Сила удара

[Дим]

Столкнулся с такой задачкой.
Имеем цепной конвеер, специальным зацепом на цепи конвеер должен подхватить тележку массой в 2 или 2,5 тонны, скорость цепи мах - 8м/мин.

Надо проверить/подобрать цепь
Вот сижу и не могу сообразить с чего начать, не доводилось раньше такую схему расчитывать и в инете я что то подходящего не могу найти (хотя может я ищу не в той "плоскости"?)

[obesov]

 Подхватить или толкнуть?
В любом случае: считаю, что должно присутствовать демпфирующее устройство. 

[Дим]

Подхватить и тянуть дальше, насчет демпфера надо подумать...
Хотя 8м/мин, возможно на момент захвата тележки и не будет, от наших электроников ответа жду,
Вот и хочу выбрать допустимую скорость и подобрать цепь.

[Pav]

Вот сижу и не могу сообразить с чего начать...

Со второго закона Ньютона
1. Разбиваете процесс на части, для понимания физики:
-движение без захвата (движение без ускорения)
-ускорение тележки (принимаем условно как равноускоренное) "захват"
-движение с захватом (движение без ускорения)

2.Сам удар будет происходить во время второй части "захват", в 1ой и 3ей части силы меньше, поэтому их можно не считать

3.Вспоминаем Исаака  F=ma. В данном случае F и будет сила удара

4.Самое сложное- определяем ускорение, для этого нужно понимать, что скорость набирается тележкой не мгновенно, а за определенное время и за определенный путь. Это время и путь зависит от деформации системы, чем жестче будет система, тем больше будет ускорение и удар

5.Попутно делаем вывод, что если мы хотим уменьшить силу удара, то необходимо установить упругие элементы между захватом и цепью или захватом и телегой, что позволит уменьшить ускорение.

Желаю удачи 

[obesov]

 Уважаемый Дмитрий Валерьевич!
Что до меня: схема даёт некоторое представление о процессе (колёса в песок провалились или ниже плинтуса?).
Человеки где-нибудь там (здесь) "катаются"?
Маловато информации, однако! 

[Алхимик]

с демфиром интересно как будет происходить торможение.

[obesov]

с демфиром интересно как будет происходить торможение.

Всё зависит от того, где будет происходить трогание. 

[Дим]

Уважаемый Дмитрий Валерьевич!
Что до меня: схема даёт некоторое представление о процессе (колёса в песок провалились или ниже плинтуса?).
Человеки где-нибудь там (здесь) "катаются"?
Маловато информации, однако! 

"Человеки" - надеюсь там кататься не будут (хотя "отмороженных" везде хватает )
А коллеса по рельсу катаются, а рельс условно не показан

[Дим]

3.Вспоминаем Исаака  F=ma. В данном случае F и будет сила удара
Желаю удачи 

О! первая мысль уже есть))

[VIO]

с демфиром интересно как будет происходить торможение.

Тоже с помощью демпфера.
Две пружины сжатия с двух сторон.

[niklas]

О! первая мысль уже есть))

Думаю что надо решать уравнение движения. Приводить все силы и силы инрции к валу электродвигателя, составлять уравнение и интегрировать. Где-то так

[Jean]

С подобными задачками кто-то уже не помню обращался. По скольку институтский учебник по кинематике все забыли на прочь, а задачки такого типа там в примерах есть, советую посмотреть расчеты альпинистов и веревок по страховке. Расчитываются разные вещи, но подход и формулы одинаковые. По крайней мере раньше пользовался, для расчеты силы рывка  применял формулу расчета рывка страховки, как раз для расчета в стиле :"как поведет себя цепь, ежели на тележку ухнет разом груз тонн 5...".

