4406
.pdf41
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ГИДРОПРИВОДА ДЕРЕВООБРАБА-
ТЫВАЮЩИХ МАШИН С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ.
Цель работы: Получить навыки исследования динамики гидпропривода и обоснование его параметров при проектировании лесных машин с применением ЭВМ.
Оборудование и приборы: ЭВМ. Чертежные инструменты.
Исходные данные: Принципиальная гидравлическая схема проектируемой машины. Экспериментальные данные о параметрах гидропривода лабораторного стенда.
Движение фрезерного рабочего органа можно описать дифференциальным уравнением
Jпр |
d |
Mд |
Mc , |
(6.1) |
||||
|
|
|||||||
dt |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||
где Jпр – приведенный момент инерции вращающихся масс к валу гидромото- |
||||||||
ра |
|
|
|
|
|
|
|
|
– угловая скорость вала гидромотора; |
|
|||||||
Мд – движущий момент, развиваемый гидромотором: |
|
|||||||
|
|
|
Мд |
|
qм р n |
, |
(6.2) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
2 0 |
|
||
где qм – рабочий объем гидромотора; р – давление рабочей жидкости;n – полный КПД гидромотора;0 – объемный КПД гидромотора;
Мс – момент сопротивления фрезерования, в период разгона вхолостую Мс = 0, при фрезеровании.
Мс |
Р рез Dф |
, |
(6.3) |
|
2 |
||||
|
|
|
где Dф – диаметр рабочего органа;
Ррез – сила сопротивления резанию.
Для исследования динамических процессов в гидросистеме рассматривается дополнительно управление расходов рабочей жидкости:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
qн nн qн а у р К ( р) dp |
|
|
|
|
|
|
(6.4) |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
||
где qн, qм – рабочий объем насоса и частота вращения; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
ау – коэффициент утечек; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
К(р) – коэффициент податливости упругих элементов гидропривода. |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Рассматривается система дифференциальных уравнений, преобразован- |
|||||||||||||||||||||||||||||
ная к виду: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dp |
1 |
|
(q |
n |
н |
q |
м |
а |
у |
р); |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
K(p) |
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6.5) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
1 |
|
|
q |
|
p |
|
РрезDф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
Jпр |
|
2 0 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
Введите по заданию преподавателя в качестве исходных данных следую- |
|||||||||||||||||||||||||||||
щие параметры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1.5 |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w1 i |
1.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/с |
w2 i |
0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, об |
w3 i |
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w4 i |
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w5 i |
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
|
|
10 |
11 |
12 |
|
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tc i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 6.1 – График процесса разгона гидропривода лесной почвообрабатывающей фрезы при различных коэффициентах Кр
Рабочий объем гидромотора, qн=qм |
46 251 10-6м3/об |
|
43 |
Приведенный момент инерции, Jm |
0.2 0.45 кгм2 |
Объемный КПД гидромотора, 0 |
0.9 0.96 |
Коэффициент утечек, ау |
0.5 1 10-6 м5/Нс |
Полный КПД гидромотора, п |
0.85 0.9 |
Коэффициент податливости, Kp |
2 5 10-6 м5/с |
После чего результат расчѐта примет вид аналогичный рис.6.1.
Построить графики переходного процесса разнога гидропривода в масштабе и провести анализ влияния различных параметров на его характеристику по виду графиков функций:
f (K( p),t); f (qм , t); f (J пр , t) |
(6.6) |
определить максимальную амплитуду max, продолжительность переходного процесса tраз, частоту колебаний fм, среднее значение угловой скорости ф, коэффициент неравномерности колебаний угловой скорости :
|
max min |
(6.7) |
|
ср |
|||
|
|
2. СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА.
Привести расчетные формулы с пояснением входящих в них величин. Построение графиков переходных процессов разгона гидропривода фре-
зерного рабочего органа. Строятся в масштабе графики функций:
Дать характеристику переходных процессов и выбрать наиболее рациональный для проектируемой машины по критериям снижения динамических нагрузок и обеспечения требуемого качества технологического процесса.
44
Библиографический список Основная литература
1.Максименков А. И. Проектирование ленточнопильного оборудования для распиловки лесоматериалов [Текст] : доп. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для студентов вузов / А. И. Максименков, П. И. Попиков;ВГЛТА . - Воронеж, 2012. - 348 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТА.
2.Попиков П. И. Проектирование деревообрабатывающего оборудования [Электронный ресурс] : тексты лекций / П. И. Попиков, Р. В. Юдин, А. И. Максименков; ВГЛТА. - Воронеж, 2014. - ЭБС ВГЛТА.
Дополнительная литература
1.Глебов И. Т. Конструкции и испытания деревообрабатывающих машин [Электронный ресурс] : учеб. пособие / И. Т. Глебов. - СПб.; М.; Краснодар : Лань, 2012. - ЭБС "Лань".
2.Попиков П. И. Проектирование деревообрабатывающего оборудования [Электронный ресурс] : тексты лекций / П. И. Попиков, Р. В. Юдин, А. И. Максименков; ВГЛТА. - Воронеж, 2010. - ЭБС ВГЛТА.
3.Зотов, Г. А. Дереворежущий инструмент. Конструкция и эксплуатация [Текст] : учеб. пособие / Г. А. Зотов. - СПб.; М.; Краснодар : Лань, 2010. - 384 с.
-Электронная версия в ЭБС "Лань".
|
45 |
|
|
Содержание |
|
1. |
Лабораторная работа№1.Исследование статической жѐсткости шпиндель- |
|
ного узла дереворежущего станка |
4 |
|
2. |
Лабораторная работа№2. Испытание станков на жесткость в |
|
статическом и динамическом режиме |
14 |
|
3. |
Лабораторная работа№3. Исследование динамических характеристик |
|
деревообрабатывающих машин |
25 |
|
4. |
Лабораторная работа№4. Моделирование рабочего процесса механизма |
|
подачи и резания деревообрабатывающего станка с применением ЭВМ |
32 |
|
5. |
Лабораторная работа№5. Составление кинематической и расчѐтной |
|
схемы захвата. |
37 |
|
6. |
Лабораторная работа№6. Исследование динамики гидропривода |
|
деревообрабатывающих машин с применением ЭВМ. |
41 |
|
46
Алексей Иванович Максименков Роман Викторович Юдин
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки
15.03.02 – Технологические машины и оборудование
Редактор _________
Подписано в печать _________ Формат 60×90 /16. Усл. печ. л. ____. Уч.-изд. л. ____. Тираж ____ экз. Заказ
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8 Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10