|
Вам пригодилась приведенная здесь информация?
Нам за это деньги не нужны, лучше скажите СПАСИБО- проголосуйте за нас в конкурсе сайтов!
Document Title
3.2.2. Приведение внешних нагрузок, масс и жесткостей.а)
Приведение внешних нагрузок.
Внешними нагрузками для ГПМ
являются:
· движущие усилия (моменты);
· тормозные усилия (моменты);
·
сила тяжести;
· ветровые нагрузки;
· сила (момент) трения.
Приведение
их осуществляется на основании равенства работ этих нагрузок в реальной и
приведенной системах с использованием принципа возможных перемещений.
Пример:Приведем все действующие
моменты к валу 2.
Если
приведение производится к более быстроходному звену, то надо разделить на , а если к более тихоходному,
то умножить на . Учет
(при приведении) потерь в передачах с помощью КПД должен соответствовать
направлению силового потока в механизме и поэтому проводится для случаев разгона
и торможения по-разному:
· при передаче энергии от двигателя к грузу (силовой
режим)
где
- приведенный к первому
валу (валу двигателя) момент статического сопротивления, Mст - момент
статического сопротивления на произвольном валу механизма.
· при передаче
энергии от груза к тормозу (тормозной режим)
где
- КПД в тормозном
режиме.
б)Приведение масс производится на основе постоянства
кинетической энергии реальной Tмех и приведенной Tпр систем с
учетом потерь на трение Атр (которые пропорциональны действующим
инерционным усилиям)
Практически работа сил
трения Атр считается постоянной и учитывается с помощью
КПД.
Кинетическая энергия системы
Кинетическая энергия
приведенной системы при приведении к первому валу (валу двигателя)
Тогда с учетом потерь от
сил трения (с учетом КПД)
где Iпр
- приведенный момент инерции при пуске; w1 - угловая скорость вала двигателя;
I1...In - моменты инерции масс, вращающихся со скоростями w1...wn ; m1...mk -
массы элементов, движущихся поступательно со скоростями V1...Vk ; 2...n - КПД передач от соответствующих валов
к первому; T1...Tn - КПД передач от
соответствующих масс к первому
валу.
Линейная скорость поступательного
движения выражается через угловую скорость соответствующих рабочих органов
где
- радиус рабочего
органа.
С учетом того, что передаточное
число определяется по формуле
можно
записать выражение для приведенного момента инерции механизма (при пуске):
При торможении формула
получается аналогично и отличается только перемещением КПД из знаменателя
выражений в числитель.
Пример: Определим
приведенный момент инерции механизма подъема (двигатель, муфта, двухступенчатый
редуктор, барабан, полиспаст).
влияние
этих членов невелико ( так как в знаменателе ) и учитывается коэффициентом = 1,1...1,2.
Здесь I1 -
момент инерции деталей (ротор двигателя, муфта, ведущая шестерня), вращающихся
со скоростью w1 ; I2 - момент инерции зубчатого колеса первой передачи и
шестерни второй передачи; I3 - момент инерции деталей (зубчатое колесо второй
передачи, муфта, барабан), вращающихся со скоростью барабана; mгр = Q/g - масса
поднимаемого груза; Dб - диаметр барабана; ip, i1 - передаточные числа редуктора
и его первой передачи; p
, 1, O - КПД редуктора, его первой передачи и
механизма подъема (включая полиспаст); iп - кратность
полиспаста.
Тогда для процесса пуска
а для
торможения
В справочниках часто
приводятся не моменты инерции, а маховые моменты, между которыми следующая
связь:
где
- маховой момент.
Для
динамического расчета усилий в канатах движущиеся массы приводят к
полиспасту:
· при пуске
· при
торможении
где
- сумма маховых
моментов масс, находящихся на быстроходном валу механизма.
в) Приведение
жесткостей.
Жесткость - это
способность упругого элемента сопротивляться образованию
деформаций.
Численно она характеризуется
коэффициентом жесткости - отношением силового фактора к той деформации, которая
вызывается его действием:
где
Р - сила, вызывающая линейную деформацию y ; М - момент,
вызывающий угловую деформацию .
На валу 2 в силовом
режиме действует момент М, который при жесткости вала с вызывает его
деформацию .
Приведем крутящий момент к валу 1.
Приведем деформацию вала 2 к валу 1
C
учетом уравнений (*) и (**) определим приведенную к валу 2 жесткость вала 1
Жесткости приводятся от
одного вала к другому аналогично моментам инерции и
массам.
Если каждый упругий элемент
воспринимает весь силовой поток, то их соединение - последовательное. А если
упругие элементы системы воспринимают только часть силового потока, то их
соединение называется параллельным.
При
параллельном соединении упругих элементов их коэффициенты жесткости
складываются, а при последовательном - складываются коэффициенты податливости (
величины, обратные коэффициентам жесткости
).
Приведем линейную жесткость
одинарного полиспаста к крутильной (к валу барабана).
Деформация каната (линейная)
,где
с - жесткость каната.
Линейной
деформации будет
соответствовать угол поворота барабана
Действие веса груза Q на
канат эквивалентно действию на окружность барабана крутящего момента MQ
Жесткость каната,
приведенная к оси барабана
Нетрудно показать, что
жесткость каната, приведенная к валу двигателя определяется по формуле
где
- передаточное отношение
редуктора, - кратность
полиспаста.
|
Песня о Заводе
