Расчет динамического момента

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 1

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Предварительно выбранный двигатель проверяем на способность преодолевать кратковременные перегрузки, возникающие при разгоне и торможении. Момент, который двигатель должен преодолевать при разгоне, является суммой динамического момента M_J и момента от сил трения быстрого хода М_{тр бх}:

М_{2дин Σ} =M_Jдин +М_{тр бх}= M_J + М_вн +М_т.п +М_топ (3,5)

В приблизительных расчётах пренебрегают зазорами в механической части электропривода, а её жёсткость считают бесконечно большой. В этом случае механическую часть представляют одной вращающейся массой, закреплённой на валу электродвигателя и имеющей момент инерции, равной сумме момента инерции ротора двигателя J_дв и приведённого момента инерции механической части привода J_Σпр:

J_Jдин = J_дв + J_Σпр: (3.6 )

Динамический момент, возникающий при разгоне и торможении, определяется выражением

M_J =( J_дв + J_Σпр )* (dω/ dt)_ср

где J_дв – момент инерции ротора двигателя, приводится в каталоге производителя( см Приложение ). J_дв =30 *10^-4 кг*м² ;

J_Σпр приведённый момент инерции механической части (кг*м²; J_Σпр = J_пр.п + J_пр.в + J_пр._р+J_м ;

где - J_пр.п, _Jпр.в, J_пр.р –приведенные моменты инерции соответственно перемещаемого узла, ходового винта, редуктора. J _пр.м - момент инерции муфты.

Момент инерции поступательно перемещаемого узла массой (М_const +М _var) =(55+35) кг , приведенный к валу двигателя

J_пр.п =m*( 10 ^-3 t_в /2 π i_р ) ² =90*((10 ^-3 10) / (2 π) )²=57*10^-5 кг*м²

i-передаточное отношение редуктора.

Момент инерции поступательно перемещаемого узла массой (М_const +М _var) =(55+35) кг , приведенный к валу двигателя с учетом наклонного расположения суппорта под углом β

J_{пр.п β}= J_пр.п sin β=50,66*10^-5 sin 60=17,37*10^-5 кг*м²

J_пр.пΣ = J_пр.п + J_{пр.п β} =57*10^-5 +17,37*10^-5 = 74,37*10^-3 кг*м²

Момент инерции ходового винта, приведенный к валу двигателя

J_пр.в =( π (10 ^-3 d₀ )⁴*L_общ*10^-3*ρ /(32 i_р²) =π (10^-3 *63)⁴ *725*10^-3*7,8*10³ /32=87*10 ^-4

Где - d₀ номинальный диаметр ходового винта ШВП, мм; L_общ =725 ( мм) длина ходового винта; ρ –плотность материала ходового винта , ρ=7,8*10³ кг/м³.

момент инерции муфты J _пр.м KSS 8 с номинальным моментом М _н=80Нм < 4.3 Нм равен J_м =5*10^-4 кг*м² (см. Приложение или Анурьев ) J _пр.м= 0,1 J_дв =0,1*5.1 10^-4 =0,51*10^-4 кг*м²

приведённый к валу двигателя момент инерции механической

J_Σпр = J_пр.п + J_пр.в + J_пр._р+J_м =57*10^-5 + 87*10 ^-4+ 0,51*10^-4 =144,51*10 ^-4

t_пп -время переходного процесса(см п 2.1.3.2).

Среднее значение углового ускорения ε
ε =(dω/ dt)_ср =π n_бх /30 t_п.п. =π*3200 /30*0,191 =1753,58 рад/сек²
где - n_бх –частота вращения на быстрых ходах, мин^-1; t_п.п. –время переходного процесса(см.п.)

Динамический момент, возникающий при разгоне и торможении, определяется выражением

M_J =(J_дв+J_Σпр)*(dω/dt)_ср=(30*10^-4 +87*10^-4)* 1753,58=20,52 Нм

Момент, который двигатель должен преодолевать при разгоне

М_{2дин Σ} =M_Jдин +М_{тр бх}= M_J + М_{вн бх} +М_т.п +М_топ =20,52 +0,646+0,09+4,02=25,276=25,28 Нм

Значения М_{вн бх} ,М_{т.п ,}М_топ рассчитаны в начале п.7.2

В результате проведенных расчетов определены моменты двигателя в следующих режимах:

1-при установившихся режимах на рабочих подачах:

1.1при черновом точении – М_{ст.чт Σ ПВ} = 8,944(Нм).

1.2при чистовом точении – М_{ст.чис Σ ПВ} = 4,088(Нм).

2-при установившемся режиме при быстром перемещении -М_{ст.бх Σ} =4,756 (Нм).

3)при разгоне и торможении - М_{2дин Σ} =25,28 Н м

Добавить огранич по частоте вращ (Мол с 69)

Проверка двигателя по среднеквадратичному моменту

Приводы подачи работают или в режиме S3 (повторно-кратковременный режим) или S7(повторно-кратковременный с частыми реверсами). Значение номинального момента необходимо уточнить по циклограмме работы привода в соответствии с выражением

М_{дв ск}= (Σ_i=1 ⁿ (M_i ² t_i )/Σt)^1/2

Данные сводим в таблицу

Где к -количество повторений.

М_{дв ск} = (Σ_i=1 ⁿ (M_i ² t_i )/Σt)^1/2 =(3621,123/68,72256) ^1/2 =Нм

Требуемое условие:

М_{дв ск} < М_ном

7,259 < 10,3

Требуемое условие для выбранного двигателя (синхронный вентильный двигатель 1F T6 082-8AF7 с номинальным моментом М_ном=10,3 Нм и n_ном=3000 мин) выполняется.