рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Понятие о КПД машинного агрегата

Понятие о КПД машинного агрегата - Лекция, раздел Механика, Курс лекции по дисциплине прикладная механика Для Характеристики Установившегося Режима Вводится Важное Понятие. Чтобы Опре...

Для характеристики установившегося режима вводится важное понятие. Чтобы определить его рассмотрим более подробно работу Ас, которую совершают силы сопротивления. Очевидно что Ас состоит из работы которую совершают силы полезного сопротивления Апс (для преодоления которых и создана машина), а также работы , которую совершают силы трения в кинематических парах и сила сопротивления среды Ат .

Ас = Апс + Ат . Из вышесказанного следует (см. понятие цикла работы)

 

Ag = Aпс + Ат (1)

Или

1 = η + ξ (2)

 

Где - механический КПД машинного агрегата

- механический коэффициент потерь МА

Из (2) следует, что 0 ≤ η < 1 , 0 < ξ ≤ 1 , где знак = относится к режиму холостого хода (т.е. нет полезной нагрузки)

КПД – важная характеристика машины, так как в среднем показывает насколько она экономична, энергетически целесообразна. Поскольку точное определение η зависит от точности определяемых сил трения или сопротивления среды (а это достаточно сложно), его величина находится, как правило экспериментально.

Только для некоторых простых механизмов можно теоретически определить КПД

Если МА можно представить в виде совокупности простых механизмов (или механизмов с известным КПД), соединенных последовательно, параллельно или смешанным образом, возможна теоретическая оценка его общего КПД

А) Последовательное соединение

 

Из определения следует:

, ,

Где - КПД всей машины; 1 – КПД первого механизма; i – КПД i-го механизма;

С другой стороны, очевидно, что

Окончательно

(3)

Б) Параллельное соединение

 

 

(4)

В зависимости от того какую работу легче определить на практике (4) можно представить

или (5)

Если схема машинного агрегата представляет собой цепь последовательных и параллельных соединений то пользуются зависимостями (3) и (5)

На практике работу определить значительно сложнее, и лучше оперировать понятием «мощность механизма» N (работа в единицу времени)

Тогда имеем зависимость для КПД аналогичные (3) и (5) только вместо А имеем N

1. Исследование движения машинных агрегатов под действием сил и моментов

Постановка задачи:

Любой машинный агрегат можно представить в виде блок-схемы

 

 

Задача исследования движения МА является задачей отыскания действительного закона движения звеньев МА, который бы учитывал не только действие на него внешних сил и моментов, но также и взаимное влияние механизмов входящих в машинный агрегат.

Существует 2 пути решения задачи:

1.Разбиение всего МА на отдельные звенья, составление уравнений движения этих звеньев (в форме уравнений Лагранжа 2-го рода или второго закона Ньютона) и решение полученной системы дифференциальных уравнений. Этот способ применяется для исследования для исследования динамики конкретных машин. Решение очень сложное, т.к. эта система нелинейных дифференциальных уравнений и в правой части содержатся неизвестные реакции связей, действующие в кинематических парах.

2.Второй путь основан на рассмотрении МА как некоторой дискретной механической системы, обладающей несколькими степенями свободы. Для подавляющего большинства МА ω=1 . Для них целесообразна замена МА некоторой условной механической системой с одной степенью свободы. Эта условная механическая система, с ω=1, получила название динамической модели МА (расчетная схема для решения поставленной задачи) или звена приведения.

Рассмотрим виды динамических моделей МА с одной степенью свободы.

Для плоских механизмов в расчетной практике используется 2 вида моделей. Эти модели применяются в зависимости от того какое движение совершает звено приведения: вращательное или поступательное. Условные параметры обозначенные на рисунке получили название приведенных параметров.

