5. Динамический анализ

5.1. Определение приведенных моментов сил производственных

сопротивлений

Силами производственных сопротивлений являются силы давления жидкости в цилиндрах насоса на поршни при прямых и обратных ходах. Они характеризуются средним постоянным удельным давлением .

Сила постоянного давления , Н на поршень определяется по формуле,

,

где - площадь поршня насоса, м²; - диаметр поршня, м; - среднее удельное давление, МПа.

Располагая значением силы давления F в цилиндрах насоса, можно определить приведенные моменты сил T_пр.1 для первого КПМ и T_пр.2 для второго КПМ.

При изменении направления скорости движения поршня изменяется и направление силы давления на поршень. Однако, учитывая, что оба хода поршня являются рабочими, при определении приведенных моментов принимаются абсолютные значения скорости и силы давления на поршень.

Значения приведенных моментов сил давления определяются по формулам

T_{пр.1 ,} T_{пр.2 ,} Н·м

При определении приведенных моментов сил T_пр.1 и T_пр.2 пренебрегаем силами тяжести звеньев, в силу их малости по сравнению с силами давления жидкости на поршни насосов.

Суммарный приведенный момент сил производственных сопротивлений для каждого значения угла поворота кривошипа представляет собой сумму приведенных моментов сил давления жидкости на поршни двух КПМ.

T_{пр. сум =} T_{пр.1 +} T_{пр.2 .}

Результаты расчетов приведенных моментов при изменении угла поворота кривошипа рекомендуется свести в таблицу. По данным расчета построить диаграммы приведенных моментов при изменении угла поворота кривошипа в пределах от нуля до 360⁰. Примерный вид диаграмм T_{пр. 1} , T_{пр. 2} и приведен на рис. 8. На этом же графике показано значение T_{пр. ср} за один цикл движения, которое определяется по формуле

T_пр.ср = _{пр сум} (φ)

5.2. Определение мощности сил движущих и подбор электродвигателя

Мощность сил движущих определяется по формуле

Р_сд = ,

где - мощность сил производственных сопротивлений, кВт;

Р_СП = ,

- КПД машинного агрегата без учета потерь в двигателе (собственные потери двигателя учитываются в его выходных параметрах).

КПД агрегата оценивается приблизительно с учетом типа соединения редуктора и насоса

,

где _рп - КПД ременной передачи, _рп = 0,92…0,96; _р - КПД редуктора (для цилиндрического или конического редуктора 0,96, для червячного редуктора 0,75…0,8);

- КПД насоса (при параллельном соединении кривошипно-ползунных механизмов насоса - 0,9);

- КПД соединительной муфты, 0,98.

Требуемая мощность электродвигателя рассчитывается по формуле, кВт

Р_ЭЛ = (1,1…1,2) · Р_СД.

По мощности Р_ЭЛ и заданной угловой скорости вращения из Приложения А выбирается тип электродвигателя, его номинальная мощность, скорость вращения вала . Для последующих расчетов следует выписать момент инерции ротора, диаметр выходного вала электродвигателя.