Динаміка імпульсних редукторів з механізмом вільного ходу. Методи визначення передаточного відношення з урахуванням пружності ланок механізму та параметрів робочої машини. Математична модель імпульсного редуктора з приводом від двигуна з коливним ротором.
Аннотация к работе
Можливість одержання великих передаточних відношень і різних законів руху робочого органа, переривчастого і безперервного з заданою нерівномірністю руху, забезпечує імпульсним редукторам широке використання в різних галузях промисловості (у приводах металорізальних верстатів, будівництві, транспортних пристроях і ін.). Широта можливостей імпульсних редукторів з механізмом вільного ходу (МВХ) і недостатня вивченість процесів функціонування свідчать про необхідність дослідження динамічних властивостей і характеристик імпульсних редукторів і на базі отриманих результатів створення нових методів розрахунку і проектування, удосконалювання їх конструкцій. Для досягнення мети були вирішені наступні задачі: Виконати аналіз відомих конструкцій імпульсних редукторів і огляд теоретичних і експериментальних досліджень, визначити напрямок досліджень. редуктор механізм пружність імпульс Розробити математичну модель імпульсного редуктора з перетворюючим механізмом з урахуванням пружності ланок. Особисто здобувачем розроблено: аналітичний метод дослідження динаміки повного циклу руху ланок імпульсного редуктора зі звязком параметрів суміжних періодів циклу; алгоритм і програма розрахунку на ПЕОМ; математична модель і виконано в узагальненому вигляді аналіз імпульсного редуктора з перетворюючим механізмом з урахуванням пружності ланок; математичні моделі редуктора з приводом від коливального електропривода й отримане аналітичне рішення моделі редуктора з приводом від електромагніту; метод дослідження і на його основі проведений аналіз впливу на середнє передаточне відношення параметрів робочої машини, розмірів ланок, кутової швидкості вхідного вала і пружності МВХ; визначено в узагальненому вигляді найбільший динамічний момент, який передає МВХ імпульсного редуктора з важільним ПМ; на основі запропонованого методу визначені динамічні навантаження і виконано розрахунок на міцність і жорсткість елементів МВХ нової конструкції; метод визначення і на його основі проведений аналіз середнього передаточного відношення імпульсного редуктора з урахуванням деформацій навантажених елементів передачі; в узагальненому вигляді наближеними методами аналітичні вирази функцій положення важільних механізмів і кути розмаху вихідних ланок; експериментальна установка, методика проведення експерименту, виконання й аналіз результатів експерименту; методика розрахунку і проектування імпульсного редуктора з урахуванням пружності ланок.Наприклад, при бетонуванні колон машинного залу Красноярської ГЕС щити переміщувалися за допомогою імпульсного редуктора з передаточним відношенням 6300 зі швидкістю 0,6 м/год., імпульсний редуктор у приводі клапана великого суднового дизеля забезпечує довговічність клапана понад 10000 годин. Аналіз конструкцій показав, що найбільше розповсюдження одержали редуктори з електроприводом обертального руху і з кулісним механізмом. Стан питання з дослідження імпульсних передач дозволив зробити висновок, що дослідження найчастіше виконувалися стосовно до варіаторних приводів і частково можуть бути поширені на імпульсні редуктори. За допомогою виразу, отриманого для , визначається аналітичний взаємозвязок передаточного відношення un (при Фпмах=Фмах) з піддатливістю МВХ, кутовою швидкістю ?н, розмірами ланок редуктора і параметрами робочої машини для різних важільних перетворюючих механізмів. Виконано дослідження характеру впливу кожного з параметрів ?н, Tc, А, I2 на величину середнього за цикл передаточного відношення на прикладі редуктора з параметрами: потужність Рд=3 КВТ, I1 - момент інерції, приведений до вала двигуна, який включає ротор двигуна, ПМ і ведучу ланку МВХ, I1=0,014 кг?м2, I2=0,07 кг?м2, А=2980 Н?м/рад, ?н=97,5 рад/с при варіюванні в наступних інтервалах: рад/с; для теоретичних передаточних відношень , I2=0.01?0.3 кг?м2 при навантаженнях Н?м і впливу МВХ із різною жорсткістю Н?м/рад.Запропоновано науковообгрунтовані методи динамічного аналізу імпульсних редукторів, використання яких дозволяє поліпшити їхні основні характеристики й удосконалити конструкції; на основі запропонованих методів здійснена алгоритмізація перевірочних і проектних розрахунків. Удосконалено метод дослідження коливальних процесів, які відбуваються в імпульсному редукторі, який дозволяє розрахувати закон руху веденого вала за повний цикл, що включає періоди заклинювання механізму вільного ходу, спільного руху обойм і можливого вибігу веденої обойми з аналітичним звязком параметрів суміжних періодів; визначити найбільші навантаження на МВХ; проводити дослідження, не створюючи фізичних моделей. Установлено значимість впливу на передаточне відношення імпульсного редуктора частоти обертання ведучого вала, приведеного моменту інерції виконавчого механізму, навантаження на веденому валу і пружності МВХ, що дає можливість визначити параметричні області функціонування імпульсних редукторів. Обґрунтовано теоретично і підтверджено експериментально вплив пружності ланок перетворюючого механізму на величину середнього передаточного відношення редуктор