Mechanizm Jazdy
Schemat mechanizmu jazdy suwnicy hakowej
Parametry wejściowe
| Masa podnoszenia | 80000 | mQ | kg |
|---|---|---|---|
| Masa zblocza | 65 | mQ0 | kg |
| Masa wózka | 3000 | mw | kg |
| Opór jazdy | 2100 | W | N |
| Moc silnika | 3 | P | kW |
| Obroty silnika | 920 | ns | Obr/min |
| Przełożenie reduktora | 11 | i | - |
| Sprawność reduktora | 0,94 | η | - |
| Średnica koła jezdnego | 0,25 | Dk | m |
| Moment bezwładności bębna hamulca | 0 | In | kgm2 |
| Moment bezwładności silnika | 0,025 | Is | kgm2 |
| Moment bezwładności sprzęgła silnika | 0,021 | Isp | kgm2 |
| Moment bezwładności sprzęgła w-b | 0,025 | Isp1 | kgm2 |
| Moment bezwładności sprzęgła w-b | 0,025 | Isp2 | kgm2 |
| Średnica wału | 55 | d | mm |
| Długość wału | 1550 | l | mm |
| Moment hamulca | 23 | Mh | Nm |
| Luz zredukowany | 0,005 | δ | rad |
| Masa koła | 350 | mk | kg |
3.Obliczenia mechanizmu jazdy dokonane za pomocą programu „Dynamika”, dla zadanej mocy silnika P=3[kW], oraz dla sześciokrotnie mniejszej P=0,5[kW] i czterokrotnie większej mocy P=12[kW] od mocy danej (z tematu)
Mmin , Mmax – moment na wale
om1 max, om1 min – prędkość kątowa om1 masy m1
om2 max, om2 min – prędkość kątowa om2 masy m2
Moc silnika z tematu P=3[kW] ROZRUCH |
|---|
| Współczynniki równań ruchu |
| I1 |
| I2 |
| M1 |
| M2 |
| k |
| h |
| dt |
| HAMOWANIE |
| Współczynniki równań ruchu |
| I1 |
| I2 |
| M1 |
| M2 |
| k |
| h |
| dt |
| Moc silnika sześciokrotnie mniejsza P=0,5[kW] |
| ROZRUCH |
| Współczynniki równań ruchu |
| I1 |
| I2 |
| M1 |
| M2 |
| k |
| h |
| dt |
| HAMOWANIE |
| Współczynniki równań ruchu |
| I1 |
| I2 |
| M1 |
| M2 |
| k |
| h |
| dt |
| Moc silnika czterokrotnie większa P=12[kW] |
|---|
| ROZRUCH |
| Współczynniki równań ruchu |
| I1 |
| I2 |
| M1 |
| M2 |
| k |
| h |
| dt |
| HAMOWANIE |
| Współczynniki równań ruchu |
| I1 |
| I2 |
| M1 |
| M2 |
| k |
| h |
| dt |
4. Schemat mechanizmu jazdy i odpowiadający mu model dwumasowy:
Równania ruchu powyższego układu
Izr1 ·$\ddot{\varphi_{1} -}$M1 +k·(φ1-φ2) + h·($\dot{\varphi_{1}}$-$\dot{\varphi_{2}}$) = 0
Izr2 ·$\ddot{\varphi_{2} -}$M2 -k·(φ1-φ2) - h·($\dot{\varphi_{1}}$-$\dot{\varphi_{2}}$) = 0
Obliczenie parametrów układu
Obliczenie momentu bezwładności zredukowanego IZRI :
Izr1 = (In+Is+Isp) · i2 + 2·Isp1
Izr1 = (0 + 0,025 + 0,021) · 112 + 2·0.025
Izr1 = 7,794 [kgm2]
Obliczenie momentu bezwładności zredukowanej IZR2:
Izr2= 2 (ISp2+ Ik) + $\frac{{(m}_{Q0} + \ m_{w)}\ {\ D}_{k}^{2}}{4}$
Obliczenie momentu bezwładności koła jezdnego:
$$I_{k} = \ \frac{1}{2}\ {\ m}_{k}\ {(\frac{D_{k}}{2})}^{2}$$
$$I_{k} = \ \frac{1}{2}\ {\ m}_{k}\ {(\frac{D_{k}}{2})}^{2}$$
Ik = 2,73[kgm2]
Zatem:
Izr2= 2 (ISp2+ Ik) + $\frac{{(m}_{Q0} + \ m_{w)}\ \text{\ D}_{k}^{2}}{4}$
$$I_{\text{zr}_{2}} = 2 \bullet \left( 0,025 \bullet 2,73 \right) + \frac{(65 + 3500) \bullet {0,25}^{2}}{4}$$
Izr2 = 61, 21[kgm2]
Obliczenie momentów wymuszających i momentów oporów ruchu podczas rozruchu i hamowania.
