Файл: Движение механизма под действием заданных сил программированное учебное пособие для студентов механических специальностей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.04.2024

Просмотров: 27

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

50. (к стр. 48)

Ваш ответ: ">= 22,3 • 1й(0,04471).

Неверно. Нельзя решать в определенных интегралах. Мы же определяем, за сколько се­ кунд угловая скорость понизится от«н до ну-

'ля. Мы определяем зависимость »•>от 1 в тече­ ние стадии выбега агрегата, а поэтому надо решать неопределенный интеграл.

При этом не забудьте учесть постоянные ин­ тегрирования, которые надо определить по на­ чальным условиям.

Вернитесь к стр. 48.I

I

50

51. (к стр. 54)

Ваш ответ. В конце холостого хода угловая скорость будет

о» = 58 сек-1 .

Неверно. Вы решали уравнение вида:

ЛТ=[Мд1<*>)—Мс)-Д<р.

В данном случае параметром будет время, по­ этому А<р надо выразить через М.

Возьмем левую часть уравнения:

и переделаем его

 

(Ь (11 (3(

откуда получаем:

 

дт=|Мд(«>)-Мс|-о>-д».

Вернитесь к стр. 54 издайте правильное ре­ шение.

51

 

 

52.

 

 

(к стр. 48)

 

 

ei.34.t_ |

Ваш ответ:

“=

еек~ ''

Неверно. Вы формально подставили под ин­ теграл ДМ. Это может относиться к стадии пуска агрегата. При выбеге Мд = 0.

Еще раз напомним, что требуется опреде­ лить зависимость угловой скорости от време­ ни для выбега агрегата. Начальная угловая скорость определяется совместным решением уравнений:

МД=МС.

Вернитесь к стр. 48 и проведите решение правильно.

52

53.

(к стр. 49)

Ваш ответ. Уменьшением шага. Давайте разберем правильность итого ответа.

Имея начальную точку 1, берем шаг Дер. Построив касательную а—а в точке получим точку кг. Считая точку к2 за начальную для следующего шага, решаем следующий шаг Л<р. Как видите, к2 отстоит далеко от к! (истинной точки кривой). Если мы уменьшим шаг, т. е. возьмем 0.5• Аф, то, решая методом шага, мы при­ дем к точкам .1 и к3, которая стоит ближе к истинной кг, но все же далеко.

В методе полушага мы получаем точку еще ближе

кистине.

Вернитесь к стр. 49 и дайге правйльный ответ.

5 3


!

-

5 4

Ваш ответ.

 

стр. 48)

 

 

« -2 2 ,3 ^

1,32- 0,04471)

сек-1.

Решение проведено правильно. Таким обра­ зом. мы изучили один вид решения уравнений движения — аналитически по известным мето­ дам высшей математики.

Когда же интегралы получаются сложные, или данные имеем в виде графиков или таб­ лиц, то удобнее решать численным методом, описанным на стр. 47—48.

Предлагаем решить уравнение движения для машинного агрегата численным методом.

Электродвигатель имеет

характеристику

10000

Рассмотрим только холостой ход

М д=~

нм.

рабочей машины, у которой Мс П) =20 нм.

В начале

холостого

хода агрегат имел

«о = 50

сек~х.

 

 

Приведенный момент инерции/„ =0,268 кем2. Холостой ход длится 0,7 сек. Какая будет « в

конце холостого хода? Попробуйте

принять

шаг 0,1 сек.

 

Какой у Вас получается ответ?

(стр. 51).

о) = 58 сект1.

ш= 199 секгх.

(стр. 49).

•54

(к стр. 49)

Ваш ответ. Шаг остается прежним, но производная уточняется дважды. Правильно. Уясним глубже этот метод. В методе шага мы получаем точку к2, которая будет исходной для следующего шага. В каждом ша­ ге мы один раз находим ш. Это давало малую сходи­ мость процесса приближения и мало применялось в.

практике.

Применяя метод полушага, как показал д. т. н. Бес­ сонов А. Г1., можно резко ускорить процесс сходимо­

сти.

Построив касательную а—а в начальной точке >, получаем на конце участка А(р точку к2. Чтобы полу­ чить значение ш в конце участка А(р во втором при­ ближении, проведем касательную а —а только до се­ редины (точка ]). Таким же способом найдем направ­ ление касательной б—б в точке ¡. Наконец, через точ­ ку 1 проведем прямую в—в, параллельную касательной б—б, получив точку к4 во втором приближении и счи­ тая точку к4 за начальную для следующего участка,

идем дальше.

.Метод полушага не является простым уменьшением

шага вдвое, так как при уменьшенном

шаге мы

оы

пришли »' точке кз,

а при полушаге — к

точке к4,

ко­

торая находятся ближе к точке к,.

