機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度(文件)
【正文】 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解 (5/5) 3．等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是位置的函數(shù)，等效力矩是位置和速度的 函數(shù) 167。 等效力矩作周期性變化，使機(jī)器時(shí)而出現(xiàn) 盈功 ，時(shí)而出現(xiàn) 虧功 。 2． 周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) （ 1）周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的方法 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)對(duì)機(jī)械的工作是不利的，它不僅影響機(jī) 械的工作質(zhì)量，而且會(huì)影響到機(jī)械的效率和壽命，所以必須加以 控制和調(diào)節(jié)，將其限制在許可的范圍內(nèi)。 （ 3）飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似計(jì)算 為了使機(jī)械系統(tǒng)滿足調(diào)速的要求，需裝加在等效構(gòu)件上的 飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 JF的計(jì)算公式為 則 Je 可忽略不計(jì)，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(diào)節(jié)效果的情況下，最好將飛輪安裝在 機(jī)械的高速軸上。 2） 飛輪的主要應(yīng)用 利用飛輪的儲(chǔ)能作用來進(jìn)行調(diào)速。 利用它的儲(chǔ)能作用實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 75 機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) 1．機(jī)械的非周期性速度波動(dòng) 若機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其等效力矩 Me＝ Med－ Mer的變化為非 周期性的，則機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度將出現(xiàn)非周期性的波動(dòng)，從而破壞 機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 為此，就需要設(shè)法使 等效驅(qū)動(dòng)力矩與等效工作阻力矩恢復(fù)平衡關(guān)系 。 機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) (2/2) （ 1）對(duì)于以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)的機(jī)械， 例 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中采用的離心式調(diào)速器（動(dòng)畫） 演講完畢，謝謝觀看！ 。 （ 2）對(duì)于以內(nèi)燃機(jī)等為原動(dòng)機(jī)的機(jī)械， 需安裝調(diào)速器來調(diào)節(jié)。 為了避免這兩種情況的發(fā)生，必須對(duì)這種非周期性的速度波動(dòng)進(jìn)行調(diào)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(shí)際設(shè)計(jì) 時(shí)，還應(yīng)考慮安裝軸的剛性和結(jié)構(gòu)上的可能性等因素。 機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) (5/6) 說明 過分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的均勻性，就會(huì)使飛輪過于笨 重。 JF≥ΔWmax/(ωm2[δ ]）－ Je 如果 Je JF， 如果用 平均轉(zhuǎn)速 nm (r/min)計(jì)算， 機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) (4/6) 由此可知 , 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算的關(guān)鍵是最大盈虧功 ΔWmax的確定。 在機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)盈功時(shí)，吸 收儲(chǔ)存多余的能量，而在出現(xiàn)虧功時(shí)釋放其能量，以彌補(bǔ)能量的 不足， 飛輪調(diào)速是利用它的儲(chǔ)能作用， 從而使機(jī)械的角速度變化幅度得以緩減，即達(dá)到調(diào)節(jié)作用。 （ 1）產(chǎn)生周期性速度波動(dòng)的原因 （ 2）周期性速度波動(dòng)程度的描述 機(jī)械速度的高低， 工程上通常用機(jī)械的 平均角速度 ωm（即算術(shù) 平均值）來表示。 這種速 度波動(dòng)就稱為 機(jī)械的周期性速度波動(dòng) 。 其運(yùn)動(dòng)方程式為 dJe(φ)ω2/2＋ Je(φ)ω dω＝ Me(φ， ω)dφ （ 2）運(yùn)動(dòng)方程式的求解 因此方程為非線性微分方程，故需用數(shù)值法求解。 則機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式為 Je(ω) ω2(φ)＝ Je0ω02＋ ∫ Me(φ)dφ 2 1 2 1 φ0 φ （ 2）運(yùn)動(dòng)方程
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