機(jī)械調(diào)速-wenkub
2023-03-27 11:38:05 本頁面
【正文】 云、王 玲 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的狀況有 ： ① 勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)： ω＝常數(shù) t ω 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) ② 周期 變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)： ω(t)=ω(t+Tp) 啟動(dòng) 三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng) 、 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 、 停車 。但在大多數(shù)情況下， ω≠const ，而是力、力矩、機(jī)構(gòu)位置、構(gòu)件質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)的函數(shù)： ω＝ F(P、 M、 φ 、 m、 J)。 7－ 5 機(jī)械非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) 作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲 167。 7－ 1 研究目的及方法 167。 7－ 2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式 167。 7－ 1 研究的目的及方法 一、研究?jī)?nèi)容及目的 ，目的是為運(yùn)動(dòng)分 析作準(zhǔn)備。 只有確定了的原動(dòng)件運(yùn)動(dòng) ω的變化規(guī)律之后，才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和力分析，從而為設(shè)計(jì)新機(jī)械提供依據(jù)。 ③ 非 周期 變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 停止 ωm t ω 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 啟動(dòng) 停止 ωm t ω 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 啟 動(dòng) 停止 勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) ， 速度 不需要調(diào)節(jié) 。 ④載荷突然減小或增大時(shí)，發(fā)生飛車或停車事故 為了減小這些不良影響，就必須對(duì)速度波動(dòng)范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。 作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲 三、作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力 驅(qū)動(dòng)力是由原動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力，根據(jù)其特性的不同，它們可以是不同運(yùn)動(dòng)參數(shù)的函數(shù)： 蒸汽機(jī)與內(nèi)然機(jī)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力是活塞位置的函數(shù)： 電動(dòng)機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)力矩是轉(zhuǎn)子角速度 ?的函數(shù)： 機(jī)械特性曲線－ 原動(dòng)機(jī)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力（或力矩）與運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系曲線。 本課程所討論機(jī)械在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，假定外力為已知。 7－ 2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式 寫成微分形式： dE=dW 瞬時(shí)功率為： N=M1ω1+F3 v3cosα 3 = M1ω1－ F3 v3 ω2 ＋ Js2ω22 /2＋ m2v2s2 /2 ＋ m3v23 /2) M1 ω1 x y 1 2 3 s2 O A B φ 1 v3 v2 F3 =(M1ω1+F3 v3cosα 3 ) dt 作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲 運(yùn)動(dòng)方程為： d(J1ω21/2＋ Jc2ω22/2＋ m2v2c2 /2＋ m3v23 /2) 推廣到一般，設(shè)機(jī)械系統(tǒng)有 n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，用 Ei表示其動(dòng)能。此過程相當(dāng)繁瑣，必須進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。則兩個(gè)系統(tǒng)具有的動(dòng)能相等，外力所作的功也相等，即兩者的動(dòng)力學(xué)效果完全一樣。稱構(gòu)件 3為等效構(gòu)件，為等效質(zhì)量 me， Fe為等效力。 若已知初始條件： t=t0時(shí)， φ =φ 0， ω ＝ ω 0， Je=Je0, v＝ v0， me=me0 則對(duì)以上兩表達(dá)式積分得： 若對(duì)微分形式進(jìn)行變換得 : ?? dMJd ee ?]21[ 2 ??? ?????020022121 dMJJeee稱為能量積分形式的運(yùn)動(dòng)方程。 設(shè)它們是可積分的 。 ????????dddtddddtd ??＝Me (ω)＝ Med(ω) Mer(ω) 變量分離： dt=Jedω/ Me (ω) ??? ?? ??0 )(0ee MdJtt積分得 : ＝ Jedω/dt 作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲 若 t=t0=0, ω0=0 則： 可求得 ω＝ ω(t)， 若 t=t0, φ 0=0 三、 Je=Je (φ) ， Me=Me (φ、 ω) 運(yùn)動(dòng)方程 : d(Je (φ)ω21/2 )=Me (φ 、 ω)dφ 為非線性方程，一般不能用解析法求解，只能用數(shù)值解法。 分別繪出在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)的變化曲線 。 )(aa aered dMM?? ?經(jīng)過一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)之后，機(jī)械又回復(fù)到初始狀態(tài) ,其運(yùn)轉(zhuǎn)速度呈現(xiàn)周期性波動(dòng)。 ωmax－ ωmin＝ π， ωm1＝ 10π， ωm2＝ 100π 則： δ 1＝ (ωmax－ ωmin)/ ωm1 = δ 2＝ (ωmax－ ωmin)/ ωm2 = 平均角速度： ω φ ωmin ωmax φ T 但在差值相同的情況下，對(duì)平均速度的影響是不一樣的。 ωmin＝ ωm(1δ /2) ω2max－ ω2min=2δω2m 機(jī)械名稱 [δ ] 機(jī)械名稱 [δ ] 機(jī)械名稱 [δ ] 由 ωm＝ (ωmax +ωmin)/2 以及上式可得： 碎石機(jī) 1/5～ 1/20 汽車拖拉機(jī) 1/20～ 1/60 沖床、剪床 1/7～ 1/10 切削機(jī)床 1/30～ 1/40 軋壓機(jī) 1/10～ 1/2 水泵、風(fēng)機(jī) 1/30～ 1/50 作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲 三、飛輪的簡(jiǎn)易設(shè)計(jì) 為什么加裝飛輪之后就能減小速度的波動(dòng)呢 ？ ① 飛輪調(diào)速原理 J=Je+JF 由于速度波動(dòng)，機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)能隨位置 φ 的變化而變化。 φ Med Mer a b c d e a39。 φ Med Mer a b c d e a39。 JF≥ △ Wmax/[δ ]ω2m － Je → δ ↓ 作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲 ③△ Wmax的確定方法 在交點(diǎn)位置的動(dòng)能增量 △ E正好是從起始點(diǎn) a到該交點(diǎn)區(qū)間內(nèi)各代表盈虧功的陰影面積代數(shù)和。 E(φ )曲線上從一個(gè)極值點(diǎn)躍變到另一個(gè)極值點(diǎn)的高度，正好等于兩點(diǎn)之間的陰影面積 (盈虧功 )。因此，過分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性
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