Выбор электродвигателя

Определяем потребляемую мощность электродвигателя

  (Вт)   (1.63)

Определяем расчетную мощность электродвигателя :

                            (кВт)           (1.64)

где :

    

     По каталогу выбираем двигатель марки 4А160М6 мощностью 15 кВт с синхронной частотой вращения ротора n _дс = 3000 об / мин

Номинальная частота вращения ротора :

                                n _дн = 1700 об / мин

Находим допускаемый коэффициент неравномерности :

                                                 (1.65)

Так как ; 0,352941≤ 0.04 – то двигатель переходит в генераторный режим

СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА НАСОСА

Исходные данные для проектирования

Исходные данные для выполнения силового анализа рычажного механизма насоса приведены в табл. 1.1, пользуясь которыми вычерчиваем схему механизма в исследуемом к положении в масштабе.

  2.2 Построение плана положений механизма для координаты φ.

Это построение производим в такой последовательности:

Выбираем масштабный коэффициент длины, который должен соответствовать стандартному масштабу машиностроительного черчения по ГОСТ 2.302-68 (СТСЭВ 1180-78)

Один из размеров, например, отрезок АВ=200 мм произвольно .

  Тогда масштабный коэффициент определяется по формуле (2.1) :

           (м/мм)                                      (2.1)

   В принятом масштабе длин размеры звеньев механизма на чертеже будут иметь следующие значения:

                 (мм) (2.2)

Наносим на лист неподвижную ось О и проводим горизонтальную линию α­α .

Далее из т.О радиусом ОА проводим окружность которую описывает т.А кривошипа 1. Затем вычерчиваем механизм в произвольном положении, за которое принимаем положения кривошипа ОА, определяемое заданным углом

φ = 150º. Из т.А проводим окружность радиуса АВ до пересечения с α­α и получаем т.В, которая одновременно принадлежит α­α , ползуну 3 и кривошипу 2.

План скоростей механизма

Скорость точки A ₈ кривошипа определяется по формуле :

V_A = ω ₁ * l_OA  = 15,70796* 0,12 = 1.8849 (м / c )                (2.3)

где :

     ω ₁ = 15,70796 угловая скорость кривошипа в k -том положении, (рад / с).

     l_OA - заданная длина кривошипа, м.

Из точки Р, принятой за полюс плана скоростей, откладываем в направлении угловой скорости и перпендикулярно к кривошипу I произвольной длины вектор = 70 мм скорости точки A_k принадлежащей кривошипу.

       Масштабный коэффициент плана скоростей определяется по ф ормуле :

                     (м * с ^-1)                 (2.2)

Далее строим план скоростей для положения k механизма по векторным уравнениям и последовательности, приведенным в п. 1.4.

План ускорений механизма

План ускорений строится в такой же последовательности, как и план скоростей. Ускорение точки А _k кривошипа I равно геомет­рической сумме нормального и касательного ускорений :

                                              (м / с²)                    (2.8)

где :

    - нормальное ускорение точки А вдоль звена ОА к центру вращения О.

   - касательное ускорение точки А при ее вращении относительно оси О, направленное перпендикулярно к звену ОА в сторону ε ₁ .

   Модули ускорений определяется по формулам (2.9) и (2.10):

            (м / с²)                   (2.9)

       (м / с²)           (2.10)

Произвольно выберем полюс Р. От него в направлении от точки А к точке О, глядя на схему механизма, откладываем произ­вольную величину отрезка , изображающего вектор .

Масштабный коэффициент плана ускорений подсчитываем по формуле :

        ( м / мм * c ^-2 )       (2.11)

Затем вычисляем отрезок , изображающий касательное уско­рение точки А.

        (мм)                 (2.12)

От конца отрезка Pn  плана ускорений проводим луч, перпенди­кулярный к кривошипу OA в направлении углового ускорения ε₁ и откладываем отрезок . Соединив конец этого отрезка с полюсом P, получим вектор Pa абсолютного ускорения точки A являющейся общей для кривошипа.

Точка В одновременно принадлежит звеньям 2 и 3. Используя теорему о сложении ускорений при плоском движении фигуры. Записываем векторное уравнение :

                                (м / с ²)           ( 2.14)

где :

- нормальное ускорение точки В по отношению к точке А, оно вычисляется по формуле :

                                        (м / с ²)           ( 2.14)

 тангенциальное ускорение точки В по отношению к точке А.              

 Используя теорему о сложении ускорений при сложном движении точки. Ускорение точки В будет равно :

                      (м / с ²)           ( 2.15)

где :

   - ускорение точки Вн = 0, так как направляющая неподвижна;

     = 0 – кориолисовое ускорение; для определения его направления следует вектор относительной скорости повернуть на 90° по направлению угловой скорости кулисы;

    - относительное ускорение к точке Вн, известно только по направлению.

 Оно направлено параллельно линии α -α . Приравнивая правые части равенств (2.13) и (2.15) с (2.10) получим :

                                    (2.16)

Через конец вектора  проводим прямую параллельную звену АВ

и на ней откладываем аn ₂ :

                        (мм)           (2.17)

Через точку n ₂ проводим линию, параллельную тангенциальному ускорению  , т. е. перпендикулярную ВА.

Абсолютное ускорение параллельно направляющим ползуна, для чего через полюс Р проводим прямую, параллельную α-α . В пересечении двух линий и лежит точка « b » - конец вектора абсолютное ускорения точки В.

Вектор  изображает абсолютное ускорение точки В.  

Вектор  изображает полное относительное ускорение ( направленное к точке В)

Вектор  изображает касательное ускорение .

Пользуясь планом ускорений определяем модуль и направление ускорений точек и углового ускорения ε₂ шатуна АВ :

          (м / с ²)           (2.19)

               (м / с ²)           (2.20)

       (м / с ²)           (2.21)

где :

длины отрезков, взятые из плана ускорений.

Определяем угловое ускорение по формуле :

                       (с^-2)                (2.22)

Определяем угловое ускорение ε₂ по направлению. Для этого мысленно переносим в точку В вектор тангенциального ускорения . Видим, что оно стремится вращать звено 2 относительно точки А против часовой стрелки, значит ε₂ направлено против часовой стрелки.