Kv=0,5·w2
W3=ba·0,5·w2/BA (9)
Замеряя расстояние BA в каждой точке по формуле (9) вычисляем:
Угловую скорость, результаты заносим в таблицу
(графическая работа лист №1)
При построении планов ускорений выбираем полюс «П». Посчитаем масштабный коэффициент:
ka= kl·w22·k= /k=0,5/ =0,002·10,472·0,5=0,109 м/с2мм
ТО a0=0
ТА aA =d0+ aAO
aAO = anAO + aAOτ
aA = a0+ aAOn + aAOτ
an=v2/l
aAO=v2A0/lA0
aτ=ε·l
aτA0=ε2*lA0
ε=dw/dt=0 т.к. w2=const
aτ=0
aA =anAO =v2/lA0=0,7852 /0,075=8,22 м/с2
ТВ ab=aA+anBA+aτ
//
ab=ab+aBA
abb1= aA+anBA+aτ
anBA=v2BA/ lAB
(a’ - nBA)=((b- a) kv)2/AB· kl=((b- a) 2·0,2/AB
aτOA = (nBA-b’) · ka
a0 = (π-b’) · ka
a nBA= v 2BA / lAB= 0,7852 / 0,375 = 1,64 м/с2
по аналогии anDC=vDC/ lDC= 1,6 м/с2
(a - nBA) = anBA/ ka= 1,6 / 0,109 = 14,6 м/с2
(a - nDC) = anDC/ ka=1,6 / 0,109 = 14,4 м/с2
ε3= a2BA/ lBA ε5= a2DC/ lDC
ε3= ε5=1 с-2
Результат вычислений заносим в таблицу
При расчете аналитическим методом используем формулы:
vB= - r · w2 · (sinφ + 0,5·λ · sin2φ) (10)
aB= - r · w22· (cosφ+ λ · cos2φ) (11)
Последовательно подставляя значения φ в диапазоне 0÷360°.
Данные произведенных расчетов заносим в последние две колонки таблицы
4. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА НАСОСА
Приведение сил производственных сопротивлений к валу кривошипа
Под силами производственных сопротивлений понимают силы давления жидкости в цилиндре насоса на поршень:
P= p · π · D2 /4 (12)
где P – сила полного давления, Н;
p – удельное среднее давление, МПа;
D – диаметр поршня, м;
По условию задания Р=0,5 МПа
S0/D=1,5
S0=0,15 м
Из этих замечаний находим D:
D=S0/1,5=0,15/1,5=0,1 м
P=0,5· 106 · π · 0,12/4=3926,9 H
Рассчитаем Тпр от (φ)
Тпр=P · vB· (φ)/w2 (13)
где Тпр – момент сил давления жидкости на поршень;
P – сила постоянного давления на поршень
v – скорость движения ползуна;
w – угловая скорость кривошипа
Для построения графика выбираем масштабный коэффициент:
k φ =D/0=2π/160=6,28/160=0,035 1/мм;
kT =360/72=5 H· м/мм
Поочередно подставляем значение φ через 45°, получаем значение Тпр из формулы (13)
Так как линейные размеры ОС и СD одинаковы с размерами первой ветви, то значения приведенных моментов Тпр, (φ) и Тпр2 (φ) будут смещены друг от друга на 90°
После построения графиков Тпр1 и Тпр2 суммируем ординаты обеих графиков и получаем Тпр суммарное:
Тпрср=1/16ΣТпр(φ)=1/16· (294,5+384,8+416,5+384,7+343,1+357,6+243,1+
294,5+384,8+416,5+343,1+294,5+384,7+475,4+426,4)=358,67 H·м
Мощность движущих сил определяется по формуле:
Nд.с /η (14)
где Nд.с – мощность движущих сил полезного сопротивления
Nн.с= Тпр· w2 /1000 (15)
Применив формулу (14) удается исключить переменный характер линейных скоростей
По формуле (15):
Nн.с= Тпр· w2/1000=358,6 ·10,47/1000=3,75 кВт
КПД механизма оцениваем ориентировочно с учетом характера соединения в насосе исполнительных КМП, так как эти механизмы работают параллельно то считая заданным:
η1= η1 = 0,9
Общий КПД при параллельном соединении
η1= η1=0,9 · 0,9= 0,81
где η1 - КПД насоса;
η1=1-(m· (w3+ w2+n· (w n) ) (16)
где КПД редуктора;
m – число зубчатых пар в редукторе;
w n – коэффициент потерь;
n – число пар подшипников
В нашем случае: m=2, n=3
w n = 0,01
(w 3+ w 2) = 0,03
из формулы (16):
ηред=1 - (2 · 0,03 + 3 · 0,01) = 0,88
ηобщ= ηн · ηред
где ηобщ - общий КПД;
ηн – КПД насоса
ηобщ=0,81·0,88=0,71
Nд.с= Nн.с /ηобщ= 3,75/0,71= 5,28 кВт
Так как в нашем случае КПД механизма оценивается ориентировочно, то требуемая мощность электродвигателя рассчитываем по формуле:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.