ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 264
Скачиваний: 0
остается постоянным. К концу этой фазы центр тяж ести ротора |
и тары ваго |
|||||||||||
на |
перемещается |
из точки |
0г |
в точку 0 2. |
|
|
|
|
||||
|
Д л я первой |
фазы |
при |
0 ^ |
ф ^ |
ср0 уравнение движения системы |
ро |
|||||
тор— вагон |
в общем виде следующее: |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
/ S p = M b “ |
M o~ |
s m |
' |
|
(іѵ |
-55) |
||
где |
/ — суммарный момент инерции массы ротора, вагона и груза относи |
|||||||||||
|
тельно оси вращения; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
^ = ( ^ + |
™ в)г? + т о''о== const; |
(IV .56) |
|||||||
|
М в — |
вращающий |
момент, приложенный к ротору; |
|
|
|||||||
|
гх — радиус инерции массы ротора и тары вагона; |
|
|
|||||||||
|
М0 — суммарный статический момент сопротивления: |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Ма = M%-\-dm; |
|
|
(IV .57) |
||||
|
M l — |
постоянная |
составляю щ ая статического момента |
сопротивления |
||||||||
|
от тары вагона и ротора; |
|
первой фазы dm — const; |
|
||||||||
|
dm — |
переменная составляю щ ая. Д л я |
|
|||||||||
|
d — |
постоянный коэффициент, зависящий от радиуса ротора Д р, коэф |
||||||||||
|
фициента трения скольжения в цапфах опорных роликов р, коэф |
|||||||||||
|
фициента трения качения катков по окружности ротора/, радиуса |
|||||||||||
|
катков /0, радиуса |
цапфы катков р0 и угла между осями пар |
кат |
|||||||||
|
ков а 0: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d = |
/Ч^РРо |
, + / ) |
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Й) |
cos а 0 |
|
|
|
||
|
2 ]М — суммарный |
статический момент |
груза, |
ротора и вагона относи |
||||||||
|
|
тельно оси ротора: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
М = |
Ргг sin cp + |
mgr0sin (я |
|
ф). |
(IV .5 8 ) |
|||
|
С учетом соотношений |
(IV .5 5 ), |
(IV .57) и |
(IV .58) дифференциальное |
||||||||
уравнение движения для первой фазы разгрузки вагона запишем так: |
|
|||||||||||
|
|
/ |
- § = |
Мв- М |
0- Р г г sin ф- m g r o |
sin (Ф + я ). |
(IV .59) |
|||||
|
|
|
dt2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
127
Рис. 21. Схемы второй и третьей (верх няя) и четвертой (нижняя) фаз работы роторного вагоноопрокидывателя
На второй фазе работы ваго ноопрокидывателя угол поворота ротора меняется в границах, опре деляемых неравенством (рис. 2 1 , а)
cp0 < cp < cp o + a r c t g - ^ .
На этой фазе груз интенсивно высыпается из вагона с постепен ным увеличением мощности пото ка. В заключительный момент второй фазы след поверхности пе ремещающегося груза, имеющей угол наклона к горизонту ср0, на вертикальной плоскости совпадает с диагональю прямоугольного се чения кузова полувагона. Общий центр тяжести ротора и тары ваго на перемещается (рис. 2 1 , а) в точ ку Од, а центр тяж ести груза зани мает положение 0 2. Расстояние от центра О до точки 0'2 представляет собой радиус инерции і?(ср) массы груза т(ф ). Последняя в процессе выгрузки изменяется по закону уменьшения площади поперечного сечения груза в вагоне, которую можно определить, воспользовав шись несложными геометрически ми построениями (рис. 2 1 , а).
Статический момент массы гру за постепенно уменьш ается, так как номере вращения ротора уменьш а ются плечо силы тяж ести груза относительно оси вращения г/(ср) и его масса т(ср). В общем виде диф ференциальное уравнение работы вагоноопрокидывателя во второй фазе следующ ее:
(/„+/<>) ^ = м в- м ъ -
— Ш — m(q>)d, (IV .60)
І28
где /„ — постоянная составляю щ ая момента инерции массы |
полувагона |
и ротора; |
|
/п — переменная составляющ ая момента инерции массы груза в полу |
|
вагоне: |
|
/п= т ( ф ) Я 2 (ф); |
(IV .61) |
2 M = P/-1 sin<p— т (ф ) £/(ф) gt |
(IV .62) |
О пуская промежуточные преобразования, запишем зависимость т(ф) во второй фазе выгрузки
т (ф) |
_ 2Н В — в * tg (y — фа) |
Іу |
(ІѴ .63) |
|
2 |
' Т |
|||
|
|
Учитывая соотношения (IV .61)— (ІѴ .63), получим следующее уравнение движения:
U o + R 2 ( Ф ) [ а — М ё ( ф — Ф о ) ] } - ^ - = М в — - ^ 0 + c t g ( ф — ф о ) —
— Я/у sin ф+ g [а— btg (ф— фо)] t/ (ф), |
(IV .64) |
|
где |
|
|
а ^ В Н Ң . ь ^ В Ч у ; |
|
|
g |
2 g |
|
M 0= M : + ™ W |
|
|
_ |
B 2l y d . |
|
C — |
~ ” « |
|
|
2 g |
|
H, В и /— соответственно внутренние размеры кузова полувагона: высота, ширина и длина.
