К расчету динамики волновой реечной передачи Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневскце чтения

Процесс автоматизации проектирования данной части статора микроГЭС в среде программирования Delphi начинается с определения зависимостей между размерами в конструкции, с учетом их конструктивных особенностей и логики построения каждого элемента. Затем формируется алгоритм, по которому будет происходить перестроение, входными параметрами являются данные, взятые из электромагнитной модели, а также некоторые другие требуемые параметры (например, необходимые габаритные размеры генератора).

Для перестроения используется среда автоматизированного проектирования SolidWorks как наиболее подходящая по ряду критериев, таких как цена, наличие лицензии, удобство программирования этой среды.

На выходе данной системы появится набор геометрических параметров в виде

Di @ Эскиз; @ Деталь,

где Di - i-й размер, уникальный в пределах текущего эскиза; Эскиз, - i-й эскиз, уникальный в пределах текущей детали; Деталь - деталь, уникальная в пределах текущей подсборки.

Такой вид обеспечивается ссылками, которые присутствуют в самой среде SolidWorks. Для обеспечения максимальной четкости восприятия выходные пара-

метры подсистемы формируются именно в таком виде. Этих данных вполне достаточно для перестроения всей модели.

В ходе перестроения используются базы данных различных коэффициентов. Расчеты осуществляются с помощью динамически подгружаемой библиотеки DLL (Dynamic Load Library) [2]. Внутри библиотеки используются классы, с помощью которых можно подключать к базам данных запись и чтение из них. Математический расчет в библиотеке осуществляется с помощью отдельной функции. При этом на каждом этапе целостность и достаточность данных для осуществления расчета проверяется, не позволяя выдать модулю критическую ошибку и аварийно завершить работу.

Библиографические ссылки

1. Головин М. П., Встовский А. Л., Колбасина Н. А. Проектирование свободнопоточной МикроГЭС в CALS среде : монография. Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2003.

2. Подсистема конструирования статора генератора микроГЭС : программы для ЭВМ : свидетельство о гос. регистрации № 2011615698 / В. В. Карпенко, Е. В. Карпенко, Е. А. Ощепков. 2011.

V. V. Karpenko Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk

INCREASING OF STATOR ADAPTABILITY IN MANUFACTURE OF GENERATOR STATOR.

AUTOMATION OF ITS DESIGNING

The author presents a short review of a design of the generator, feature of each design, perspective workings out and the automated approach in designing generator stator of micro hydroelectric power station.

© Карпенко В. В., 2011

УДК 631.331

Г. Н. Лимаренко, М. В. Шевчугов, А. Н. Щепин Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск

К РАСЧЕТУ ДИНАМИКИ ВОЛНОВОЙ РЕЕЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Приведены результаты теоретических исследований и методов расчета в поступательном приводе с волновой реечной передачей неравномерности установившегося движения его выходного звена - роликовой рейки, взаимодействующей с многокулачковым механизмом.

Волновая реечная передача с роликовой рейкой [1] основана на взаимодействии многокулачкового вала с толкателями, контактирующими с выходным звеном -рейкой на линейных участках диаграмм их относительного движения.

Известно, что работа кулачковых механизмов сопряжена с возникновением переменных ускорений на участках разгона и выбега при удалении и приближении толкателей.

Динамический анализ привода при взаимодействии с механической системой, имеющей переменные параметры (содержащей шарнирно-рычажные и кулачковые механизмы), методом последовательного приближения разработан М. З. Коловским и подробно освещен в научной и учебной литературе [2; 3]. Волновая реечная передача (ВРП) является своеобразным многокулачковым механизмом, в котором исполнительный орган - рейка - перемещается с постоянной

Механика специальных систем

скоростью подобно перемещению гайки в винтовом механизме. Приводной вал содержит Z кулачков, установленных с фазовым разворотом друг относительно друга на угол ф = 2 л / Z .

Исследование установившегося движения агрегата выполним, воспользовавшись статической характеристикой двигателя. В этом случае задача сводится к поиску периодического решения следующего уравнения:

■■ о/(ч) ■ 2 ■ ■

(ч) ч+-^ (ч) = О* (и, ч)+Т (я, ч), (1)

дч

где /пр (ч) - переменный приведенный момент инерции машинного агрегата, бст (и, ч) - идеальная характеристика движущего момента, зависящая от напряжения и и скорости ротора ч, Тс (ч, ч) - приведенный момент активных сил сопротивления.

Приведенный момент инерции агрегата определим по зависимости

/р (ч) = Jд + + тРVI • 1°-6 + тт • 1°-6Х^У],к , (2)

где Jд, Jkv - моменты инерции ротора двигателя и кулачкового вала; т тт - массы рабочего органа и толкателя; Vsp V - аналоги скорости рейки с рабочим органом и скорости толкателя (мм/рад).

При анализе динамики ВРП следует учитывать две ее особенности.

Первая особенность заключается в симметричности значений аналогов скорости толкателя на участках удаления и приближения за один оборот кулачкового вала. Второй особенностью ВРП является циклическое изменение инерционных характеристик механизма, связанное в входом в зацепление очередного толкателя.

В докладе рассмотрен пример расчета неравномерности движения агрегата с ВРП, у которого число толкателей Z = 8, шаг роликов рейки Рр = 2° мм.

Построенные при помощи MathCad графики рассчитанных / и д/ (ч)/дч приведены на рис. 1.

Полученная при расчете ошибка скорости рабочего органа ВРП представлена на рис. 2.

* 0 4

q q

Рис. 1. Характеристики приведенного момента инерции

0.06 ОУН

от

ЧА 0 0

—от

-004

-алб

Рис. 2. Динамическая ошибка скорости выходного звена ВРП

По максимальному и минимальному значениям ошибки скорости определен коэффициент неравномерности движения рабочего органа, который составил 5 = 0,001.

Библиографические ссылки

1. Лимаренко Г. Н. Реечная передача, работающая по принципу бегущей волны // Теория машин металлургического и горного оборудования : межвузов. сб. науч. тр. Свердловск, 1985. Вып. 9. С. 94-99.

2. Коловский М. З. Динамика машин. Л. : Машиностроение. 1989.

3. Конструирование машин : справочно-метод. пособие. В 2 т. Т. 1 / К. Ф. Фролов, А. Ф. Крайнев, Г. В Крейнин. и др. ; под общ. ред. К. Ф. Фролова. М. : Машиностроение, 1994.

G. N. Limarenko, M. V. Shevchugov, A. N. Shepin Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk

VIBRATION ANALYSIS OF A RACK AND PINION TYPED FEED DRIVE

The authors present the results of theoretical researches and method of analysis in forward drive with harmonic rack-and-pinion drive for irregularity of steady motion its rolling strip as outlet link, which interacts with multicam mechanism.

© ^HMapeHKO r. H., OeBHyroB M. B., ^enHH A. H., 2011