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)
Xét các lực tác dụng lên bánh bị dẫn trong quá trình làm việc: Trọng lượng tác dụng lên cơ cấu Man:
PT=GΣ.g=127.9,81=1245,87(N)
Hình 7.17. Sơ đồ phân bố lực.
Lực do chốt trụ trên bánh dẫn khi quay tác dụng lên rãnh của bánh bị dẫn Fd;
Lực ma sát tại ổ lăn do trọng lượng của bản xoay, phôi và các chi tiết phụ tạo ra Fms:
Fms=PT.f=1245,87.0,02=24,9174(N)
Với f=0,02 - Hệ số ma sát của ổ bi. Lực của chốt trụ trên bánh dẫn Fc;
Phương trình cân bằng momen của bánh bị dẫn ứng với lúc bánh bị dẫn có gia tốc lớn nhất:
J . εdmax=Fd. E−Fms.R0
Với:
J=m R2/2=2,5.106,452/2=14164,5(kg.mm2)- Mômen quán tính của bánh bị dẫn; trong đó: m=2,5(kg) – khối lượng bánh bị dẫn.
εdmax=5,41(rad/s2) – gia tốc lớn nhất khi φ=11,46o;
E=√L2−2.L .r .cosφ+r2=√1502−2.150 .106,07.cos11,46o+106,072=50,64(mm) – cánh tay đòn tính từ tâm bánh bị dẫn đến phương của lực Fd.
⇒Fd=J .εdmax+Fms. R0
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: Fc=Fd=8,61(N)
Momen tác dụng lên trục của bánh dẫn:
Mc=Fc.r=8,61.106,07=913,3(Nmm)
Công suất lớn nhất trên bánh dẫn :
Pc= Mc.n
9,55. 103.ηo.ηMan=
913,3.10
9,55. 103.0,99 .0,93=1,04(kW)
Trong đó: Mc – Momen tác dụng lên trục của bánh dẫn (Nmm);
n=10(v/p) – số vòng quay trên bánh dẫn;
ηo=0,99 – hiệu suất ổ lăn.
ηMan=0,93 – hiệu suất cơ cấu Man.