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正文內(nèi)容

ch11機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)(完整版)

  

【正文】 2 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段及其作用力 167。 167。 在任意時(shí)間間隔內(nèi): 二 、 作用在機(jī)器上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力 驅(qū)動(dòng)力的形式 所謂機(jī)械特性通常是指力(或力矩)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)(位移、速度、時(shí)間等)之間的關(guān)系。 說明 另外,在本章中認(rèn)為外力是已知的。 建立等效動(dòng)力學(xué)模型的步驟: 首先,可選取機(jī)械中 待求速度的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)構(gòu)件 為等效構(gòu)件,并以其位臵參數(shù)為 廣義坐標(biāo) 。當(dāng)外力和外力矩中有的力和力矩隨速度(或時(shí)間)變化時(shí),則等效力和等效力矩是等效構(gòu)件位臵和速度(或時(shí)間)的函數(shù)。 解析法: ? ? d ωM ω J dt?假設(shè)工作阻力為常數(shù)或者隨角速度變化,機(jī)器的傳動(dòng)比為定值,即等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為常數(shù) ? ? 0M ω ?如果角速度為常數(shù)則: 00d()t ωt ωdt J M ?????如要研討過渡過程,則可根據(jù)已知的初始條件求解 ? ? 2M ω ab ω c ω? ? ?00 2da b ct ωt ωd t J???? ????積分后求解: 00 2 2 22 2 2a r c ta n a r c ta n4 4 4Jc ω bc ω btta 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(dòng)產(chǎn)生的不良后果: ① 在運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力,加劇磨損,使工作可 靠性降低。 機(jī)器在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段下,其等效力矩一般是機(jī)械位臵的周期性函數(shù),即: Me(φ+ φT)= Me(φ)。 ( 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)。但在差值相同的情況下,對(duì)平均速度的影響是不一樣的。 過分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性,將使飛輪過于笨重。 如汽車上的一種飛輪制 動(dòng)器。 強(qiáng)調(diào)不一定是相鄰點(diǎn) Amax Emax Emin 可用折線代替曲線求得△ E 舉例: 已知驅(qū)動(dòng)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(dòng)慣量 J。 說明: 飛輪不一定是外加的專門附件。 2)求 Amax 各陰影三角形的面積分別為: 三個(gè)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(xué) 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。 φ Md Mr φ E a b c d e a39。 利用它的儲(chǔ)能作用,在選用較小功率原動(dòng)機(jī)的情況下, 能幫助克服很大的尖峰工作載荷。 設(shè)計(jì)時(shí)要求 : δ ≤[ δ ] 表 81 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù) δ的取值范圍 驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的活塞式內(nèi)燃機(jī),主軸速度波動(dòng)范圍太大,勢(shì)必影響輸出電壓的穩(wěn)定性,故這類機(jī)械的δ 應(yīng)取小些;反之,如沖床、破碎機(jī)等機(jī)械,速度波動(dòng)大也不影響其工作性能,故可取大些 機(jī)械名稱 [δ ] 機(jī)械名稱 [δ ] 破碎機(jī) ~ 壓縮機(jī)和水泵 ~ 交流發(fā)電機(jī) ~ 沖床和剪床 ~ 減速器 ~ 飛輪設(shè)計(jì)的基本原理 飛輪設(shè)計(jì)的基本問題: 已知作用在主軸上的驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩的變化規(guī)律,在 [δ]的范圍內(nèi),確定安裝在主軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JF 。 ( 1) 對(duì)于以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)的機(jī)械 , 發(fā)動(dòng)機(jī)用油 油箱供油 離心式調(diào)速器的工作原理 油箱供油進(jìn)油減少 轉(zhuǎn)速降低 開口增大 回油增加 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均速度和不均勻系數(shù) ?? Tm dT 01 ???平均角速度: T 額定轉(zhuǎn)速 已知主軸角速度: ω=ω(t) 不容易求得,工程上常采用算術(shù)平均值: ωm= (ωmax +ωm
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