Курсовая работа: Проектирование привода пресс-автомата с плавающим ползуном

где ω 1 – угловая скорость кривошипа;

ε 1 – угловое ускорение кривошипа;

φ – угол поворота кривошипа;

I пр – приведённый момент инерции механизма.

Т.к. угловая скорость кривошипа ω 1 постоянная, то ε 1 =0. Значит формулу (5) можно записать в виде:

Мдин=ω 1²/2 ·dI пр/ dφ ,(6)

где величина ω 1²/2 =const, а ω 1 =2π·n1/60=2·3,14·140/60=14,65 рад, следовательно, ω 1²/2= 107,3113 рад².

Параметр I пр определяется формулой

I пр =∑ (mi ·(Vi /ω 1 )²+Ii ·(ωi /ω 1 )²) , (7)

где mi – масса i-ого звена, mi =Gi /g ;

Ii – момент инерции i-ого звенаотносительно полюса;

Vi /ω 1 и ωi /ω 1 – кинематические передаточные функции;

n – количество весомых звеньев.

Рассчитаем значения момента инерции (I пр) для каждого из положений механизма. Для нашего случая формулу (7) можно записать в следующем виде:

I пр =(m 2 ·(VB 2 /ω 1 )²+ ( m 2 ·(l 2 )²/12) ·(ω 2 /ω 1 )²)+( ( m 5 ·(l 5 )²/3) · (ω 5 /ω 1 )²)+ m 4 · ·(VB 4 /ω 1 )²+m 3 ·(VB 2 /ω 1 )² , (8)

где m 2 =G 2 /g = 2500/9,8=255,1 (кг) – масса шатуна;

m 3 =G 3 /g = 800/9,8=81,6 (кг) – масса ползуна;

m 4 =G 4 /g = 1000/9,8=102 (кг) – масса пуансона;

m 5 =G 5 /g = 1500/9,8=153,1 (кг) – масса кулисы;

I 2= m 2 ·(l 2 )²/12=255,1·(0,6)²/12=7,653 (кг·м²) – момент инерции шатуна;

I 5= m 5 ·(l 5 )²/3=153,1·(0,21)²/3=2,251 (кг·м²) – момент инерции кулисы.

Подставив найденные значения m 2, m 3, m 4, I 2, I 5 (эти величины постоянные) в формулу (8), получим:

I пр =255,1·(VB 2 /ω 1 )²+7,653·(ω 2 /ω 1 )²+2,251·(ω 5 /ω 1 )²+ 102·(VB 4 /ω 1 )²+81,6· ·(VB 2 /ω 1 )² , (9)

I пр =336,7·(VB 2 /ω 1 )²+7,653·(ω 2 /ω 1 )²+2,251·(ω 5 /ω 1 )²+ 102·(VB 4 /ω 1 )² , (9)

Проведём расчёт I пр для всех выбранных положений механизма по формуле (9):

I пр 1=336,7·(0,025)²+7,653·(0,083)²+2,251·(0)²+ 102·(0)²=0,21+0,053=0,263 (кг·м²);

I пр 2=336,7·(0,032)²+7,653·(0,082)²+2,251·(0,115)²+ 102·(0,025)²=0,345+0,052+0,030+ +0,064=0,491 (кг·м²);

I пр 3=336,7·(0,046)²+7,653·(0,05)²+2,251·(0,22)²+ 102·(0,044)²=0,712+0,019+0,109+ +0,197=1,037 (кг·м²);

I пр 4=336,7·(0,05)²+7,653·(0)²+2,251·(0,238)²+ 102·(0,05)²=0,842+0+0,128+0,255=1,225 (кг·м²);