В третьей фазе работы вагоноопрокидывателя (см. рис. 21, а)
Фо + а п ^ - ^ < ф < - ^ .
Груз продолжает высыпаться из вагона интенсивным потоком. К концу
этой фазы статический момент массы груза равен нулю, так как при ф ^ —■,
у(ф) = 0 траектория центра тяжести груза — вертикаль, проходящ ая через ось вращения ротора.
5 Зак. 1121 |
129 |
Площадь поперечного сечения и |
массу |
груза в вагоне легко найти из |
|||
построений, приведенных на рис. 2 1 , а: |
|
|
|
||
т (Ф) = |
V c t§ (Ф — Фо) — . |
(ГѴ .65> |
|||
|
z |
|
|
s |
|
Уравнение движения на третьей фазе после преобразований |
|
||||
[/<, + % ctg (ер— фо) Я 2 ( ф ) ] ^ |
= М В— M g- |
|
|||
— P /у sin ф + É»! ctg (ф— фо) у (ф)— сг ctg (ф— фо), |
(ІѴ .6 6 ) |
||||
где |
|
|
|
|
|
а ,= |
H 2ly d |
bi |
Н Ч у |
|
|
Сі==^ |
г |
2 |
|
||
2 g |
|
|
|||
В четвертой фазе угол поворота ротора изменяется в границах — ^ ф
<+ фо (рис. 21, б). В начале этой фазы меняется знак статического
момента т ( ф ) г / ( ф ) £ , который начинает действовать в направлении, противо положном вращающему моменту. В конце фазы заканчивается разгрузка вагона. Выражение для определения массы груза т(ф) имеет вид (IV .65). Д ля этой фазы уравнение движения системы ротор— вагон следующее:
[/o + Ö! ctg ('Ф--- Фо) Я 2 (Ф )1 -2 - = Ма----М о: — Ргг sin Фі — dv
— bLctg (ф— Фо)у (ф)— Сх ctg (ф— Фо). |
(ГѴ .67) |
Значения постоянных аг, Ьх и сг прежние.
Чтобы установить законы изменения радиуса инерции R(ф) и координа ты г/(ф) от угла поворота ротора, необходимо получить уравнение траекто рии центра тяж ести поперечного сечения груза в процессе выгрузки полува гона. Анализ качественной стороны процесса свидетельствует о том, что при выгрузке центр тяж ести массы груза О' занимает последовательно положения О' — 0[ — 0'2— Оз — 0 4', перемещаясь постепенно вправо внизотносительно центра вращения ротора О (см. рис. 2 0 , 2 1 ).
Точно определить траекторию Д(ф) и зависимость у(ф) довольно слож но. Сделаем это приближенным способом. Задаваясь различными характерными положениями ротора фг (например, относя их к границам фаз), можно для каждого из них на основе несложных геометрических построений рассчитать
130
величины Л?(cp) и у(ср), а затем в границах каждой фазы построить аппрокси мирующие их зависимости. На рис. 22 построены указанные зависимости для случая, когда угол естественного откоса груза р = 35-4-40° и ср0 = 45°. Анализ показывает, что с достаточной степенью точности можно принять ку сочно-линейную зависимость R(ср) и у(ср):
В первой фазе выгрузки с ..................... |
#(ср) = г0 л |
Во второй и третьей фазах ...................................... |
R(q>) = аср-{-ß МІѴ.68) |
В четвертой фазе .......................................................... |
Л (ф )~ «іф + Рі |
Постоянные а и р можно определить, совместно решая два уравнения с двумя неизвестными, подставив для второй фазы в первое уравнение си
стемы (IV .6 8 ) начальные условия ср =<р0, ІДф) = |
і?(ф0) и конечные условия |
||||||||||||||
|
|
|
Ф = Фо + |
arctg — , |
#(< р)= Я (фо + |
a rc tg — |
J ; |
|
|
||||||
для |
третьей |
фазы |
начальные |
условия |
ф = |
|
|
н |
R (ф) = |
||||||
ф0 - j- a r c t g — , |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
= R ^Фо + arctg |
|
и конечные |
условия ф = Д - , |
R (ф) = R |
. |
Ана |
|||||||||
логично |
определяем |
величины |
ссх |
и |
ßx |
во |
втором |
уравнении |
систе |
||||||
мы |
(IV .6 8 ), |
для |
которого |
начальные |
условия |
ф = |
, R (ф) = |
R |
|
||||||
конечные |
ф = - у + |
фо, R (ф) = |
R f ф0 + |
~ |
j . |
Д л я |
у ( ф) |
получим |
следую- |
||||||
а) |
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 22. Аппроксимирующие зависимости:
а —ЯСф); б — і/(ф)
5* |
131 |
