Изучение методов построения схем режущих аппаратов дискового типа и их динамики, страница 2

Построение диаграммы моментов резания ,  и изменения угловой скорости .

Диаграмму моментов резания строим, пользуясь формулой

Входящие в формулу величины  находим графически. Для такого графического определения строим (Рисунок 3) последовательное положение ножа, начиная с момента начала резания и далее через

С этой  целью проводим окружность  из  центра  вращения  радиусом, равным эксцентриситету. По этой окружности перемещается центр кривизны ножа О1, в процессе резания. Находим на этой окружности положение центра кривизны ножа  в  момент  начала  резания.  Для   этого  засекаем   на  этой окружности точку радиусом кривизны ножа из точки 1 горловины. Отмечаем на окружности следующие точки вправо, соответствующие последовательному повороту ножа каждый раз на 5°. Для этих точек вычерчиваем в пределах горловины загруженные участки лезвия ножа . Эти загруженные участки замеряем на чертеже. Также графически определяем радиус-векторы r, измеряя их от центра вращения до середины соответствующей дуги, т.е. до средины загруженного участка. Для определения углов скольжения, соответствующих каждому построенному положению ножа, измеряем транспортиром углы, образованные радиус-векторами и радиусами кривизны ножа. Это – углы . Для получения значения углов скольжения нужно эти углы  вычесть из 90° . Для найденных таким путем углов скольжения  определяем соответствующие значения величины . Все расчетные величины сводим в таблицу. 1,  и  подставляем в см, а величинуb Hсм/см2.

На основании данных таблицы 2 сроим диаграмму моментов резания.

На оси абсцисс откладываем углы поворота в градусах от 0 до 360 где Z число ножей. Интервал берём в соответствии с таблицей 2 в 5°.

Таблица 2 - Расчет моментов сопротивления резанию

Показатели

Угол поворота

5

10

15

20

25

30

, см

1.6

3.6

5.6

8.6

9.6

6.2

, см

15.2

16.0

17.0

18.4

20.8

22.4

, град

52

49

45

31

36

33

53.2

55.9

59.5

72.1

67.6

70.7

1.28

1.15

1

0.6

0,63

0,65

0,32

0,28

0,25

0,15

0.72

0.64

, Н·см

1345

3339

5886

12187

14107.5

10381

0,61

0,65

0, 7

0,85

0,8

0,83

На оси ординат наносим момент резания Hсм, построение делаем для смежных ножей.

Кривую изменения  на углу поворота  строим посредством вычисления  из выражений:

,

где  - коэффициент неравномерности и вращения,  = 0,04…0,07;

   -коэффициент пропорциональности,  = 0,176…0,326;0,17

 = 0,88…0,90 Н/смград

                                     

По полученным значениям строим графики

          

Расчет потребной мощности двигателя.

Расчетным является средний момент резания. Средний  определяем делением работы резания за один оборот режущего аппарата на . Работа резания одного ножа равна:

,

Следовательно                           ,

где - площадь в м', соответствующая работе одного ножа;

- масштаб моментов, Нсм/см;

- масштаб угла поворота ножа, рад/см;

- расстояние, соответствующее началу резания одного ножа до начала резания следующего ножа, см.

представляет собой графически в определенном масштабе площадь, очерченную диаграммой.

 Н·см

Расчётный момент двигателя определить как сумму трёх моментов

резания, холостого хода и подачи:

,

тогда

=  Н·см

Мощность двигателя определится по формуле

 кВт.

Вывод

В результате расчетов видно, что резание происходит нормально при этом максимальный момент резания составляет 14107.5  Н·см, а средний момент резания равен 2450 Н·см. Средняя окружная скорость составляет 86.17 с-1.