Нерівномірність руху і методи її регулювання.

В межах циклу поточне значення сумарної роботи не дорівнює нулю. Робота може бути то позитивною, то негативною. При позитивній величині роботи машина збільшує свою кінетичну енергію за рахунок збільшення швидкості, тобто розгониться. На ділянках, де сумарна робота негативна, кінетична енергія і швидкість машини зменшується, машина пригальмовується. У сталому режимі величини збільшення швидкості на ділянках розгону і зниження на ділянках гальмування за цикл рівні, тому середня швидкість руху w _1ср= const постійна. У машинах приведений момент інерції яких залежить від узагальненої координати, на нерівномірність руху робить вплив величина зміни приведеного моменту інерції. Коливання швидкості зміни узагальненої координати машини не роблять прямого впливу на фундамент машини. Тому ці коливання і зухвалі їх причини визначають, так звану, внутрішню віброактивність машини.

Величина амплітуди коливань швидкості D w ₁визначається різницею між максимальною w _1maxі мінімальною w _1minшвидкостями. За міру вимірювання коливань швидкості в сталому режимі прийнята відносна величина

яка називається коефіцієнтом зміни середній швидкості

d = D w ₁/w _1ср = ( w _1max--w _1min ) / w _1ср

де w _1ср = ( w _1max+ w _1min ) / 2 - середня кутова швидкість машини.

Для різних машин залежно від вимог нормального функціонування (обрив ниток в прядильних машинах, зниження чистоти поверхні в металоріжучих верстатах, нагрів обмоток і зниження ККД в електрогенераторах і так далі) допускаються різні максимальні значення коефіцієнта зміни середній швидкості. Існуюча нормативна документація встановлює наступні допустимі значення коефіцієнта нерівномірності [d ]:

· дробарки [d ] = 0.2 ... 0.1;

· преси, кувальні машини [d ] = 0.15 ... 0.1;

· насоси [d ] = 0.05 ... 0.03;

· металоріжучі верстати нормальної точності [d ] = 0.05 ... 0.01;

· металоріжучі верстати прецизійні [d ] = 0.005 ... 0.001;

· двигуни внутрішнього згорання [d ] = 0.015 ... 0.005;

· електрогенератори [d ] = 0.01 ... 0.005;

· прядильні машини [d ] = 0.02 ... 0.01 .

Щоб|аби| понизити|знизити| внутрішню віброактивність і нерівномірність руху застосовуються різні методи:

· зменшення впливу нерівномірності зовнішніх сил ( наприклад, застосування|вживання| багатоциліндрових ДВС, насосів і компресорів з|із| раціональним зрушенням|зсувом| робочих процесів в циліндрах );

· зменшення впливу змінності приведеного моменту інерції ( теж|також| забезпечується збільшенням числа циліндрів в поршневих машинах, а також зменшенням мас і моментів інерції деталей, приведений момент інерції яких залежить від узагальненої координати );

· установка на валах машини відцентрових регуляторів|регулювальників| або акумуляторів кінетичної енергії - маховиків;

· активне регулювання швидкості з використанням систем автоматичного управління, включаючи і комп'ютерне управління.

Розглянемо детально найбільш простою спосіб регулювання нерівномірності обертання - установку додаткової махової маси або маховика. Маховик в машині виконує роль акумулятора кінетичної енергії. При розгоні частина позитивної роботи зовнішніх сил витрачається на збільшення кінетичної енергії маховика і швидкість до якої розгониться система стає менше, при гальмуванні маховик віддає запасену енергію назад в систему і величина зниження швидкості машини зменшується. Сказане ілюструється графіками, зображеними на Рис. 8.2. На цьому малюнку: D w ₁- зміна кутовій швидкості до установки маховика, D w _1*- після установки маховика. Звідси можна зробити вивід: чим більше додаткова махова маса, тим менше зміна D w _1*і коефіцієнт нерівномірності d .

Рис. 8.2

Визначення закону руху D w ₁ = f ( j ₁ ) і приведеного моменту інерції IпрI .

З|із| теореми про зміну кінетичній енергії можна записати

D T = T - Tнач = А, де D T = D TI + D TII = А і TI = IпрI*w ^{21/2 .}

Якщо допустити, що D TI » dTI, то dTI = IпрI *w ₁ * dw ₁ . Оскільки при сталому русі D w ₁< < w ₁, то можна вважати що w ₁» w _1ср. Тоді, переходячи до кінцевих приростів, отримаємо:

D TI » IпрI *w _1ср * D w ₁, звідки D w ₁_»D TI/ IпрI *w _1ср .

Оскільки IпрI *w _1ср = const, то можна записати що D TImax » IпрI *w _1ср * D w _1max, де D TImax - зміна кінетичній енергії першої групи ланок за цикл, D w _1max- зміна кутовій швидкості за цикл. Підставимо в цю формулу вираз для коефіцієнта нерівномірності d = D w _1max/w _1срі отримаємо формулу для розрахунку приведеного моменту інерції першої групи, який забезпечує заданий коефіцієнт нерівномірності

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Сталий режим руху машини.	\|	Визначення моменту інерції додаткової махової маси (маховика).

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.