 

 

Искомые функции, характеризующие закон движения звена приведения ω, v. Наиболее удобно в качестве звена приведения выбирать звено МА, движение которого описывается одной обобщенной координатой (это, как правило входное звено). В этом случае можно сразу найти его реальный закон движения, а далее, реальные законы движения остальных звеньев

 

Рассмотрим как находятся приведенные параметры моделей представленных выше:

Для определения приведенных инерциальных параметров Jпр ; mпр используют равенство кинетической энергии звена приведения и кинетической энергии реальной машины:

Eпр = Eр.м. (1)

Для 1-ой модели:

, (2)

Где Ei – кинетическая энергия i-го звена машины. В общем случае звено совершает плоскопараллельное движение, поэтому

(3)

Первое слагаемое определяет кинетическую энергию звена в поступательном и второе во вращательном движении относительно полюса, в выражении (3) за полюс выбран центр тяжести i-го звена Si , так как в этом случае просто определить момент инерции звена Jsi , а mi, vsi, ωi - соответствующая масса, скорость полюса, абсолютная угловая скорость i-го звена. Подставляя соотношения (2), (3) в (1) получим:

(4)

Из (4) следует, что Jпр является только функцией положения при постоянных mi и Jsi . Аналогично для второй модели получим, учитывая что

(5)

Приведенные силовые параметры () находятся из условия равенства элементарных работ совершаемых приведенными силовыми параметрами и внешними силами и моментами, действующими на звенья агрегаты:

пр = dАрн (6)

Для 1-ой модели:

; (7)

Для машин в общем случае удобнее оперировать не с работой, а с мощностью (как отмечалось уже ранее), поэтому поделим (7) на dt и получим

(8)

Мощность Ni, развиваемую силами приложенными к i-му звену, представим

(9)

Где Pi – сила, действующая на i-е звено, vi – скорость точки приложения силы Pi, αi – угол между ними; Mi – момент сил, действующий на i-е звено. Подставляя (7), (8), (9) в (6) находим

В общем случае из (10) следует, что Mпр является функцией положения (φ) и Pi и Mi , которые, в свою очередь, являются функциями t; φ; ω т.е. Мпр=f(φ,ω,t)

Аналогично получим приведенную движущую силу или силу сопротивления

В качестве примера рассмотрим простейший машинный агрегат , где за звено приведения примем кривошип 1, учитывая (4) получим:

 

 

, где

Jэд, Jz1, Jz2, Js1, Js2 – моменты инерции ротора эд.дв., зубчатых колес z1, z2,

Звенья 1,2 относит. Центров тяжести; m2,m3 – массы 2,3 звеньев, точка S1 совпадает с O

 

Учитывая (10) имеем:

(движущих сил)

сил сопротивления

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекции по дисциплине прикладная механика

Курс лекции по дисциплине прикладная механика.. для специальности оптотехника автор к т н доцент осипов в и введение..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Понятие о КПД машинного агрегата

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

О кинематическом анализе (синтезе) рычажных механизмов
  Задача : определение кинематических параметров механизма (угловых или линейных перемещений , скоростей, ускорений звеньев или отдельных точек) Замечание: Чем выше класс и п

План скоростей и ускорений
Дано : ω1 = 0 Размеры всех звеньев Определить : Кинематические параметры   1. План скоростей – геометрическое построение, пред

План ускорений
При ω1 = const: , т.к.

Аналитические методы
1) метод векторных контуров Механизм представляется в виде одного или нескольких замкнутых векторных контуров (это можно сделать т.к. звено, аналогично вектору, имеет величину и направлени

О синтезе рычажных механизмов (замечание)
Дано: структурная схема механизма, его функция положения или её производная Найти : размеры звеньев механизма, при котором эта функция обеспечивается Решение: 1) Выполняе

Кулачковые механизмы
Присутствует 1 звено (по очертанию напоминает кулачок) имеющее профиль переменной кривизны. Назначение – преобразование простого движения на входе (вращение, пост. Движение), в более сложн

Основные элементы кулачка и кулачкового механизма
(на примере механизма с толкателем)   e – эксцентриситет 1) ab – участок профиля удаления

Синтез кулачкового механизма
Общая постановка задачи: Даны законы движения кулачка и ведомого механизма. Требуется построить кинематическую схему механизма включая профиль кулачка. 1. Выбор типа механизма

Построение профиля кулачка
Профилирование кулачка – последний этап синтеза кулачкового механизма. Построение обычно выполняется методом инверсии (кулачек неподвижен, и вращается толкателем или коромыслом) &

