Другие предметы \ Конструирование несущих элементов конструкции

Примеры расчетов элементов фотоэлектрической батареи, страница 10

При j=jк имеем cos(kt)=0, kt=p/2.

Тогда

(8.4.34)

Из выражения (8.4.34) определяем жесткость пружины

(8.4.35)

Время раскрытия панели t=30 с.

Таким образом,

(8.4.36)

где  - погонная масса панели:

j0=1,6 рад;jк=1,57 рад,

 (Нּм).

(8.4.37)

Для расчета пружины принимаем:

С=10;         , тогда .

Диаметр проволоки, из которой изготовлена пружина, находим по формуле

(8.4.38)

где     [sиз]=1,25[t]max,

[t]max=56 кгс/мм2 – для стали 60С2А,

[sиз]=1,25·56=70 кгс/мм2,

М2=100·0,28=28 кгсּмм.

Подставляя полученные данные в (8.4.38), находим

Принимаем d=2 мм. Тогда

D0=C×d=10×2=20 мм,

(8.4.39)

D=D0+d=20+2=22 мм,

(8.4.40)

D=D0-d=20-2=18 мм,

(8.4.41)

    <.

(8.4.42)

Определим число рабочих витков

(8.4.43)

(8.4.44)

Длина пружины

Н0=n×(d+0,5)=12(2+0,5)=30 мм.

(8.4.45)

8.4.2  Расчет и подбор пружины растяжения

Для расчета пружины известно:

-  Р2=42 Н – сила пружины при рабочей деформации;

-  Р1=0,07 Н – сила пружины при предварительной деформации;

-  h=1,317 м – рабочий ход.

Жесткость пружины

(8.4.46)

Сила пружины при максимальной деформации

 Н/м.

(8.4.47)

По табличным данным выбираем пружину:

d=1,5 мм; D=10 мм; z1=6595 Н/м.

Число рабочих витков

  витков.

(8.4.48)

Средний диаметр пружины

D0=D-d=10-1,5=8,5 мм.

(8.4.49)

Предварительная деформация пружины

 м.

(8.4.50)

Рабочая деформация

 м.

(8.4.51)

Максимальная деформация

 м.

(8.4.52)

Высота пружины в свободном состоянии

Н0=(n+1) ×d=(208+1) ×1,5=0,314 м.

(8.4.53)

Высота пружины при предварительной деформации

Н1=H0+F1=0,314+2,19×10-3=0,316 м.

(8.4.54)

Высота пружины при рабочей деформации

Н2=H0+F2=0,314+1,32=1,634 м.

(8.4.55)

8.4.3  Расчет успокоителей (демпферов)

Успокоители служат для устранения вредных собственных колебаний подвижной системы прибора.

Так как введенное в систему успокоение не только снижает собственные колебания системы, но и влияет на ее частотные характеристики, то расчет успокоителя зависит от назначения и условий работы прибора. Это значит, что сначала в зависимости от предъявляемых требований надо определить необходимую степень успокоения, а затем выбрать тип успокоителя и провести расчет его основных параметров. В техническом задании на расчет успокоителя может быть указано, что успокоитель должен обеспечить необходимое затухание собственных колебаний системы в заданное время, обеспечить заданный коэффициент затухания колебаний (декремент колебаний), заданную амплитудную или фазовую погрешность прибора при исследовании колебательного процесса.

8.4.3.1  Определение необходимой степени успокоения

Допустим, что по техническим условиям требуется обеспечить такое затухание собственных колебаний системы успокоителя, при котором начальное отклонение системы x0 должно уменьшиться до минимального xmin в течение заданного времени успокоения tусп (рис. 8.15). Иногда вместо tуспзадано число колебаний системы а (число периодов Т, в течение которых система должна успокоиться, обычно а=0,5; 1; 1,5 и т.д.), т.е.

(8.4.56)

Так как практическое значение имеют только максимальные отклонения подвижной системы прибора, то для упрощения расчетов применяем уравнение экспоненты, огибающей вершины кривой колебаний:

.

(8.4.57)

Тогда в соответствии с техническими условиями

.

(8.4.58)

Из этого уравнения находим искомую степень успокоения

(8.4.59)
Скачать файл