Требуемую мощность двигателя определяем по формуле:
, кВт, (5.1)
где – КПД машинного агрегата,
– суммарный приведенный момент внешних сил, приложенных к звеньям механизма.
Определение суммарного приведенного момента сил Приведенный момент сил определяется из равенства мгновенной мощности звена приведения и суммы мгновенных мощностей сил, действующих на поршни механизма.
За звено приведения выбран кривошип насоса, вращающийся относительно неподвижной оси со скоростью .
Пренебрегая силами трения и силами тяжести звеньев, приведенный момент сил звена приведения определяется из равенства:
,
или поскольку – аналог скорости :
,
где – аналоги скорости точки поршня 3 и точки поршня 5 заимствуются из результатов кинематического анализа механизма насоса (п. 4).
В курсовом проекте задана не сила , а среднее удельное давление на поршень , МПа предполагается постоянной. Поэтому, значение силы при известном диаметре поршня определяется из равенства:
,
В насосе двухстороннего действия оба хода поршня являются рабочими.
Это означает, что при движении поршня вниз в рабочем цилиндре по одну сторону поршня происходит всасывание жидкости, по другую - нагнетание, а при его движении вверх стороны меняются ролями.
Вследствие этого на поршень постоянно действует сила давления жидкости, направленная против его движения, причем поскольку , то в любом положении.
Для расчета значений приведенных моментов используем ранее рассчитанные значения величин аналогов скоростей для первого и второго ползунов ( и ) (таблица 4.1). При этом значения приведенных моментов для первого и второго ползунов определяем путем умножения постоянной силы давления жидкости на поршень, определенной выше, на абсолютную величину аналога скорости:
и .
Суммарный приведенный момент находится как:
.
Результаты расчетов сводят в таблицу.
Таблица 5.1
Приведенные моменты
, град
|
, Н·м
|
, Н·м
|
, Н·м
|
, Н·м
|
, град
|
, Н·м
|
, Н·м
|
, Н·м
|
, Н·м
| 0
| 0,00
| 162,86
| 162,86
| 204,44
| 195
| 33,18
| 148,14
| 181,32
| 204,44
| 15
| 51,12
| 166,48
| 217,60
| 204,44
| 210
| 65,82
| 125,24
| 191,06
| 204,44
| 30
| 97,04
| 156,85
| 253,88
| 204,44
| 225
| 97,02
| 97,02
| 194,05
| 204,44
| 45
| 133,29
| 133,29
| 266,59
| 204,44
| 240
| 125,24
| 65,82
| 191,06
| 204,44
| 60
| 156,85
| 97,04
| 253,88
| 204,44
| 255
| 148,14
| 33,18
| 181,32
| 204,44
| 75
| 166,48
| 51,12
| 217,60
| 204,44
| 270
| 162,86
| 0,00
| 162,86
| 204,44
| 90
| 162,86
| 0,00
| 162,86
| 204,44
| 285
| 166,48
| 33,18
| 199,66
| 204,44
| 105
| 148,14
| 51,12
| 199,27
| 204,44
| 300
| 156,85
| 65,82
| 222,67
| 204,44
| 120
| 125,24
| 97,04
| 222,28
| 204,44
| 315
| 133,29
| 97,02
| 230,32
| 204,44
| 135
| 97,02
| 133,29
| 230,32
| 204,44
| 330
| 97,04
| 125,24
| 222,28
| 204,44
| 150
| 65,82
| 156,85
| 222,67
| 204,44
| 345
| 51,12
| 148,14
| 199,27
| 204,44
| 165
| 33,18
| 166,48
| 199,66
| 204,44
| 360
| 0,00
| 162,86
| 162,86
| 204,44
| 180
| 0,00
| 162,86
| 162,86
| 204,44
| -
| -
| -
| -
| -
| В эту же таблицу заносим среднее значение суммарного момента. По результатам расчётов строим графики , , , . Граики приведённых моментов представлены на рис. 5.1.
Рис 5.1
Для этого графика определяют масштабный коэффициент:
,
где – среднее значение суммарного приведённого момента;
– отрезок в мм, соответствующий этому значению на графике.
|