徑向活塞式创信娱乐登录的運動學分析

2017-11-13  來自: 永嘉縣创信平台自動化儀表有限公司瀏覽次數:321

  氣動絞車以活塞式创信娱乐登录為動力,廣泛應用于采掘礦場、建筑工程拖運礦車、井下提升牽引工具以及海洋和陸地鉆井平臺上吊裝鉆桿等。活塞式创信娱乐登录以壓縮空氣為工作介質,具有防爆性能好、不受高溫及振動的影響,可長期滿載工作;而且其溫升較小、功率范圍及轉速范圍較寬,具有較高的啟動轉矩;并具有帶載啟動、結構簡單、操縱方便、維修容易及成本低等優點。

  在給定的氣壓條件下,研究创信娱乐登录的運動和轉速變化規律,對于確定馬達負荷、額定負荷及額定轉速的關系,即研究活塞式创信娱乐登录的運動特性具有重要的意義。

  1 數學模型的建立與分析

  1.1 创信娱乐登录數學模型

  該研究項目的创信娱乐登录有 6 個活塞缸,且每個活塞對曲軸的旋轉 (提升負載) 作用一致,因此,可先以單個活塞與曲軸之間的運動規律進行研究。并以曲柄連桿機構作為活塞式创信娱乐登录的基本運動學模型[1]。如圖 1 所示,連桿長度 L 等于活塞連桿長度,旋轉半徑 r 為曲軸偏心距,滑塊 A 的行程 x 等于活塞的有效位移。

  

曲柄連桿結構


  2 能量守恒

  把壓縮空氣的消耗量折算到溫度為 293 K、絕對壓力為 1 kg/ cm2 時的耗氣量 (不考慮泄漏)

  

公式


  式中:Z 為氣缸個數,取 3~6;V 為進氣容積,m3;n 為创信娱乐登录轉速,r/ s;T 為進氣的絕對溫度,K。

  创信娱乐登录內氣體所做總功即活塞位移產生的總功

  W總 = pq,

  式中:p 為輸入氣體額定氣壓,Pa。创信娱乐登录輸出功即曲軸轉動形成的總功

  W輸出 = M ?

  式中:M 為曲軸輸出力矩,N·m;? 為曲軸角速度,rad/ s。

  氣缸排氣需要一定的壓力,需消耗部分功

  W消耗 = ? pq, (13)

  式中:? p 為排氣所需壓力,與排氣量 q 的平方成正

  比,即 ? p = Kq2,K 為排氣孔常數[3]。

  在忽略部件間的摩擦、泄漏和慣性力做功情況

  下,根據能量守恒定律 W總= W輸出 + W消耗。

  2 實例分析

  JQH-5×48 型氣動絞車上的创信娱乐登录有 6 個氣缸,輸入氣體額定氣壓 p = 0.6 MPa,進氣容積 V =0.12×10-3 m3,排氣孔常數 K = 2.5×109,根據式 (15)即可得出 n - M 變化曲線,如圖 2 所示。

  

M 關系曲


  JQH-5×48 型氣動絞車上的创信娱乐登录曲軸偏心距 r = 25 mm,連桿 L = 110 mm,連桿比 = r/ L =5/ 22。當创信娱乐登录的輸出轉矩 M = 26 N·m 時,計算可得馬達轉速 n = 17 r/ s,即曲軸角速度 w = 106.76rad/ s。為了便于分析說明,將 6 個氣缸進行編號,如圖 3 所示。

  

氣缸編號


  由圖 3 可知,相對于曲軸 6 個氣缸呈環形均勻排布,當曲軸順時針旋轉一圈,活塞各往復運動一個周期,且各個活塞運動相位依次滯后 60°,如Ⅱ號活塞運動相位滯后于Ⅰ號活塞 60°,Ⅲ號活塞運動相位滯后于Ⅱ號活塞 60°。根據式 (7) ~ (9),依次可得出各個活塞運動與曲軸轉角之間的關系[5],使用 MATLAB軟件繪制相應的曲線,如圖 4 所示。

  

活塞位移與曲軸轉角


  

活塞運動與曲軸轉角的關系曲線


  3 結語

  在給定的氣壓條件下,確定活塞式创信娱乐登录的機械結構和供氣相位,并根據创信娱乐登录和阻力矩的關系,研究创信娱乐登录的運動特性,對于優化馬達結構參數、供氣排氣和工作效率有重要的意義。網站導航

 

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