Obliczanie momentu nominalnego M na wale silnika:
$$N = \frac{\text{dW}}{\text{dt}}$$
W – praca jaką wykonał wał w jednostce czasu t.
Dla ruchu obrotowego: dW=M*dφ
$$M \cong 9550 \bullet \frac{P}{n}$$
$$M = 9550 \bullet \frac{3}{920}$$
M = 31, 14[Nm]
Obliczanie momentu rozruchowego MIR działającego na masę zredukowaną m1:
MIR = 1, 5 • M • i•η
MIR = 1, 5 • 31, 14 • 11 • 0, 94
MIR = 482, 98[Nm]
Obliczanie momentu rozruchowego M2 działającego na mase zredukowaną m2:
$$M_{2R} = W \bullet \frac{D_{k}}{2}$$
$$M_{2R} = 2010 \bullet \frac{0,25}{2}$$
M2R = 251, 25[Nm]
Obliczanie momentu hamowania M1H działającego na mase zredukowaną m2:
$$M_{1H} = \frac{M_{h} \bullet i}{\eta}$$
$$M_{1H} = \frac{23 \bullet 11}{0,94}$$
M1H = 269, 91[Nm]
Obliczanie momentu hamowania M2H działającego na mase zredukowaną m2:
$$M_{2R} = W \bullet \frac{D_{k}}{2}$$
$$M_{2R} = 2010 \bullet \frac{0,25}{2}$$
M2R = 251, 25[Nm]
Obliczanie współczynnika sprężystości:
$$k = 2 \bullet \frac{\pi \bullet d^{4} \bullet G}{32 \bullet l}$$
G- współczynnik sprężystości poprzeczne materiału (moduł Kirchoffa).
Dla stali G≈8 • 104[MPa] = 8 • 1010[MPa]
$$k = 2 \bullet \frac{\pi \bullet {0,055}^{4} \bullet 8 \bullet 10^{10}}{32 \bullet 1,55}$$
$$k = 100361,7\left\lbrack \frac{N}{m} \right\rbrack$$
Obliczanie współcznnika tłumienia:
h = 0, 005 • k = 0, 005 * 100361, 7
$$h = 501,809\left\lbrack \frac{N \bullet s}{m} \right\rbrack$$
Porównanie wyników obliczeń analitycznych z wynikami otrzymanymi za pomocą programu:
| ROZRUCH | |
|---|---|
| MIR | |
| Metoda komputerowa | 482,966 |
| Metoda analityczna | 482,98 |
| HAMOWANIE | |
|---|---|
| MIR | |
| Metoda komputerowa | 269,149 |
| Metoda analityczna | 269,91 |
| Współczynniki | |
|---|---|
| k | |
| Metoda komputerowa | 92746 |
| Metoda analityczna | 100361,7 |
Współczynnik nadwyżki dynamicznej jest to stosunek siły lub momentu rozruchowego do siły lub momentu w ruchu ustalonym, wykorzystywana jest do zwiększenia energii kinetycznej danego układu przy jego rozruchu, potem nie jest potrzebna, ponieważ układ wymaga energii tylko do pokonywania oporów ruchu.
Dla rozważanego układu będzie to:
$$\mu = \frac{M_{\max}}{M_{1} - M_{2}}$$
Współczynniki dynamiczne:
(odczytane z wykresów przy rozruchu 1A, 2A, 3A)
$$k_{1} = \frac{M_{\max}}{M_{\text{ust}}} = \frac{0,95}{0,32} = 2,969$$
$$k_{2} = \frac{M_{\max}}{M_{\text{ust}}} = \frac{3200}{2230} = 1,435$$
$$k_{2} = \frac{M_{\max}}{M_{\text{ust}}} = \frac{195}{80} = 2,438$$
1A
1B
2A
2B
3A
3B
Wyszukiwarka