28	0
-	180	180	180	-	0	0	0	-
-	-1	-1	-1		1	1	1	-
-	0	0	0	-	180	180	180	-
-	1	1	1	-	-1	-1	-1	-
0	0, 175	0, 21	0, 1435	0	0, 1316	0, 2485	0, 2345	0
-	25	35	56	-	120, 5	140, 5	162	-
-	0, 9063	0, 81915	0, 55915	-	-0, 50754	-0, 77162	-0, 95106	-
0	0, 0917	0, 13728	0, 138	0	0, 11616	0, 17072	0, 12672	0
-	55	64	77	-	102	112, 5	124	-
-	0, 57358	0, 43837	0, 22495	-	-0, 2079	-0, 38268	-, 5592	-
0	0, 203	0, 266	0, 2625	0	0, 2436	0, 2905	0, 2065	0
-	127	86	52	-	58	95, 5	127	-
-	-0, 60182	0, 06976	0, 61566	-	0, 52992	-0, 09585	-0, 60182	-
0	20, 753	-7, 9165	-97, 587	0	-6, 4038	-30, 46	-37, 173	0

Углы между векторами сил и скоростей точек их приложения замерены на планах скоростей.

Определение приведенного момента инерции

Приведенный момент инерции определяем из условия равенства в каждый момент времени кинетической энергии модели кинетической энергии машинного агрегата.

Приведенный момент инерции рычажного механизма рассчитан по формуле:

№ полож.	0	1	2	3	4	5	6	7	8
	0	0, 0982	0, 101	0, 5095	0	0, 0638	0, 178	0, 1607	0

Суммарный приведенный момент инерции агрегата

Суммарный приведенный момент инерции агрегата равен сумме трёх слагаемых

где - приведенный момент инерции ротора электродвигателя, :

( - осевой момент инерции ротора, взятый из каталога электродвигателя);

- приведенный момент инерции зубчатых колёс редуктора и пары :

где - момент инерции зубчатых колёс редуктора относительно своих осей, кг*с²; - массы зубчатых колёс ; - скорость оси сателлитов, м/с; - угловая скорость сателиттов, с^-1; - угловая скорость вала двигателя, с^-1; - угловая скорость i-го зубчатого колеса, с^-1; к – число блоков сателиттов (принимаем к=3).