Механические передачи трением (Фрикционные передачи)
Предназначены для преобразования вращательного движения. В передачах данного типа ведомый элемент приводится в движение силами трения. Фрикционные передачи бывают с жесткими и гибкимизвен

Виды скольжения во фрикционных передачах
Существуют три вида скольжения: упругое скольжение, буксование и геометрическое скольжение. Упругое скольжение связано с особенностями упругих деформаций на площадке контакты 2 в

Регулируемые фрикционные передачи (вариаторы)
Фрикционные вариаторы можно разделить на три основные типа: ¾ С непосредственным контактом ведущего и ведомого звеньев ¾ С промежуточными элементами ¾

Ременные передачи (фрикционные передачи с гибкой связью)
Ременная передача состоит из двух шкивов и охватывающего ремня. Подразделяются на: 1 – плоскоременные, 2 – клиноременные,

Ступенчатые рядные механизмы
Применяются в устройствах для понижения скоростей (редукторах), для повышения скоростей (мультипликаторах) , коробках переменных передач и т.д.  

Планетарные передачи
Образуются из дифференциальных механизмов за счет введения дополнительных связей двумя путями : А) путем закрепления одного из центральных колес (П.П. с неподвижным солнечным колесом)

Волновые передачи
Отличительный признак – наличие в передаче хотя бы одного колеса специально деформируемого в процессе зацепления.  

Синтез зубчатых механизмов
Важнейшая задача синтеза обеспечить для пары колес постоянство передаточного отношения, причем не только для полного оборота, но и

Основной закон зацепления
Отмечалось, что важнейшей задачей синтеза является обеспечение в этом случае

Кинематические зависимости для косозубых колес такие же как и для прямозубых
В соответствии с расположением секущей плоскости на косозубом колесе различают торцевой Pt, нормальный Pn, и осевой Px шаги и соответствующие им модули mt

Конические зубчатые передачи
Применяются для передачи вращения между валами оси которых пересекаются под некоторым углом , как правило

Детали машин и механизмов
Валы и оси, основные определения и классификация валов и осей. Валом называется деталь, предназначенная для поддержания вращающихся частей машины, непосредственно участвующих в пере

Опоры скольжения
предназначены для передачи нагрузок от осей и валов на корпус машины. Опоры воспринимающие радиальную нагрузку называют подшипниками, а опоры нагружаемые осевыми силами – подпятниками. Существует б

Подшипники качения
Подшипники качения – часть опоры вала (или вращающейся оси), воспринимающая от него радиальные, осевые и радиально-осевые нагрузки, работающая в условиях трения качения. Подшипники качения имеют ря

Основные режимы движения машинного агрегата. Цикл
При анализе зависимости между угловой скоростью ведущего звена и углом его поворота на всем интервале работа машины, для большинства машин характерны следующие особенности.  

Основные формы уравнений движения и их анализ
Положим, что МА представлен в виде 1-ой динамической модели. Для вывода уравнений движения зв. Пр. можно воспользоваться уравнением Лагранжа 2 рода или теоремой об изменении кинетической энергии ме

Методы решения уравнений движения МА
В зависимости от формы задания приведенных функций (графической или аналитической) и аргументов от которых зависят эти функции, для решения дифференциальных уравнений движения используются р

Метод Виттенбауэра (диаграммы энергомасс)
Сущность его состоит в следующем: Предположим задано уравнение движения звена приведения соверщающего вращательное движение, в интегральной форме в виде

Неравномерность движения машинного агрегата
Постановка задачи Анализ уравнения движения МА в дифференцируемой форме показывает, что в режиме установившегося движения практически невозможно обеспечить постоянства скорости движения ве

Методы расчета маховых масс
Определение маховых масс с помощью диаграммы энергомасс. Это графоаналитический метод и используется тогда, когда ;

Физический смысл «работы» маховика в накоплении и отдаче энергии
  3. Основы теории автоматического регулирования машин (САР) Постановка задачи. Основные понятия САР Рассмотрим установившееся движение МА. В некоторый момент

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги