機械的運轉及其速度(文件)
【正文】 機械運動方程式的求解 (5/5) 3．等效轉動慣量是位置的函數，等效力矩是位置和速度的 函數 167。 等效力矩作周期性變化，使機器時而出現 盈功 ，時而出現 虧功 。 2． 周期性速度波動的調節(jié) （ 1）周期性速度波動調節(jié)的方法 機械運轉的速度波動對機械的工作是不利的，它不僅影響機 械的工作質量，而且會影響到機械的效率和壽命，所以必須加以 控制和調節(jié)，將其限制在許可的范圍內。 （ 3）飛輪轉動慣量的近似計算 為了使機械系統(tǒng)滿足調速的要求，需裝加在等效構件上的 飛輪的轉動慣量為 JF的計算公式為 則 Je 可忽略不計，有 JF≥ΔWmax/(ωm2[δ ]）。 JF不可能為無窮大，而 ΔWmax與 ωm又都為有限值，所以 [δ ]不可能為零。 說明 在獲得同樣的調節(jié)效果的情況下，最好將飛輪安裝在 機械的高速軸上。 2） 飛輪的主要應用 利用飛輪的儲能作用來進行調速。 利用它的儲能作用實現節(jié)能。 75 機械的非周期性速度波動及其調節(jié) 1．機械的非周期性速度波動 若機械在運轉過程中，其等效力矩 Me＝ Med－ Mer的變化為非 周期性的，則機械運轉的速度將出現非周期性的波動，從而破壞 機械的穩(wěn)定運轉狀態(tài)。 為此，就需要設法使 等效驅動力矩與等效工作阻力矩恢復平衡關系 。 機械的非周期性速度波動及其調節(jié) (2/2) （ 1）對于以電動機為原動機的機械， 例 燃氣渦輪發(fā)動機中采用的離心式調速器（動畫） 演講完畢，謝謝觀看！ 。 （ 2）對于以內燃機等為原動機的機械， 需安裝調速器來調節(jié)。 為了避免這兩種情況的發(fā)生，必須對這種非周期性的速度波動進行調節(jié)。 用作太陽能發(fā)電裝臵的能量平衡器。 如慣性玩具小汽車。在實際設計 時，還應考慮安裝軸的剛性和結構上的可能性等因素。 機械的周期性速度波動及其調節(jié) (5/6) 說明 過分追求機械運轉速度的均勻性，就會使飛輪過于笨 重。 JF≥ΔWmax/(ωm2[δ ]）－ Je 如果 Je JF， 如果用 平均轉速 nm (r/min)計算， 機械的周期性速度波動及其調節(jié) (4/6) 由此可知 , 飛輪轉動慣量計算的關鍵是最大盈虧功 ΔWmax的確定。 在機械系統(tǒng)出現盈功時，吸 收儲存多余的能量，而在出現虧功時釋放其能量，以彌補能量的 不足， 飛輪調速是利用它的儲能作用， 從而使機械的角速度變化幅度得以緩減，即達到調節(jié)作用。 （ 1）產生周期性速度波動的原因 （ 2）周期性速度波動程度的描述 機械速度的高低， 工程上通常用機械的 平均角速度 ωm（即算術 平均值）來表示。 這種速 度波動就稱為 機械的周期性速度波動 。 其運動方程式為 dJe(φ)ω2/2＋ Je(φ)ω dω＝ Me(φ， ω)dφ （ 2）運動方程式的求解 因此方程為非線性微分方程，故需用數值法求解。 則機械系統(tǒng)的運動方程式為 Je(ω) ω2(φ)＝ Je0ω02＋ ∫ Me(φ)dφ 2 1 2 1 φ0 φ （ 2）運動方程
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