Расчет приведенных моментов инерции и коэффициентов жесткости

Необходимо привести моменты инерции всей системы к валу двигателя для того, чтобы заменить систему на эквивалентную.

Суммарный приведенный момент инерции:

                                                                                      (3.5)

где  - приведенный к валу двигателя момент инерции поступательно и вращательно движущихся частей системы, кг∙м²;

- момент инерции ротора выбранного двигателя, кг∙м²;

 - коэффициент, учитывающий момент инерции остальных моментов электропривода: тормозного шкива, муфт, редуктора, и т.д. ( ).

Приведенный момент инерции рабочей машины к валу двигателя:

                                                                                                (3.6)

         Найдем приведенный суммарный момент инерции:

J₁,J₂,J₃ – моменты инерции соответствующих зубчатых колес редуктора, кг∙м²;

       J_ТШ – момент инерции тормозного шкива, кг∙м²;

J_М – момент инерции соединительной муфты, кг∙м²;

Имеем:

В данной формуле принимаем:

               (3.7)

Тогда:

                                                                        (3.8)

где  - установившаяся скорость двигателя, ;

Установившуюся скорость двигателя находим по формуле:

                                                                                       (3.9)

Приведенный момент инерции при движении с грузом

   при движении без груза

.             

       Для каждого участка проведены расчеты и все значения занесены в таблицу 4.1

Рассчитаем пусковые и тормозные моменты двигателя, которые требуются для разгона и торможения привода.

Пусковой момент:

                                                                              (3.10)

где  - статический момент сопротивления движению, Н∙м;

 - динамический момент, Н∙м.

Динамический момент рассчитываем по формуле (3.11):

                                                                         (3.11)

где  - допустимое ускорение при пуске и торможении, ;

D – диаметр шкива, преобразующей вращение в поступательное движение, м;

    J – приведенный момент инерции привода, кг∙м².

Динамический момент при движении с грузом

     Нм.

   при движении без груза

    Нм.

  Пусковой момент при движении с грузом

     Нм.

   при движении без груза

     Нм.

Тормозной момент:

                                                                       (3.12)

   при движении с грузом

     Нм.

   при движении без груза

     Нм.

Ни на одном участке момент при торможении или разгоне не оказался выше максимального момента двигателя.

Рассчитаем средний момент двигателя при реостатном пуске:

Нм;

Рассчитаем средний момент двигателя при реостатном пуске без груза:

Нм;

При динамическом торможении:

Нм.

При динамическом торможении без груза:

Приведем линейную жесткость рабочего органа к валу двигателя:

   Н/м

4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Целью предварительной проверки двигателя является уточнение нагрузочных диаграмм момента, а также диаграммы скорости с учетом момента инерции выбранного двигателя.

Рассчитаем времена переходных процессов для каждого участка по формуле (4.1):

                                                                             (4.1)

где J – приведенный момент инерции системы к валу двигателя, кг∙м²;

 - установившаяся скорость двигателя, ;

 - средний момент двигателя, Н∙м;

 - приведенный статический момент, Н∙м.

Первый участок – разгон с грузом

 с.

Третий участок – торможение с грузом

 с

Пятый участок – разгон без груза

 с.

Седьмой участок – торможение без груза

 с.

Угол поворота вала двигателя за время переходного процесса:

                                                                                   (4.2)

       Угол поворота вала

     за 1-й и 3-й участки

     рад.

     за 5-й и 7-й участки

     рад

Время работы с установившейся скоростью:

                                                                         (4.3)

где  - угол поворота вала двигателя, соответствующий величине перемещения в данном режиме, рад;

- угол поворота вала за время пуска и торможения, рад.

Угол поворота вала двигателя, соответствующий величине перемещения в данном режиме:

                                                                          (4.4)

В соответствии с формулой (4.4)

 рад

В соответствии с формулой (4.3)

 с.

 с.

Результаты расчета сведены в Таблицу 4.1.

Суммарное фактическое время работы привода:

с.

Полученное время меньше заданного времени работы привода, то есть требование по производительности выполнено.

Предварительная проверка двигателя по нагреву производится по величине среднеквадратичного момента:

                                                           (4.5)

где допускаемый момент: .

Фактическое значение ПВ: .

 Нм.

Фактическое ПВ:

%

Момент двигателя при ПВ_кат, ближайшем к ПВ_ф:

Нм

Допускаемый момент:

.

Уменьшаем допустимый момент на 15%:

Н∙м.

Среднеквадратичный момент меньше допустимого (78,7 Нм<89,3 Нм), следовательно двигатель проходит по нагреву.

Таблица 4.1 – Предварительный расчет нагрузочных диаграмм

Участок движения	Движение с грузом			Движение без груза
	Пуск	Уст. режим	Торможение	Пуск	Уст. режим		Торможение
,с	0,4	19,6	0,4	0,6	12,73		0,6
,м	0,04	3,92	0,04	0,09	3,82		0,09
, м/с	-	0,2	-	-	0,3		-
,Н∙м	2824,9	2824,9	2824,9	2520,8	2520,8		2520,8
, кг∙м2	274,6	274,6	274,6	219,9	219,9		219,9
, Н∙м	1098,4	0	1098,4	879,6	0		879,6
, Н∙м	3923,3	2824,9	1726,5	3400,4	2520,8		1641,2
, Н∙м	70,6	70,6	70,6	63,02	63,02		63,02
, Н∙м	73,5	73,5	67,8	65,6	65,6		60,5
, Н∙м	79,3	79,3	62	71,4	71,4		54,7
, рад/с	-	64	-	-	96		-
, кг∙м2	0,17	0,17	0,17	0,14	0,14		0,14
, кг∙м2	0,52	0,52	0,52	0,48	0,48		0,48
, Н∙м	83,2	0	83,2	76,8	0		76,8
, Н∙м	162,5	79,3	21,2	148,2	71,4		22,1
, Н∙м	162,5	79,3	21,2	148,2	71,4		22,1
,с	0,4	19,6	0,4	0,6	12,73		0,6
,рад		12,8	1254,4	12,8	28,8		1222,4 ⇐ Предыдущая123 
	Последнее изменение этой страницы: 2018-06-01; просмотров: 350. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...