機(jī)械行業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)(參考版)
2025-02-27 12:32本頁(yè)面
【正文】 7－ 5 機(jī)械非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)對(duì)于非周期性速度波動(dòng)必須用調(diào)速器進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一個(gè)循環(huán)內(nèi)，Md和 Mr所作的功相等，于是：作代表 Md的直線如圖。BD作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲舉例： 已知等效驅(qū)動(dòng)力矩為常數(shù)，等效阻力矩如圖所示，等效構(gòu)件的平均角速度為： ω m=25 1/s,不均勻系數(shù) δ ＝ ，求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JF。 當(dāng)選定 H或 b之后，另一參數(shù)即可求得。 作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲因?yàn)?HD， 故忽略 H2， 于是上式可簡(jiǎn)化為 ：D1 D2DHbAρ為慣性半徑作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲式中 QAD2稱(chēng)為飛輪矩，當(dāng)選定飛輪的平均直徑 D之后，就可求得飛輪的重量 QA。其輪轂和輪緣的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，可忽略不計(jì)。 鍛壓機(jī)械 在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，工作時(shí)間短，但載荷峰值大，利用飛輪在非工作時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存的能量來(lái)克服尖峰載荷，選用小功率原動(dòng)機(jī)以降低成本?！鱓 max強(qiáng)調(diào) △W max不一定出現(xiàn)在相鄰點(diǎn)JF≥△W max/[δ]ω 2m作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲飛輪調(diào)速的實(shí)質(zhì)： 起能量?jī)?chǔ)存器的作用。3. 為了減小 JF，飛輪最好裝在機(jī)械的高速軸上。 JF不可能為無(wú)窮大，而 △W max和 ω m又都是有限值，則[δ] 不可能為零。 不一定是相鄰點(diǎn) Emax Emin△W max作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲分析： △W max和 ω m一定時(shí)，如 [δ] 取得過(guò)小，則飛輪的 JF就需很大。作圖法求 △W max： 任意繪制一水平線，并分割成對(duì)應(yīng)的區(qū)間，從左至右依次向下畫(huà)箭頭表示虧功，向上畫(huà)箭頭表示盈功，箭頭長(zhǎng)度與陰影面積相等，由于循環(huán)始末的動(dòng)能相等，故能量指示圖為一個(gè)封閉的臺(tái)階形折線。而極值點(diǎn) Emax、 Emin必然出現(xiàn)在曲線 Mde與 Mer的交點(diǎn)處。 可用折線代替曲線求得 △EφMed Mera b c d e a39。② JF的近似計(jì)算所設(shè)計(jì)飛輪的 JF應(yīng)滿(mǎn)足： δ≤[δ] ，于是有：一般情況下， Je JF ,故 Je可以忽略，于是有： JF≥△W max/[δ]ω 2m用轉(zhuǎn)速 n表示： JF≥900△W max/[δ]n 2π 2 [δ] 從表中選取。(a)φE(b)ωφ(c) ω minω max Emax Emin強(qiáng)調(diào) △E max =△W max作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲由 △E max＝ △W max得：( Je+JF)δω 2m＝ △W max對(duì)于一臺(tái)具體的機(jī)械而言， △W max、 ω m、 Je 都是定值。故在區(qū)間 φ b、 φ c 之間將出現(xiàn)最大盈虧功 △W max，即驅(qū)動(dòng)力與阻力功之差的最大值。(a)φE(b)ωφ(c) ω minω max Emax Emin作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲左邊積分得最大動(dòng)能及其增量為：Emax =( Je+JF)ω 2max/2Emin =( Je+JF)ω 2min/2△E max＝ Emax－ Emin＝ ( Je+JF)δω 2m＝ (Je+JF)(ω 2maxω 2min)/2而方程右邊的積分對(duì)應(yīng)區(qū)間 bc之間的陰影面積 。對(duì)于周期性速度波動(dòng)的機(jī)械，加裝飛輪可以對(duì)速度波動(dòng)的范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。在位置 b處為 Emin 、 ω min，而在 c處為 Emax 、 ω max。設(shè)計(jì)時(shí)要求： δ≤[δ]造紙織布 1/40～ 1/50紡紗機(jī) 1/6～ 1/100發(fā)電機(jī) 1/100～ 1/300定義： δ ＝ (ω max－ ω min)/ ω m 為機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)，它表示了機(jī)器速度波動(dòng)的程度。如：→ 10 %→ 1 %作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲ω max＝ ω m(1+δ/2)可知，當(dāng) ω m一定時(shí)， δ 愈小，則差值 ω max－ ω min也愈小，說(shuō)明機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)愈平穩(wěn)。Wd=Wr即：= 0動(dòng)能的變化曲線 E(φ )如圖 b所示φE(b)ωφ(c)△ E=0速度曲線如圖 c所示ω a ω a’區(qū) 間外力矩所作功等效構(gòu)件的 ω動(dòng)能 E作者：國(guó)防科大教授潘存云、王 玲二、 周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)平均角速度 ω m和速度不均勻系數(shù)
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