[tramp_m]

Может быть пригодиться, вот тут скачать...
http://techlib.org/books/konvejjery-spravochnik-pertena/
http://wikitech.ru/download/library/konveer/perten.pdf

Конвейеры: Справочник / Р. А. Волков, А. Н, Гнутов, В. К. Дьячков и др, Под общ. ред. Ю. А. Пертена. Л.; Машиностроение, Ленингр, отд-ние, 1984. 367 с с ил.
В справочнике систематизированы основные сведения по проектированию конвейеров: ленточных, пластинчатых, скребковых, подвесных, вертикальных для штучних грузов, тележечных, шагающих, роликовых, вибрационных, винтовых и элеваторов. Рассмотрены свойства грузов, режимы и условия работы, расчетные нагрузки общие методы расчета, вопросы надежности. Изложены основы расчета техникоэкономических показателей эксплуатации и основные положения техники безопасности. Справочник предназначен для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и эксплуатацией конвейерного транспорта.
Размер: 4,71 Мб
Формат: djvu
Скачать книгу с letitbit.net
Скачать книгу с depositfiles.com
Скачать книгу с yadi.sk

[Pav]

Странно.. если я рассказал как решать, то зачем искать еще решения ? Я подумал, может не получается формулы составить ? Тогда ловите:

У меня получается: Fуд=mV*V/2S, где Fуд- сила удара, V- скорость телеги после столкновения, S- деформация системы.

Не представляя всей конструкции, не знаю чему равен S, но могу предположить что около 1-2мм.

Для S=2мм. Fуд = 800 кгс, что мне кажется может быть похоже на правду. Для уменьшения Fуд, как я и сразу сказал, нужно уменьшать жесткость системы т.е. S. Если поставите демпферы с ходом 20мм, то Fуд=80кгс

[Игорьтек]

:"как поведет себя цепь, ежели на тележку ухнет разом груз тонн 5...".

Да, но не надо забывать что телега на колесах!,!!  И будь на ней хоть 5 или 10 тонн. при определенных условиях ее можно и пальцем сдвинуть.

[Jean]

  Да, но не надо забывать что телега на колесах!,!!  И будь на ней хоть 5 или 10 тонн. при определенных условиях ее можно и пальцем сдвинуть.

Происходит мгновенная остановка телеги. Цепь подается с постоянной скоростью, упругость звеньев недостаточна для компенсации полученного рывка.  Рвало цепи якорные шаг 150.

[Kirilius83]

С демпферами осторожнее - а то как поставите пружину по длиннее, в момент разгона тележки она сожмется, а как телега разгонится до скорости транспортера - так пружина распрямится и запулнет тележку вперед на скорости несколько большей транспортера))))

[Dometer]

рассчёты-прикидки PAV_а непонятны.
При исходных данных    v=0.14 m/s и m=2000 энергия телеги после толчка 19.6 J.  Чтобы эту энергию "пихнуть" на 1 мм, требуется усилие 19.6/0.001=19600 N (1960 кГ). А если учитывать, что усилие не сразу возникает, но постепенно нарастает от 0 до максимума, то усилие следует удвоить - около 4 тонн силы.
Увеличить податливость системы можно не только демпфером на телеге, но и демпфером на приводе цепи (упругой муфтой).  Но замечание   kirilius83 вполне резонно, и уместнее соединить цепную звёздочку с приводом не упругой, а фрикционной муфтой.
Инерция компонентов привода, надо полагать, существенно меньше массы телеги, и ограничить усилие можно ограниченем момента на валу электромотора как-то электрически. Но тогда проблема становится не механической, но электро-механо-автоматической. Какой-то токовый датчик должен обнаружить всплеск тока (рост момента = упор в телегу), вызвать уменьшение частоты инвертера, и далее в чём сам не разбираюсь...

[Pav]

...энергию "пихнуть"...

Это как ? 

[Dometer]

Энергия пихания = сила пихания * расстояние пихания
(ели учитывать "треугольный" закон нарастания упругой силы со временем, то половина вышеприведенного).

На самом деле задача требует детального рассчёта. Т.е. учесть длину (т.е. упругость) цепи и валов, все инерции, скольжение ротора электромотора. Ибо для конкретных условий без такового рассчёта можно упустить идеальное конструктивное решение - "ничего не далать" .