Mô hình 3D của cụm pittong tay biên được mô phỏng bằng phần mềm Autodesk Inventor như đã trình bày ở nội dung trên. Từ đó có thể mô phỏng động lực học quá trình ép rơm bằng Dynamic designer như sau:
Đáy hộp chủ động được ràng buộc cố định.
Mô men chủ động đặt tại nối trục dẫn động guồng:
Lực đặt cho cụm pittong:
Sau đây là mô hình mô phỏng bằng phần mềm Dynamic designer cụm pittong tay biên trong quá trình ép rơm:
Hình 4.13. mô hình mô phỏng bằng phần mềm Dynamic designer cụm pittong tay biên trong quá trình ép rơm
Qua mô phỏng đề tài đã xây dựng được biểu đồ vận tốc tay quay và mô men truyền cho máy phụ thuộc vào hàm thời gian trong một chu trình làm việc (hình 4.14). 425 450 475 500 525 550 575 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 5 10 20 30 40 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 t,s M , N m 50 100 200 300 400
Hình 4.14. Biểu đồ vận tốc tay quay và mô men truyền cho máy phụ thuộc vào hàm thời gian trong một chu trình làm việc
Mô men quán tính của phần chuyển dộng quy về trục tay quay. Trị số giả định là: 5, 10, 20, 30, 40.
Nhận xét: từ đồ thị vận tốc tay quay và đồ thị mô men cản trên trục tay quay nhận thấy.
Với Jbd=20 kgm2 thì vận tốc tay quay thay đổi không đáng kể, nằm trong giới hạn cho phép. Mô men cản trên trục tay quay không quá lớn thì ổn định nhất. J=20kgm2
Mô men cực đại và cực tiểu tác động vào tay quay phụ thuộc vào mô men quán tính của bánh đà quy về trục tay quay được thể hiện trên hình 4.15.
-5000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 100 200 300 400 Jbd,kg*m2 M , N m 1 2
Hình 4.15. Mô men cực đại (1) và cực tiểu (2) tác động vào tay quay phụ thuộc vào mô men quán tính của bánh đà quy về trục tay quay
Mô men danh định của động cơ (công suất 30 mã lực) quy đổi về trục tay quay là 2224 Nm. Như vậy mô men quán tính của bánh đà quy về trục tay quay phải lớn hơn 20 kg*m2 . Với tỷ số truyền từ bánh đà tới trục tay quay là 5,9 nên bánh đà phải có mô men quán tính là: 200/5,92 = 6 kg*m2
Cách chọn mô men quán tính cần thiết Jbd> 20 kgm2 khi mô men quán tính Jbd bé thì góc quay không ổn định nên ta cần phải tăng Jbd lên thì góc
ổn định nhưng chỉ tăng một mức độ hợp lý nếu tăng cao quá sẽ hao tốn vật liệu gia công bánh đà ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm.
Kết luận chương IV:
1. Trên cơ sở phân tích quá trình ép rơm của máy ép rơm kiện vuông, Chương IV của đề tài đã đưa ra cơ sở khoa học luận giải cho việc xây dựng mô hình động lực học quá trình ép rơm như đã nêu ở mục 4.2.
2. Bằng phần mềm thiết kế kỹ thuật Autodesk Inventor đề tài đã mô phỏng mô hình cơ cấu cụm tay vơ, khuôn ép, bộ phận điều chỉnh, cụm pittong tay biên cũng như máy ép rơm kiện vuông.
3. Cụm tay vơ sau khi được thiết kế 3 chiều bằng phần mềm hiện đại Autodesk Inventor, quá trình cào rơm chuyển rơm vào buồng ép đã được mô phỏng động bằng phần mềm Dynamic designer. Kết quả thu được đồ thị thể hiện sự biến thiên của góc giữa phương tay cào và phương ngang và vận tốc đỉnh tay cào theo góc quay của trục khuỷu. Kết quả cho thấy ở giai đoạn cào rơm hướng của tay cào gần vuông góc với hướng chuyển động của tay nó. Tại giai đoạn rút, hướng tay cào gần như không thay đổi góc, vận tốc gần trùng với phương của tay cào. Như vậy, các yêu cầu đặt ra hoàn toàn được đảm bảo. 4. Đề tài đã xây dựng mô hình tính toán động lực học quá trình ép rơm Qua mô phỏng đề tài đã xây dựng được biểu đồ vận tốc tay quay và mô men truyền cho máy phụ thuộc vào hàm thời gian trong một chu trình làm việc (hình 4.14). Qua đó đề tài xác định được mô men danh định của động cơ (công suất 30 mã lực) quy đổi về trục tay quay là 2224 Nm. Như vậy mô men quán tính của bánh đà quy về trục tay quay phải lớn hơn 20 kg*m2 . Với tỷ số truyền từ bánh đà tới trục tay quay là 5,9 nên bánh đà phải có mô men quán tính là: 200/5,92 = 6 kg*m2 .