4. Определяем мощность электродвигателя и расчёт маховика.
4.1 Подбор электродвигателя.
Для подбора электродвигателя применяем метод, основанный на использовании кривой избыточных моментов.
Для построения кривой избыточных моментов необходимо построить на кривой моментов сил сопротивления (MQ) усреднённый и принимаемый постоянным момент сил движущихся (MP). Основанием служит условие установившегося движения MP=MQ.
Кривая избыточных моментов приведена на листе 4.
Нм (определяется
из равенства площадей).
Расчётный момент
электродвигателя:
Нм,
где
Требуемая мощность электродвигателя:
кВт, где η - К.П.Д.
электродвигателя (принимаем
).
По ГОСТ 19523-74
выбираем электродвигатель 4А80В4У3,
мощностью 1,5
кВт, частотой вращения
мин-1.
4.2 Расчёт маховика.
Момент инерции
маховика:
,
где Аизб -
наибольшая избыточная работа, δ=1/40
- коэффициент неравномерности хода
машины, ωср
- угловая скорость вала, на котором
устанавливается маховик, Fизб
- определяем,
как площадь Мизб
над средним моментом.
с-1
КМ=0,5 - масштабный коэффициент момента, Кφ=π/180 рад/мм - масштабный коэффициент угла поворота кривошипа.
кгм2
кгм2
кгм2,
(для
зубчатых колес);
Центральный момент инерции колеса Z1:
кгм2.
Центральный момент
инерции колеса Z2:
мин-1;
кгм2.
Центральный момент
инерции колеса Z3:
мин-1;
кгм2.
Центральный момент инерции колеса Z4:
кгм2.
Центральный момент инерции колеса Z5:
кгм2.
Центральный момент инерции колеса Z6:
кгм2.
Центральный момент инерции колеса Z7:
кгм2.
Центральный момент инерции колеса Z8:
кгм2.
Центральный момент
инерции колеса Z9:
мин-1;
кгм2.
кгм2.
Момент инерции
маховика:
кгм2
Диаметр маховика:
м
Ширина маховика:
м
Скорость маховика:
м/с
м/с, следовательно,
материал маховика - сталь.
Произведем расчет другим, более точным методом.
Для этого кривую моментов сопротивления перестроим в аппроксимированный график. Заменим холмообразный участок кривой рабочего хода равновеликим прямоугольником, высота которого принимается МQ max ,а основание определяется из равенства площадей. Участок кривой обратного хода ползуна так же представляем прямоугольником, высота которого равна 5% от МQ max.
Аппроксимированный график приведен на листе 4.
Определяем время цикла, время рабочего хода и время обратного хода:
масштаб:
Расчетный приведенный момент двигателя:
Расчетная мощность двигателя:
По ГОСТ 19523-74
выбираем электродвигатель 4А80В4У3,
мощностью 1,5
кВт, частотой вращения
мин-1.
Для определения момента инерции маховика вычисляем:
Так как Iрх >Iох, то необходимо выбрать более мощный двигатель и повторить расчет.
По ГОСТ 19523-74
выбираем электродвигатель 4А112L4У3,
мощностью 4 кВт, частотой вращения
мин-1.
Для определения момента инерции маховика вычисляем:
Так как Iрх <Iох, то данный двигатель удовлетворяет нашим условиям.
Момент инерции
маховика:
кгм2
Диаметр маховика:
м
Ширина маховика:
м
Скорость маховика:
м/с
м/с, следовательно,
материал маховика - сталь.
Принимаем:
м,
м,
электродвигатель 4А112L4У3,
мощностью
4 кВт, частотой
вращения
мин-1.
Заключение
В результате проведения расчетов по данному курсовому проекту удалось выбрать электродвигатель, необходимый для корректной работы данного кулисного механизма с учетом технологической нагрузки, рассчитать размеры самого механизма и маховика, установить силы, действующие в звеньях механизма. Все эти полученные данные необходимы при создании строгального станка с однокулисным механизмом.
Список литературы
1. Кореняко А. С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. Киев: Вища школа, 1970.
2. Раскин Я. М. Атлас схем и примеры выполнения задач анализа и синтеза современных механизмов. Днепропетровск: ДМетИ, 1975.
3. Кожевников С. Н., Раскин Я. М. Конспект лекций по ТММ, ч. 1 и 2. Днепропетровск: ДМетИ, 1971.