Реферат Асимметричный планетарный вибровозбудитель с маятниковым устройством противопроскальзывания

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 26.12.2024

   3. АСИММЕТРИЧНЫЙ ПЛАНЕТАРНЫЙ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ

       (АПВ) С МАЯТНИКОВЫМ УСТРОЙСТВОМ

        ПРОТИВОПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ



   3.1 Кинематические характеристики ролика



   Рассмотрим асимметричный планетарный вибровозбудитель (АПВ) с маятниковым устройством противоскольжения (рис. 1). Неподвижный валец имеет форму окружности радиуса . По вальцу катится ролик с радиусом , который приводится в движение с помощью водила .   Водило вращается вокруг оси , проходящей через точку   с постоянной угловой скоростью . Угол поворота водила . Точка отстоит от центра окружности на расстоянии (эксцентриситет). Конструкция устройства противоскольжения маятникового типа шарнирно соединена маятником длинной с осью инерционного бегунка, груз которого имеет возможность свободного отклонения относительно радиального расположения (он закреплен на свободном конце маятника). Существенный дополнительный эффект, обеспечиваемый маятниковым устройством, заключается в принудительном прижатии бегунка к поверхности беговой дорожки и снижении потерь энергии, связанных с проскальзыванием бегунка.

Рис. 1. АПВ с маятниковым устройством противопроскальзывания
Определим положение точки в неподвижной системе координат. (1) (2)

Расстояние переменная величина. С учетом того, что центр ролика бегунка все время должен двигаться по окружности радиуса , получим формулы для определения его координат:

                                                                                           (3)

                                                                (4)

Преобразуя это выражение, получим соотношения необходимые для исследования динамики АПВ, которые имеют вид (5):

                                            (5)



Расстояние переменная величина.

Формулы для определения координат точки маятникового устройства противопроскальзывания:
                                                                  (6)

                                                                                 (7)
Диаграмма изменения   представлена на рис. 2.

Преобразуя это выражение, получим соотношения:
                                                                        (8)
(9)
Диаграммы изменения   представлены на рис. 3,4,5.

Рисунок 2. Диаграмма изменения .

Рисунок 3. Диаграмма изменения .

Рис. 4. Диаграмма изменения .

Рис. 5. Диаграммы изменения .

   3.2. Кинематические характеристики

          устройства противопроскальзывания



На рис. 6 показана зависимость отклонения угла   между осью водила

и осью маятника от угла поворота водила вибровозбудителя ,

полученная экспериментально профессором Дудкиным М.В.,ВКГТУ

им. Д.Серикбаева, Усть-Каменогорск.

Рис. 6. Зависимость отклонения угла между осью водила и осью маятника от угла поворота водила вибровозбудителя
    Для исследования движения АПВ с маятниковым устройством противопроскальзывания, полученную графическую зависимость представим в виде полинома пятого порядка.

Уравнения имеют более сложный вид, поэтому вычисления производим в программе Advanced Grapher version 2.11.

С помощью регрессионного анализа в данном программном комплексе находим приближенный вид графика, изображенного на рис.6, в виде уравнений степенного ряда (полинома пятого порядка):
               (10)
Преобразуя это выражение, получим соотношения:
                          (11)
                            (12)
                                                                                                               (13)
где - угловая скорость маятникового устройства противопроскальзывания,

      – угловое ускорение.

Чем больше степень полинома, тем график близок к экспериментально полученному графику. Построение показывает, что полином пятого порядка обеспечивает достаточную близость обоих графиков.

Графики   представлены на рис. 7,8,9 и 10.

Рис. 7. График изменения угла в зависимости от угла ( полином пятого порядка).

Рис. 8. График изменения угловой скорости

Рис. 9. График изменения углового ускорения

Рис. 10. Графики изменения

4. ДИНАМИКА АПВ С МАЯТНИКОВЫМ УСТРОЙСТВОМ

ПРОТИВОПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ
4.1 Силовые составляющие АПВ

Используем следующие характеристики и параметры:

Водило			Ролик			Движущий момент М_дв, Н*м
Угловая скорость ω, рад/сек	Масса т_в, кг	Вес G_в, Н	Масса т_φ, кг	Вес Gφ, Н	Момент инерции I_φ, кг*м²	Движущий момент М_дв, Н*м
250	0,03	0,294	0,07	0,6867	7875*10^-9	4

Рис. 11. Расчетная схема АПВ с маятниковым устройством противопроскальзывания.
Момент силы инерции водила                                                                 (14)

Момент силы инерции ролика                                                                      (15)

Сила инерции водила, приложенная в середине равна:
                                                                    (16)
Силы инерции, приложенные в центре   ролика: относительная сила инерции                                                                       (17)

переносная сила инерции                                           (18)

кориолисовая сила инерции                               (19)

Нормальная составляющая силы инерции от устройства противопроскальзывания:

                                                                                                      (20)



Проекции результирующих этих сил на координатные оси и :



                            (21)
                          (22)
где выражения определяются из (5).

На рис.12 показана диаграмма сил инерции ,,.

Pис. 12 Диаграмма сил инерции , , .
   4.2 Определение реакций связей ролика АПВ



   Рассмотрим кинетостатику ролика. Применяя закон освобождаемости от связей (водило и валец) изобразим реакции связей.            Реакция со стороны отброшенного неподвижного вальца будет направлена вдоль общей нормали к ролику и вальцу.

            Реакция отброшенного вальца   направлена перпендикулярно к линии направляющей водила. Для определенности реакции и считаем направленными к центру ролика С (рис.13). Силой тяжести самого ролика пренебрегаем.

Решая уравнение кинетостатики в виде уравнении моментов относи-тельно точек Р и В найдем искомые реакции связей:
                                     (23)
                                                                       (24)

Рис. 13. Расчетная схема ролика

На рис. 14 показана диаграмма сил реакции
,

.

Экстремальные значения : при и при .

Рис. 14. Диаграмма сил реакций ,
   4.3 Уравнения кинетостатики для элементов АПВ

    Для определения реакции связей в шарнире и уравновешивающего момента рассмотрим равновесие водила в отдельности, отбросив связи. Действие отброшенной части в точке заменяем реакцией , которая найдена выше при рассмотрении равновесия ролика (рис.13). Вектор расположен под углом к тангенциальному направлению окружности и поэтому, чтобы найти проекции данного вектора на координатные оси в начале надо спроецировать на нормальное и тангенциальное направления. Силой тяжести водила пренебрегаем.

            Составляем уравнения кинетостатики:

                                                                                                       (25)
                                   (26)



                  n


n




















А                  О
Рис. 15. Расчетная схема водила

Рис. 16. Расчетная схема маятникового устройства противопроскальзывания
Решая полученную систему уравнений и используя тригонометрические преобразования найдем искомые величины:
                                                   (27)
                           (28)
                   (29)

        (30)
где выражения определяются по формуле (5).

Диаграмма сил реакций , , представлена на рис. 17.





















Рис. 17.   Диаграмма сил реакций , ,

Bukvasha