7. THIẾT KẾ SẢN PHẨM
7.3.2.4. Tính toán động lực học cơ cấu Man
Khối lượng của bàn xoay:𝐺 = 27 (𝑘𝑔)
Khối lượng kẹo trên bàn xoay:𝐺 = (50 − 100) (𝑘𝑔) 𝐺
Σ= 27 + 50÷100( ) = (77÷127) (𝑘𝑔) Xét các lực tác dụng lên bánh bị dẫn trong quá trình làm việc:
Trọng lượng tác dụng lên cơ cấu Man: 𝑃
𝑇 = 𝐺
Σ. 𝑔 = 127. 9, 81 = 1245, 87 (𝑁)
Lực do chốt trụ trên bánh dẫn khi quay tác dụng lên rãnh của bánh bị dẫn𝐹 ;
𝑑
Lực ma sát tại ổ lăn do trọng lượng của bản xoay, phôi và các chi tiết phụ tạo ra𝐹
𝑚𝑠
:
𝐹
𝑚𝑠 = 𝑃
𝑇. 𝑓 = 1245, 87. 0, 02 = 24, 9174 (𝑁) Với𝑓 = 0, 02- Hệ số ma sát của ổ bi.
Lực của chốt trụ trên bánh dẫn𝐹 ;
𝑐
: Đường kính trong sơ bộ của ổ bi đỡ chặn; 𝐷
0= 35 (𝑚𝑚)
Phương trình cân bằng momen của bánh bị dẫn ứng với lúc bánh bị dẫn có gia tốc lớn nhất: 𝐽. ε 𝑑 𝑚𝑎𝑥 = 𝐹 𝑑. 𝐸 − 𝐹 𝑚𝑠. 𝑅 0 Với:
- Mômen quán tính của bánh bị 𝐽 = 𝑚𝑅
2
2 = 2, 5 .106,45
2
2 = 14164, 5 (𝑘𝑔. 𝑚𝑚2) dẫn; trong đó: 𝑚 = 2, 5 (𝑘𝑔)– khối lượng bánh bị dẫn. dẫn; trong đó: 𝑚 = 2, 5 (𝑘𝑔)– khối lượng bánh bị dẫn.
– gia tốc lớn nhất khi ; ε 𝑑 𝑚𝑎𝑥 = 5, 41 (𝑟𝑎𝑑 𝑠2 ) φ = 11, 46𝑜 𝐸 = 𝐿2 − 2. 𝐿. 𝑟. 𝑐𝑜𝑠φ + 𝑟2 = 1502 − 2. 150. 106, 07. 𝑐𝑜𝑠11, 46𝑜 + 106, 072= 50 – cánh tay đòn tính từ tâm bánh bị dẫn đến phương của lực 𝐹 .
𝑑⇒ 𝐹 ⇒ 𝐹 𝑑= 𝐽.ε 𝑑𝑚𝑎𝑥+𝐹 𝑚𝑠.𝑅 0 𝐸 = 14164,5.10 −6 .5,96+24,9174.17,5 50,64 = 8, 61 (𝑁)
Vậy lực tác dụng lớn nhất lên chốt trụ trong quá trình làm việc là: 𝐹
𝑐 = 𝐹
Momen tác dụng lên trục của bánh dẫn: 𝑀
𝑐 = 𝐹
𝑐. 𝑟 = 8, 61. 106, 07 = 913, 3 (𝑁𝑚𝑚) Công suất lớn nhất trên bánh dẫn :
𝑃 𝑐 = 𝑀𝑐.𝑛 9,55.103.η 𝑜.η 𝑀𝑎𝑛 = 913,3.10 9,55.103.0,99.0,93 = 1, 04 (𝑘𝑊)
Trong đó: 𝑀 – Momen tác dụng lên trục của bánh dẫn (Nmm);
𝑐
– số vòng quay trên bánh dẫn; 𝑛 = 10 (𝑣𝑝)
– hiệu suất ổ lăn. η
𝑜 = 0, 99
– hiệu suất cơ cấu Man. η
𝑀𝑎𝑛 = 0, 93