Проектирование привода пресс-автомата с плавающим ползуном
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА МСТ(Ц) ДЛЯ ПРЕОДОЛЕНИЯ СИЛ СТАТИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Используя теорему мощностей, можно записать формулу для расчёта статического момента, предназначенного для преодоления сил статического сопротивления:
где Fi - сила статического сопротивления, приложенная в i-ой точке механизма;
Vi - линейная скорость i-ой точки механизма;
щ1- угловая скорость кривошипа 1;
Fi^(Vi/щ1) - угол между вектором i-ой силы и вектором скорости точки её приложения;
n - число сил сопротивления статического характера.
Статический момент, предназначенный для преодоления сил статического сопротивления вычисляется по формуле:
Мст= -[G2·(VB2/щ1)·cos(G2,VB2/щ1)+G3·(VB2/щ1)·cos(G3,VB2/щ1)+G4· ·(VB4/щ1)·cos(G4,VB4/щ1)+G5·(VE/щ1)·cos(G5,VE/щ1)+Q·(VB4/щ1) ·cos(Q,VB4/щ1)] , (3)
Третье слагаемое равно нулю, т.к. угол G4,VB4/щ1 равен 90ъ или 270ъ в зависимости от положения пуансона, следовательно, cos(G4,VB4/щ1)=0 во всех положениях.
Пятое слагаемое нужно записывать со знаком минус (угол Q,VB4/щ1 =180ъ , cos180ъ =-1); оно не равно нулю в те моменты времени, когда пуансон выдавливает заготовку, следовательно, формула (3) примет вид:
Мст= -[G2·(VB2/щ1)·cos(G2,VB2/щ1)+G3·(VB2/щ1)·cos(G3,VB2/щ1)+G5· ·(VE/щ1)·cos(G5,VE/щ1)-Q·(VB4/щ1)] , (4)
Значения углов между вектором i-ого усилия и вектором скорости i-ой точки приведены в таблице 3.
Таблица 3. Значения углов между вектором 1-ого усилия и вектором 1-ой точки.
№ положения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
|
ц, рад |
0 |
р/6 |
р/3 |
р/2 |
2р/3 |
5р/6 |
р |
7р/6 |
4р/3 |
3р/2 |
5р/3 |
11р/6 |
2р |
|
G2,VB2/щ1 |
180 |
128 |
104 |
90 |
77 |
52 |
0 |
46 |
69,5 |
90 |
110 |
132 |
180 |
|
G3,VB2/щ1 |
180 |
128 |
104 |
90 |
77 |
52 |
0 |
46 |
69,5 |
90 |
110 |
132 |
180 |
|
G5,VE/щ1 |
VE=0 |
79 |
84,5 |
90 |
98,5 |
102 |
VE=0 |
78 |
82 |
90 |
97 |
101 |
VE=0 |
Проведём расчёт Мст для каждого из выбранных положений механизма:
Мст1=-(2500·0,025·cos(180ъ)+800·0,025·cos(180ъ)+1500·0)=-(-62,5-20)=82,5 (н·м);
Мст2=-(2500·0,032·cos(128ъ)+800·0,032·cos(128ъ)+1500·0,012·cos(79ъ))=-(-49,25-15,76+3,43)=61,58 (н·м);
Мст3=-(2500·0,046·cos(104ъ)+800·0,046·cos(104ъ)+1500·0,023·cos(84,5ъ))=-(-27,82-8,9+3,31)=33,41 (н·м);
Мст4=-(2500·0,05·cos(90ъ)+800·0,05·cos(90ъ)+1500·0,025·cos(90ъ)-1750·0,05)=-(0+0+0-87,5)=87,5 (н·м);
Мст5=-(2500·0,043·cos(77ъ)+800·0,043·cos(77ъ)+1500·0,02·cos(98,5ъ)-5540·0,042)= -(24,18+7,74-4,43-232,68)=205,19 (н·м);
Мст6=-(2500·0,031·cos(52ъ)+800·0,031·cos(52ъ)+1500·0,011·cos(102ъ))=-(47,71+15,27-3,43)= -59,55 (н·м);
Мст7=-(2500·0,025·cos(0ъ )+800·0,025·cos(0ъ )+1500·0)=-(62,5+20)=-82,5 (н·м);
Мст8=-(2500·0,037·cos(46ъ)+800·0,037·cos(46ъ)+1500·0,014·cos(78ъ))=-(64,26+20,56+4,37)= -89,19 (н·м);
Мст9=-(2500·0,045·cos(69,5ъ)+800·0,045·cos(69,5ъ)+1500·0,021·cos(82ъ))= -(39,4+12,61+4,38)=-56,39 (н·м);
Мст10=-(2500·0,05·cos(90ъ )+800·0,05·cos(90ъ )+1500·0,025·cos(90ъ ))=-(0+0+0)=0 (н·м);
Мст11=-(2500·0,046·cos(110ъ)+800·0,046·cos(110ъ)+1500·0,022·cos(97ъ))=-(-39,33-12,59-4,02)=47,9 (н·м);
Мст12=-(2500·0,036·cos(132ъ)+800·0,036·cos(132ъ)+1500·0,014·cos(101ъ))=-(-60,22-19,27-4,01)=75,48 (н·м);
Мст13=-(2500·0,025·cos(180ъ )+800·0,025·cos(180ъ )+1500·0)=-(-62,5-20)=82,5 (н·м).