Расчет и построение нагрузочной диаграммы механизма

Нагрузочная диаграмма механизма представляет собой график М_с.мех(t) изменения статического момента на валу ротора центрифуги во времени в течение рабочего цикла центрифуги. Необходимо определить значение статического момента на каждом участке рабочего цикла.

Статический момент на валу ротора центрифуги:

(4.1)

 

 

где – составляющая статического момента, обусловленная трением вращающего ротора центрифуги о воздух;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

– момент, создаваемый силами трения вала ротора центрифуги в подшипниках.

На участке рабочего цикла, соответствующем процессу выгрузки осадка, абсолютное значение М_с.мех возрастает на величину момента М_рез, обуславливаемого усилием резания, воздействующим на лезвие ножа

(М_рез = 0,6·М_в).

Момент сил трения о воздух:

, (4.2)

где H – высота (длина) ротора, м;

D – диаметр ротора, м;

n– скорость вращения ротора, об/мин.

Момент сил трения в подшипниках:

(4.3)

где f = 0,03 – 0,09 – коэффициент трения ,зависящий от типа подшипника;

m_ц– масса ротора с продуктом, кг;

d– диаметр вала на котором укреплен ротор центрифуги, м.

Рассчитаем массу ротора с продуктом:

(4.4)

где m_загр – максимальная загрузка ротора суспензией и составляет 1200 кг;

∑m_i – масса незагруженного ротора.

(4.5)

где D_i ² – диаметр i-той части ротора, м;

H_i – высота i-той части ротора, м;

ρ – плотность, кг/м³ (плотность стали 7900 кг/м³).

кг

 

кг

кг

кг

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

кг

кг

кг

кг

кг

кг

Масса незагруженного ротора:

Масса ротора с продуктом:

Определим момент сил трения в подшипниках для загруженного и незагруженного ротора (f = 0,04 – подшипники качения):

М_Т.загр = 4,9 · f · m_ц · D₄ = 13,49 Н·м

М_{Т.незагр} = 4,9 · f · ∑m_i · D₄ = 7,316 Н·м

Определим скорость вращения ротора на каждом участке рабочего цикла:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определим момент сил трения о воздух на каждом участке рабочего цикла:

 

 

Определим статический момент на валу ротора центрифуги на каждом участке рабочего цикла:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Нагрузочная диаграмма М_с.мех(t) представлена на чертеже СУ01.6.091401.ТЧ1.1