倾动机械松弛起动扭振力矩计算

倾动机械松弛起动扭振力矩计算由于松弛起动是在冶金备件零力矩区起动，所以起动由两个阶段完成:第一阶段是从起动开始，主动质量J"加速，弹性件被扭紧，扭矩逐渐增加，当达到耳轴摩擦力矩时（由于是零力矩区mk+Md=0)第一阶段结束。第二阶段是冶金备件从弹性元件中扭矩达到Mm开始，J2开始加速，直至起动完毕。扭振力矩计算(1) 第一阶段由于只有主动质量起动，其运动微分方程：上式通解为：Pi为主动质量Ji扭振的振动频率D"为特解：Ji!i=Md-C9!=A"sinp"t%B"cosp"t%D"PiDiMdA"，B"为积分常数，由初始条件决定。当t=0时91=0，=0解得MdMd!i=.-.cospit当9l=M(/C时，第一阶段结束，此时的时间为"1_"Md_M0PiMd此处Mo应取耳轴摩擦力矩Mm推算值。第一阶段结束时角位移：(!i)t="MdMdM0下一下cospit=下Md。第一阶段结束时角速度：(<Pi)t=T=CPiSmP"将式(4-i-69)代入式(4-i-7i)经整理则有：r、/M0(2Md-M|(pi)t="=!CJ"式(4-i-70)和(4-i-72)便是第二阶段的初始条件。第二阶段当=Mo/C时进入第二阶段，此后两个质量都参与了扭振，故运动微分方程与式(4-i-60)相同，只是积分常数不同，则其通解为：=A2sinP2t%B2cosP2t%D2式中P2第二阶段扭振频率，P2：Ic(Ji%J2)JiJ2；D2第二阶段扭振特解，D2=c(jji2Mij2)%MC0；a2，b2积分常数，由第二阶段初始条件决定。3t=0时(注意：时间从新取坐标），A"=Mo/C，！"=(")=#*此解得积分常数A"、B"： A=丄产o(2M.i+Mo)"B":Ji+J2J2M,CCJj+J")将A2、B2及D2代入式(4-1-73)，经整理而解得松弛起动最大扭振力矩Mma6为:M眶=M0+aM,+!M,M0(2+M0)+aM,(N.m)。首先是质量分配系数！的影响。！大则扭振力矩大，反之！小则扭振力矩亦小。！为工作质量J2所占的比重，是由机构系统设计决定的。对转炉而言，炉体本身虽是一个庞然大物，其质量有几百吨甚至几千吨，但由于倾动机械速比很大，故!一般是不大的，多在0.150.35之间。例如50t转炉!=0.225，120t转炉炉役前期为0.21，炉役后期为0.18。近来由于采用多点啮合和低速电机，有增大趋势，如我国.001转炉!高达0.54。其次是加速力矩Mj的影响。它对最大扭振力矩的影响也是正比关系，由于MfM'-Mo，对于具有等起动力矩的电机而言，若在小的力矩区间（倾动力矩比较小的位置上)仍用大的起动力矩进行起动，对倾动机械是十分不利的。为了改善倾动机械受载状态，降低扭振力矩值，近年来在转炉上采用了等加速力矩起动的方式，通过电气控制，使起动时间内加速度具有等值，这样不论在任何静力矩区间起动，都可以把最大扭振力矩降到最低水平。例如我国300t转炉就是采用这种方式起动，由于加速力矩为常量，起动时间自然也为常量(控制在4.5秒）。推算的倾动机械二质量弹性系统如图4-1-70所示，在起动之前，Ji被制动器闸住，在J上作用着静力矩此静力矩即为倾动力矩），弹性元件产生初始变形Mo/C，此系统处于静平衡状态。当电机起动时，在主动质量J突然施加一个电机起动力矩Md，由于Md>M。，故Md成为激振力矩，破坏了原来系统的静平衡状态，于是系统开始加速起动，在起动过程中，在时间为t时，土和J2分别转动了91和0，若分别对L和J2取分离体。公式(4-1-60)为阻力起动运动微分方程。若电机为等起动力矩起动，即Md为定值，又由于炉子转速很低，在起动的很短时间内，炉子转角很小，故M。也可视为定值，那么该方程便为二阶常系数线性非齐次式微分方程。该方程的解Acp便是弹性系统在外扰力矩Md作用下的响应。