Переходные процессы в червячном приводе автоматических роторных линий

• Автор: Булатова, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Современное состояние изучаемого вопроса
1.1. Назначение, типовые функциональные схемы приводов
современных технологических машин и их основные элементы
1.2. Приводы транспортного движения автоматических роторных и роторно-конвейерных линий и основные режимы их движения
1.3. Обзор литературы по динамическому анализу машинных агрегатов. Расчетная схема привода, используемые допущения и применяемые методы исследования
1.4. Выводы, цель и задачи исследования
2. Математические и имитационные модели асинхронного электродвигателя и рабочей машины в структуре машинного агрегата
2.1. Математические модели асинхронного электродвигателя
2.2. Имитационная модель асинхронного электродвигателя,
тестирование и проверка её адекватности
2.3. Механические характеристики роторной технологической машины с механическим приводом
2.5. Моделирование механической характеристики роторной
технологической машины с механическим приводом
Выводы по разделу
3. Математическая и имитационная модели червячной кинематической пары
3.1. Силовая передаточная функция червячной
кинематической пары
3.2. Анализ силовой передаточной функции червячной кинематической пары
3.3. Имитационная модель червячной кинематической пары
3.4. Постановка и решение тестовой задачи
3.5. Тестирование и проверка адекватности имитационной модели червячной кинематической пары
Выводы по разделу
4. Разработка имитационных моделей и имитационное моделирование привода автоматических роторных линий
4.1. Постановка задачи
4.2. Расчетная схема, имитационная модель и результаты моделирования привода с одним червячным редуктором
4.3. Расчетная схема, имитационная модель и результаты моделирования привода с двумя червячными редукторами
Выводы по разделу
Основные результаты и выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложения
П1. Моделирование привода с одним червячным редуктором
П2. Моделирование привода с двумя червячными редукторами

Введение
Актуальность работы. Увеличение мощности привода, являющегося одним из важнейших структурных элементов большинства технологических машин, и скорости движения рабочих органов приводит к постоянному увеличению значения динамических процессов, протекающих в механической системе технологических машин, и, в частности, в её приводе. Без исследования динамических процессов, протекающих в приводе, невозможно оценить реальные нагрузки, действующие на элементы машины, ресурс работы и эксплуатационную надежность.
Первым шагом динамического исследования любой машины является составление расчетной схемы и математической модели исследуемой системы. Очевидно, что чем полнее расчетная схема отображает действительные свойства исследуемой системы, тем точнее расчетные динамические характеристики будут соответствовать реальным. По полноте отражения реальных динамических свойств исследуемых механических систем все расчетные схемы и, соответственно, математические модели можно разделить на две большие группы: линейные и нелинейные. Методика составления линейных математических моделей, исследования на их основе динамических процессов и соответствующие программные средства разработаны достаточно полно. Для нелинейных динамических моделей приводов технологических машин большое число задач остается нерешенным. Это объясняется, с одной стороны, сравнительно незначительным влиянием нелинейных свойств машин при небольших скоростях и мощностях привода на динамические характеристики, с другой стороны - отсутствием готовых расчетных и математических моделей и инструментальных средств для их исследования. В то же время практически все технологические машины являются нелинейными системами. Нелинейность механических систем указанных машин обуславливается нелинейностью механических характеристик используемых асинхронных электродвигателей, передаточных механизмов и механических характеристик рабочих машин.

важный вывод о возможности динамического самоторможения привода.
Наибольшее применение при исследовании установившегося движения машинных агрегатов с асинхронными электродвигателями получила статическая характеристика электродвигателя, которая может быть представлена в виде [126, 127]
М(8) = у, (2.1)
[(7? + с'В.2 /з)2 + (X + с” К2 /я)2]
где 1Щ - число фаз; 11 - линейное напряжение; £2 - угловая скорость поля; - скольжение, связанное с угловой скоростью ротора со известной зависимостью .у = (<вс -со)/сос, Я2 - активное сопротивленйе фазы ротора, приведенное к обмотке статора.
Коэффициенты с',с", активное и индуктивное сопротивления К,Х рас- *
считываются по формулам [74]: с’ = 1 + Х / Хд, с” = —Щ / Х, К = Я — с"Х2, X = Х + сХ2, где В,Х активное и индуктивное сопротивления рассеяния фазы первичной обмотки; Х2 - индуктивное сопротивления рассеяния неподвижного ротора, приведенное к обмотке статора; Х$ — индуктивная составляющая главного сопротивления.
При выводе (2.1) предполагается, что на обмотке статора нагруженного асинхронного электродвигателя действуют синусоидальные напряжения, образующие симметричную многофазную систему, а электромагнитные процессы в двигателе установились.
Статическая характеристика асинхронного электродвигателя 4А200Ь4УЗ (номинальная мощность Р2 = 45 кВт, синхронная частота вращения пс = 1500 об/мин), построенная по (2.1), приведена на рис. 2.1 (кривая 1).
В действительности электромеханическое преобразование энергии, осуществляемое в асинхронном электродвигателе, сопровождается изменением электрических и магнитных параметров, особенно при разгоне, торможении и