OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 199 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Влияние момента инерции на время разгона Для комплексной оценки влияния инерционно-массовых характеристик на динамику привода проведена серия из четырех вариантов расчетов при дискретных значениях момента инерции жернова (25,185; 30,314; 35,351; 40,388 кг·м²) и движущих моментах от 300 до 500 Н·м с шагом 50 Н·м. Результаты представлены на рис. 7 в виде зависимостей времени разгона tr от величины движущего момента. Анализ полученных графиков показывает, что во всем исследованном диапазоне параметров минимальное время разгона соответствует конструкции с наименьшим моментом инерции JOZ = 25,185 кг·м². Для данной конструкции время набора установившейся угловой скорости составляет 7,2…10,0 с в зависимости от величины движущего момента, тогда как для промышленного прототипа (JOZ = 40,388 кг·м²) аналогичный показатель находится в диапазоне 12,2…15,7 с. Сокращение времени разгона на 35–41 % свидетельствует о существенном улучшении динамических характеристик привода при уменьшении момента инерции жернова. Рис. 7. Зависимость времени разгона вала с диском от величины движущего момента при различных значениях момента инерции подвижного жернова: JOZ = 25,185 кг·м 2; J OZ = 30,314 кг·м 2; J OZ = 35,351 кг·м 2; JOZ = 40,388 кг·м 2 Fig. 7. Dependence of the shaft run-up time on the driving torque for diff erent values of the rotating millstone moment of inertia: JOZ = 25.185 kg·m2; J OZ = 30.314 kg·m2; J OZ = 35.351 kg·m2; JOZ = 40.388 kg·m2 Следует отметить, что зависимость времени разгона от движущего момента имеет нелинейный характер с замедлением темпа снижения при M > 400 Н·м, что обусловлено увеличением диссипативных потерь при возрастании угловой скорости. Эта закономерность позволяет обоснованно ограничить диапазон рациональных значений движущего момента, избежав неоправданного увеличения мощности привода. Реакции в опорах На втором этапе исследования, после определения кинематических характеристик, выполнен расчет реакций в опорах A и B (см. выражения (3) и листинг рис. 4). На рис. 8 представлен один из характерных вариантов расчета при JOZ = 25,185 кг·м² и M = 300 Н·м. Установлено, что реакции в опоре B более чем в два раза превышают реакции в опоре A, что обусловлено расположением жернова на консольном участке вала. По этой причине дальнейший параметрический анализ сосредоточен на характеристиках наиболее нагруженной опоры B. Результаты расчетов реакций в опоре B для четырех вариантов моментов инерции приведены на рис. 9. Наименьшие значения реакций во всем диапазоне движущих моментов (300…500 Н·м) наблюдаются для конструкции с JOZ = 25,185 кг·м²: реакции составляют 600…1000 Н. Для промышленного прототипа (JOZ = 40,388 кг·м²) реакции в опоре B в аналогичных условиях достигают 1000…1700 Н. Снижение реакций в опоре на 40–42 % при уменьшении момента инерции жернова на 37,7 % Рис. 8. Зависимости модулей реакций в опорах A и B от времени при JOZ = 25,185 кг·м² и M = 300 Н·м Fig. 8. Time histories of the support forces in supports A and B at JOZ = 25.185 kg·m² and M = 300 N·m
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1