4. Кинематический и силовой расчеты пм, анализ результатов расчетов в бригаде
Задача кинематических расчетов заключается в определении частот вращения всех валов передаточного механизма и направлений их вращения. Очевидно, что частота вращения первичного быстроходного вала или другого элемента (шкива ременной передачи, например) n1 будет равна частоте вращения вала двигателя, а частоты последующих валов изменяются в передаточное отношение соответствующей ступени.
К примеру, в трехступенчатом механизме
(7)
где
- уточненные передаточные отношения
соответственно первой, второй и третьей
ступеней передаточного механизма.
Направления вращения валов определяются необходимым направлением вращения приводного вала рабочего органа, который направляют таким образом, чтобы он натягивал тяговый орган транспортирующего элемента (ленты, цепного полотна). После решения задачи о направлении вращения приводного вала устанавливают направления вращения всех других валов передаточного механизма в соответствии с использованным типом передач и наносят их на его кинематическую схему (см. рис8а).
Задача силового расчета заключается в установлении крутящих моментов на валах передаточного механизма. Значение крутящего момента может вычисляться по потребной или по фактической мощности выбранного двигателя. В курсовых проектах следует вести расчет по требуемой мощности, дабы не создавать недогруженный механизм. При известных частоте вращения n и требуемой мощности P значение крутящего момента T может быть вычислено по известной зависимости
(8)
где мощность имеет размерность [кВт], а частота вращения – [мин-1]. Определение моментов можно начать как с рабочего органа, подставляя Рр.о. и n р.о., так и с двигателя с подстановкой Рд и n д. При вычислении значений крутящих моментов T используют очевидные зависимости
(9)
или
(10)
В уравнения (6) и (7) следует подставлять значения кпд передач с учетом потерь в опорах.
На заключительном этапе вычисления частот вращения и крутящих моментов следует провести сравнительный анализ полученных в бригаде значений. По результатам сравнения следует сформулировать причины совпадения и различий полученных значений кинематических и силовых параметров.
5. Порядок выполнения лабораторного занятия
1. Знакомятся по методическим указаниям с содержанием этапа синтеза и анализа (формирования технической концепции) передаточного механизма.
2. По исходным
данным курсового проекта в рамках
бригады определяют предварительное
значение требуемого передаточного
отношения механизма и предлагают
возможные его варианты исполнения,
которые способны реализовать
.
По каждому из вариантов составляют
конструктивно кинематические схемы.
Количество предложенных вариантов
должно быть не менее, чем число студентов
в бригаде.
3. Проводят сравнительный анализ предложенных вариантов по их ориентировочным качественным параметрам и выбирают схему для индивидуальной проработки в курсовом проекте. Выбранная схема подписывается преподавателем и в дальнейшем служит заданием для КП.
4. Проводят энергетический расчет выбранной схемы ПМ, подбирают марку двигателя, устанавливают номинальную (асинхронную) частоту вращения вала двигателя и уточняют передаточное отношение. Выполняют разбивку уточненного передаточного отношения между ступенями механизма по соответствующим рекомендациям, формулируя идею этой операции.
5. Проводят индивидуальные кинематический и силовой расчеты ПМ по заданным схемам и составляют сводную таблицу «Частоты вращения и крутящие моменты кинематической цепи». Проводят сравнительный анализ кинематических и силовых параметров в бригаде.
Таблица 0.1. Частоты вращения и крутящие моменты кинематической цепи
Наименование вала |
n, об/мин |
Т, Н∙м |
Тпик, Н∙м |
Быстроходный |
n1 =
|
T1 = |
T1 ∙ φ = |
Промежуточный |
n2 = |
T2 = |
T2 ∙ φ = |
Тихоходный |
n3 =
|
T3 = |
T3 ∙ φ = |
=
=