2020-01-14
275
Приведенный к оси кривошипа момент инерции для положений механизма 0<φ< π, т.е для точек 1-7 динамический момент рассчитаем по формуле
Где mгр, mст, mсл- масса груза, стола и слитка соответственно. m=G/g
При π <φ< 2 π, т.е для точек 8-12
По данным формулам расчет выполнен в программе Mathcad 12 (приложение 4). Результаты сводим в таблицу 3.
По результатам расчётов строим график изменения приведённого момента инерции Jnp от угла поворота кривошипа φ.(рис.1 приложения 5).
Определение величины 
(для упрощения записи в дальнейшем обозначим 
) производим путём численного дифференцирования.
По графику (рис.1 приложения 5) найдем значения Jnp промежуточных значений (середина каждого участка) и сведём в таблицу 4 значение Jnp рассчитываемых и промежуточных точек. определяем по формуле центрального дифференцирования
.
Точку 10а находим методом левого дифференцирования. 
Таблица 4
| № точки | φ рад | Jпр*103 кгм2 | *103
кгм2
|
| 1 | 0 | 0 | -0,042 |
| 1ц | 0.262 | 2.400 | 18,109 |
| 2 | 0.524 | 9.489 | 22,945 |
| 2ц | 0.785 | 14.400 | 18,989 |
| 3 | 1.047 | 19.420 | 15,573 |
| 3ц | 1.309 | 22.560 | 8,511 |
| 4 | 1.571 | 23.880 | 0,000 |
| 4ц | 1.833 | 22.560 | -8,662 |
| 5 | 2.094 | 19.350 | -21,415 |
| 5ц | 2.356 | 11.360 | -25,592 |
| 6 | 2.618 | 5.940 | -18,321 |
| 6ц | 2.88 | 1.760 | -11,336 |
| 7 | 3.142 | 0 | 0,000 |
| 7ц | 3.403 | 1.760 | 11,245 |
| 8 | 3.665 | 5.881 | 19,237 |
| 8ц | 3.927 | 11.840 | 20,380 |
| 9 | 4.189 | 16.560 | 15,725 |
| 9ц | 4.451 | 20.080 | 12,887 |
| 10 | 4.712 | 23.300 | 9,699 |
| 10а | 4.817 | 23.630 | 3,143 |
| 10ц | 4.974 | 23.440 | -1,933 |
| 11 | 5.236 | 22.820 | -17,252 |
| 11ц | 5.498 | 14.400 | -27,863 |
| 12 | 5.76 | 8.220 | -23,403 |
| 12ц | 6.021 | 2.160 | 1,427 |
| 1 | 6.283 | 0 | -0,042 |
|
|
|
Значения рассчитываемых точек внесем в таблицу 3.
Динамический момент Мд, М∑, рассчитаем с помощью табличного редактора Microsoft Office Excel 2007. В нем же построим графики Мст, Мд, М∑ от φ рис 3.
Динамический момент Мд рассчитываем по формуле
Сумма моментов М∑ = Мст * Мд
Полученные значения заносим в таблицу 3.
Выбор редуктора
Для выбора редуктора, кроме величин М∑ и U, необходимо знать наибольшее значение мощности.
Максимальное значение мощности, которую необходимо снять с тихоходного вала редуктора, находится из выражения
Nt = М∑max * ω
М∑max - максимальный суммарный момент на тихоходном валу редуктора = 14,446кНм в точке 10
ω max- угловая скорость в точке 10 = 1,044рад/с
Nt = 14,446*1,044=15,08 кВт
Мощность на быстроходном валу редуктора Nб с учётом коэффициента полезного действия редуктора ηр = 0,955.
Nб = Nt /ηр = 15,08/0,955 = 15,8 кВт.
Итак, для выбора редуктора имеются следующие данные
U = 71,428;
Nб = 15,8 кВт;
ωдв = 75рад/с.
Далее по таблице [1] стр.162 находим соответствующий тип редуктора с максимально близкими характеристиками – ЦСН-55-II со следующими характеристиками:
U = 79,5;
|
|
|
Nб = 29 кВт;
ωдв = 78,5рад/с.
Редуктор представляет собой трехступенчатую зубчатую передачу. На верхней части корпуса имеется кольцевой выступ для установки стойки, на которую крепится фланцевый электродвигатель.
Выбор муфт
Редуктор имеет посадочное место под электродвигатель, муфту на быстроходный вал редуктора не применяем.
На тихоходный вал имеем:
Ǿ = 170 мм.
М∑max =14,446 кН*м
max M = М∑max /G=14,446/9,8 = 1474 кгс*м
На основании этих данных выбираем муфту МЗП для диаметров до 180 мм М = 5000 кгс*м [3].
