Определение момента движущих сил

1.1. Вычертить в масштабе по исходным данным для Вашего варианта график изменения сил полезного сопротивления за цикл (рис. 3, б), график изменения скорости ведомого звена рабочей машины за цикл (рис. 3, в) (считать закон изменения скорости в пределах рабочего хода синусоидальным):

.

1.2. Разделить ось абсцисс (ось ) на 24 (18) равных отрезка и для каждого значения угла поворота найти величину момента сил полезного сопротивления по формуле

, (1)

где – сила, Н; – скорость, м/с; – частота вращения тихоходного вала редуктора, с ^–1.

1.3. В соответствующем масштабе построить график изменения моментов сил полезного сопротивления за цикл (рис. 3, г).

1.4. Зная, что , графическим интегрированием функции за цикл получаем график изменения работы сил полезного сопротивления внутри цикла (рис. 3, д).

1.5. Принимая во внимание, что работа движущих сил изменяется по линейному закону и что при установившемся движении работа движущих сил за цикл равна работе сил сопротивления , построить график (j), проведя прямую линию из начала координат до конечного значения функции .

Масштаб работы будет следующим:

, (2)

где – масштаб моментов сил; – масштаб угла поворота;
H _т – полюсное расстояние (мм).

Рис. 3. Графики для определения момента движущих сил

и избыточной работы за цикл

1.6. По графикам и (j) построить закон изменения избыточной работы внутри цикла. Из этого графика (рис. 3, е) найти , по которой в дальнейшем определяется неравномерность движения машины (пункт 10).

1.7. Графически продифференцировав закон изменения (j), определить величину момента движущих сил (прямая (j), на рис. 3, г).

По величине . подобрать мощность электродвигателя

, (3)

где N – мощность двигателя, Вт; Т _д.с. – момент движущих сил на выходном валу, Н×м; w – частота вращения выходного вала редуктора, c^–1; h – коэффициент полезного действия передаточного механизма.

В свою очередь,

,

где = 0,99 – КПД одной пары подшипников; = 0,99 – КПД муфты; – КПД быстроходной и тихоходной передачи соответственно.

Ориентировочно рекомендуется выбирать КПД:

· 0,98 – цилиндрические прямозубые передачи;

· 0,97 – цилиндрические косозубые,

· 0,96 – цилиндрические шевронные;

· 0,96 – конические прямозубые;

· 0,95 – конические косозубые.

1.8. Выбранный тип электродвигателя проверить по нагреву. Так, например, для асинхронных электродвигателей необходимо соблюдать неравенство T _н T _э , где T _н и T _э номинальный и среднеквадратичный моменты.

,

где – значение момента сил сопротивления на промежутке времени , – продолжительность цикла.

Так, если цикл разбит на 24 равных отрезка, то среднеквадратичный момент нужно определять по формуле

.

В ряде случаев, если условие при проверке двигателя по нагреву не выполняется, разрешается понизить среднеквадратичный момент на 30 %,см. [15], т.е. T _н 0,7 T _э.