Библиографическое описание:

Набиев М. Б. Определение усилий на управляющий механизм клиноременного вариатора при управляемом ведомым шкивом // Молодой ученый. — 2016. — №6. — С. 148-151.



Клиноременные вариаторы широко используются в приводах многих машин различных отраслей промышленности [1]. В работе [2] впервые рассмотрена динамика агрегата с вариатором как системы с неголономной связью не учитывая особенности клиноременного вариатора и его механизма управления. В работах [3,4] рассмотрена динамика агрегата с вариатором с целью определения динамических нагрузок в системе агрегата при управлении и также не учитывается особенность клиноременного вариатора и его системы управления. Поэтому представляется целесообразным изучить динамику агрегата с клиноременным вариатором с учетом его особенностей и механизма управления, выявить влияние параметров вариатора, агрегата и системы управления на динамическое поведение агрегата.

Рассмотрим схема вариатора — рис.1, когда управляющий двигатель воздействует на подвижный диск ведомого шкива, а подвижный диск ведущего подпружинен. Для случая сближения дисков, когда происходит увеличение передаточного отношения вариатора, получаем вращающий момент на ведомом валу

Рис.1

, (1)

Если производится управление вариатором, когда диски ведомого шкива расходятся, что вызывает уменьшением передаточного отношения и разгон ведомой части агрегата, имеем

. (2)

Пружина ведущего шкива выбирается [6] так, что

.(3)

Нетрудно заметить, что

, (4)

Считая как и прежде, что ускорение равно предельном и учитывая, что при и незначительность изменения функции можно заключить, что

.(5)

При положении дисков, соответствующих U=Umaxдальнейшее регулирование на увеличение передаточного отношения U невозможно. Положим, что вариатор работает с постоянным передаточным отношением , где , инужно произвести переход на режим U=Umax В этом случае будет справедлива формула (1), определяющая вращающий момент на валу двигателя. Обозначим . Управляющий двигатель должен развивать пусковой момент ТП, который

. (6)

Так как величина ΔU0 мала, то значения и будут отличаться так же на малую величину и для практических расчетов можно принять

. (7)

Рассмотрим вопрос об определении мощности управляющего двигателя для данного типа вариатора. Используя выражение (1) запишем

. (8)

Так как момент Т2з а вместе с ним и мощность N2з увеличивается, при увеличении передаточного отношения, то наибольшего значения мощность достигает в том случае, если регулирование начнется при некотором значении передаточного отношения U = UП и при обработке интервала передаточного отношения ΔUП =Umax — UПуправляющий двигатель за время разгона достигает скорости ωmax =ωуи далее в момент окончания торможения будет U(tТ) = U ma x. Этот режим является частным случаем управления дисками — рис. 2, когда времяустановившегося движения tу = 0. Однако, значение неизвестно и для определения , а вместе с ним и мощность управляющего двигателя следует воспользоваться методом последовательных приближений. Задаются начальным значением передаточного отношения UП =UН и, имея Т на основе выбранного по ТП и ωудвигателя, находят величины ΔХ2р=Х2(tр), ΔХ2Т=Х2(tT). Затем вычисляют Uk= Uk(ΔX2T).

Рис. 2.

На основе вышеизложенного должно быть

Uk=Umax.(9)

Если условие (9) не выполняется, изменяют значение UП = UН в сторону Umi n, либо Umax в зависимости от полученной величины и повторяют решения. Когда будут получены решения, удовлетворяющие с заданной точностью условию (9), вычисляются с помощью Ny по формуле (8) по значениям ТП и Ny, задавшись величиной ωу. выбирают двигатель. Производят вновь расчеты. Когда условие (8) будет удовлетворяться с заданной степенью точности, находят величину ΔХ2Р, а затем и значения

после чего уточняется мощность двигателя. При необходимости выбирают другой двигатель и расчеты повторяют вновь до удовлетворения указанных выше условий с заданной степенью точности. Так как управляющий электродвигатель paботает в кратковременном режиме, когда допускаются перегрузки, то можно предложить приближенный метод определения мощности управляющего двигателя, соответствующей работе механизма управления в зоне среднего значения передаточного отношения . Находим T1Р=T1РС=T1Р (Uc), т. е. при Q1=Q1(Uc), Q2=Q2(Uc), F2у = F2у(Uc), П'1 = П'1(Uc), а принимаем так как при выходе на установившийся режим ускорение будет мало.

Имея T1рс, находим задавшись ωу мощность Nу =Nc+ωyТ1рси по значениям Ny, ТП и ω у выбираем двигатель, после чего производим указанные расчеты и уточняем Ny.

Точно так поступаем при управлении подвижным диском ведомого шкива. По выражению (1) вычисляем Т2зс =Т2з (Uc) принимая

,

а затем и мощность , после чего выбираем двигатель и производим расчеты по уточнению его мощности.

Зная наибольший момент ТП и мощность двигателя Ny известными методами [5] можно определить усилия, действующие на звенья управляющего механизма и по этим усилиям производить расчет звеньев управляющего механизма на прочность.

Литература:

  1. Пронин Б. А., Ревков Г. А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи. М. Машиностроение, 1980. — 320 с.
  2. Кухтенко А. И. Об одном классе механизмов с неголономными сязьями. — Труды института машиноведения. 1955. Т. Вып 58. — С.
  3. Иванченко Ф. К., Ахмаджанов Х. М., Красношапка В. А. Вопросы динамики привода с вариатором при учете упругости звеньев. Вестник Киевского политехн. Института. Сер. Машиностроение, 1975. № 12. — С. 23–29.
  4. Ахмаджанов Х. М. Вопросы динамики вариаторов в пусковом режиме. Вестник Киевского политехн. Института. Сер. Машиностроение, 1975. № 12. — С. 29–35.
  5. Левитский Н. И. Теория механизмов и машин. — М.: Наука, 1979. — 574 с.
  6. Мальцев В. Ф. Механические импульсные передачи. — М.: Машиностроение, 1978г.
  7. Набиев М. Б. Определение мощности управляющего двигателя механизма управления клиноременных вариаторов.Наука мир. Международный научный журнал. Волгоград, 2015. № 5(21), Том 1, С.85–87
Основные термины: передаточного отношения, управляющего двигателя, мощности управляющего двигателя, механизма управления, увеличение передаточного отношения, динамика агрегата, клиноременного вариатора, Вестник Киевского политехн, передаточного отношения вариатора, момент ТП, мощность двигателя, управляющего механизма, мощность управляющего двигателя, передаточного отношения uП, передаточного отношения ΔuП, значения передаточного отношения, увеличении передаточного отношения, значении передаточного отношения, управляющего двигателя механизма, звеньев управляющего механизма

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle