Тому метою цієї роботи є дослідження динамічних властивостей формувальної установки з рекупераційним приводом, схема якої показана на рис. 2. Основна задача цих досліджень полягає в тому, щоб визначити таке зміщення ∆ осей кривошипів ϕ приводу, при яких енергетичні витрати привідного механізму були б мінімальними [4]. Рис. 2. Кінематична схема спарених кривошипно-повзунних механізмів, які реалізують рекуперацію енергії при зворотно-поступальному русі візків Для проведення динамічного аналізу запропонованої формувальної установки визначимо швидкості і прискорення візків 1 і 2 при постійній кутовій швидкості кривошипу (ϕ&=ω =const): β β ϕ ϕ sin sin 1 =− ⋅ &⋅ − ⋅ &⋅ & r l x ; (1)
x&2 =−r⋅ϕ&⋅sin(ϕ+∆ϕ)+l⋅γ&⋅sinγ , (2)
⋅ − ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ − = ϕ ϕ ϕ ϕ 2 2 2 1 sin 1 cos 1 sin l r l r r x& & ; (5)
(
)
(
)
(
)
∆ + ⋅ − ∆ + ⋅ − ⋅ ∆ + ⋅ ⋅ − = ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ 2 2 2 2 sin 1 cos 1 sin l r l r r x& & . (6) Диференціюючи вирази (5) та (6) за часом, знайдемо залежності для визначення лінійних прискорень формувальних візків:(
ϕ sinϕ ϕ2 cosϕ)
(
β sinβ β2 cosβ)
1 =− ⋅ &&⋅ + &⋅ − ⋅ &&⋅ + &⋅
&
&x r l ; (7)
(
)
(
)
[
ϕ sinϕ ϕ ϕ2 cosϕ ϕ]
(
γ sinγ γ2 cosγ)
2 =− ⋅ &&⋅ +∆ + &⋅ +∆ + ⋅ &&⋅ + &⋅
&
& r l
x , (8)
де ϕ& - кутове прискорення привідного валу установки. & Оскільки ϕ&=ω =const, то ϕ&&=0.
Аналіз даних таблиць 1 та 2 показує, що найменше відхилення між максимальним та мінімальним значеннями кінетичної енергії всієї установки досягає значення ∆T =1167Дж при куті зміщення між осями кривошипів ∆ϕ =970. Крім того, з цих таблиць видно, що найбільші відхилення ∆T =4562Дж та ∆Tmax =2347Дж спостерігаються при ∆ϕ =1800. Ці значення майже в чотири рази перевищують відповідні значення при оптимальному значенні кута ∆ϕ =910. Таким чином, запропонована формувальна установка з рекупераційним приводом дозволяє значно зменшити енергетичні витрати і покращити динамічний режим руху всієї установки.
Here is proposed a roller forming plant with a recuperative drive mechanism. It consists of two coupled carts, which are set in motion by the same drive mechanism. The plant’s drive mechanism consists of two crank-slide devices, cranks of which are placed on one shaft and shifted between each other on
2
π angle. The roller forming plant’s dynamic analysis was conducted to determine an optimal angle of a shift with different values of it between cranks. The analysis was conducted in accordance with a kinetic energy maximum deviation criterion of forming plant comparing to its average value.
