ch11機器的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)(文件)
【正文】 a c b a c b a c b?? ??? ? ???? ? ???2 40b ac??2 40b ac??2200 2 2 202 2 4 2 4a r c ta n a r c ta n4 2 4 2 4Jc ω b b a c c ω b a c bttb a c c ω b a c b c ω b a c b??? ? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ???速度波動產(chǎn)生的不良后果： ① 在運動副中引起附加動壓力，加劇磨損，使工作可 靠性降低。 為了減小這些不良影響，就必須對速度波動范圍進行調(diào)節(jié)。 機器在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段下，其等效力矩一般是機械位臵的周期性函數(shù)，即： Me(φ＋ φT）＝ Me(φ）。為了避免這兩種情況的發(fā)生，必須對這種非周期性的波動進行調(diào)節(jié)。 （ 2）對于以內(nèi)燃機等為原動機的機械， 需安裝調(diào)速器來調(diào)節(jié)。 ωmax ωmin 167。但在差值相同的情況下，對平均速度的影響是不一樣的。 飛輪調(diào)速的基本原理 ? ? ? ?0022m a x m i n1122abF c a F c bJ J J ω J J J ω M d M d??? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??飛輪轉(zhuǎn)動慣量的近似計算 ? ? ? ?22m a x m i n m a x m i n m a x12 FcJJ ω ω W W W? ? ? ? ? ?忽略變傳比的等效轉(zhuǎn)動慣量 m a x m in m a xW W W? ? ?最大贏虧功： JF=ΔWmax/(ωm2[δ]）－ Jc 由上式可得： 則 JF≥900ΔWmax/(n2π2[δ]） JcJF 如果用平均轉(zhuǎn)速 n(r/min)計算， 一般情況， 分析： 1） 當 Amax與 ω2m一定時 ， Jδ是一 條等邊雙曲線。 過分追求機械運轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性，將使飛輪過于笨重。 用作能量存儲器來提供動力。 如汽車上的一種飛輪制 動器。 Amax＝ Emax－ Emin ＝ △ Emax Emax、 Emin出現(xiàn)的位臵： 在曲線 Md與 Mr的交點處。 強調(diào)不一定是相鄰點 Amax Emax Emin 可用折線代替曲線求得△ E 舉例： 已知驅(qū)動力矩為常數(shù)，阻力矩如圖所示，主軸的平均角速度為： ωm=25 rad/s,不均勻系數(shù) δ＝ ， 求主軸飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 J。其轉(zhuǎn)動慣量為： 主要尺寸： 寬度 B、輪緣厚度 H、平均值徑 Dm H B Dm 22 ??????? mDmJ42mmD?m＝ Vρ =πDmHB ρ ρ為材料密度 按照機器的結(jié)構(gòu)和空間位臵選定 Dm之后，可得飛輪質(zhì)量： 選定飛輪的材料和比值 H/B之后，可得飛輪截面尺寸。 說明： 飛輪不一定是外加的專門附件。 對于外徑為 D的實心圓盤式飛輪，由理論力學知 為保證安全，飛輪的外圓線速度不能超過許用值： 鑄鐵飛輪： vmax≤ 36 m/s 鑄鋼飛輪： vmax≤ 50 m/s 本章介紹的飛輪設(shè)計方法，沒有考慮除飛輪之外其它構(gòu)件的動能變化，因而 是近似設(shè)計 。 2)求 Amax 各陰影三角形的面積分別為： 三個三角形面積之和 0～ π/4 π/4～ 3π/4 3π/4～ 9π/8 9π/8～ 11π/8 11π/8～13π/8 13π/8～15π/8 15π/8～ 2π 10π/16 10π/8 15π/16 5π/8 10π/16 5π/8 5π/16 區(qū)間 面積 10 Mr Md 作能量指示圖 2π φ kNm π 3π/2 0 書上例題自學 由能量指示圖，得： Amax＝ 10π/8＝ KNm J ＝ Amax /[δ]ω2m ＝ 10/( 252) Amax ＝ 126 kgm2 輪形飛輪：由 輪轂、輪輻 和 輪緣 三部分組成。 作圖法求 Amax： 任意繪制一水平線，并分割成對應(yīng)的區(qū)間，從左至右依次向下畫箭頭表示虧功，向上畫箭頭表示盈功，箭頭長度與陰影面積相等，由于循環(huán)始末的動能相等，故能量指示圖為一個封閉的臺階形折線。 φ Md Mr φ E a b c d e a39。 如鍛壓機械。 利用它的儲能作用，在選用較小功率原動機的情況下， 能幫助克服很大的尖峰工作載荷。 即 Amax越大 ， 機械運轉(zhuǎn)速度越不均勻 。 設(shè)計時要求 ： δ ≤[ δ ] 表 81 機械運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù) δ的取值范圍 驅(qū)動發(fā)電機的活塞式內(nèi)燃機，主軸速度波動范圍太大，勢必影響輸出電壓的穩(wěn)定性，故這類機械的δ 應(yīng)取小些
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