 

академик

Метод полушага

впервые предложил

А. Н. Крылов, а ироф. В. А. Зиновьев,

применяя

ме­

тод полушага, дал в 11)02 г, общее решение

уравне­

ния движения. ■

 

 

 

 

у

Р и с . 15.

Переходите на следующую страницу.

55


56.

§ 7. Частный случай движения агрегата с упругой “связью. Наиболее простой упругой связью является фрикционная муфта. На рис. 16 дана схема двух ва­ лов, соединенных муфтой, где два диска связаны си-

,у»

а

 

г

t—

 

 

Р и с . 16.

 

лами трения. Ведущий

вал 1 перед включением имеет

.угловую скорость шя хх

холостого хода.

Вал 2 перед

-включением неподвижен. Максимальный

момент, ко­

торый может передач!,

муфта: ,

 

Мфшах Q ' ï *Rcp ^*Мкр.

тде Мкр — расчетный момент двигателя; Р — коэффициент запаса.

Коэффициент трения принято считать постоянным, отсюда Мф пропорционален Q. Силу Q считать изме­ няющейся по линейному закону, ибо имеется много трудно учитываемых факторов. Требуется определить

 

ПО = 0)i (t)

И 0)2 = 0)2 (t) .

 

 

Так как при пуске надо преодолеть Мс и создать ус­

корение

вала 2, то Мфщах >МС. Однако,

если Мфтах »

»М с , то

муфта получается тяжелой, процесс

включе­

ния происходит быстро,

но это приводит

к

большим

динамическим нагрузкам в системе вала 2. При малом избытке будет сильно затягиваться период включения.

Рассмотрим физическую сторону включения муфты

(рис. 17).

Первый этап — от начала включения до момента наступления Мф=Мс.

В этот период ведомые части не вращаются, т. к. Мф < М С

и вся подводимая энергия, выражаемая шь ОгАВ, рас­ ходуется на трение рабочих поверхностей муфты и переходит в тепло, а частично идет и на износ.

(Продолжение на следующей странице).

•56


57. (к стр. 56)

Второй этап

от начала вращения вала 2 и до пол­

ного его разгона, т. е. до момента, когда шд ,~-и)с2-

 

При и будет « Дт!п . т.

е.

к, = 0. Следовательно,

если

ранееМ ф =М кр;им + /,Е1

,

то теперь Мфдолжем

резко

уменьшиться

до М крзам (крутящий момент двигателя

при замедлении). Полное включение муфты часто за­ канчивается раньше, чем сравняются скорости (1 1 ), что подтверждается практикой. Момент сопротивления

равен

, но муфта не может передать момен­

та

больше,

чем МФтах, поэтому после момента

(1 до

П

начнется

буксование

муфты и МФтах—

П0СТ-

Работа буксования будет равна разности работ, отда­ ваемой валом 1 и получаемой валом 2. Эта работа це­ ликом зависит от величины инерции разгоняемых

Общий баланс энергии равен: полезной работе, за- 0 траченной на преодоление Mf—пл. BCD; энергии, пе­ реходящей в тепло при буксовании пл. ABE; энер­ гии, идущей на разгон ва­

ла 2 пл. ВСЕ.

Третий этап — от момен­ та t2 до t3, когда обе части, как одно целое, будут ус­ корять свое движение до «,„з , а момент двигателя бу­ дет стремиться к М с • Со-

гротивлением для вала 1 будет уже не Мф - а М с-

Как же решаются урав­ нения движения такой си­ стемы? До включения муф­ ты мы имеем две системы,

(Переходите на следующую страницу).

57'

58.

(к стр. 57)

'следовательно, и будем иметь два уравнения:

М

д - М Ф ^

И

Мф м с= /2~

2.

 

 

d t

 

mas

 

d t

Решение этой системы в конечном виде

возможно

только в частных случаях, когда функции

моментов

достаточно

простые.

Для упрощения можно

принять

.Л1с — пост,

аМ ф=М фтах, считая включение

мгновен­

ным.

Мд можно приближенно

для устойчивой

части

характеристики представить в функции со (для элек­ тромотора, и для ДВС,),

М д = а — bw . _

Решая первое уравнение, получаем:

--J .'Г

doii

 

или относительно о)), имеем:

‘М (а-Мфф))~-

 

 

 

)

 

второе уравнение дает решение:

( 10)

 

 

 

Мф-М,

 

 

0>о=

 

—— - I

( 11)

 

 

I,

Для определения общей

угловой

скорости

устано­

вившегося движения можно воспользоваться уравнени­

ем (10), подставив в

него

 

Мс вместо Мф и

(Л +/ г )

вместо /,. За начальную скорость принять

ю= со 1 = ср2.

Для закрепления материала решите задачу:

 

 

Движущий момент Мд =

2000 — 20 со н.и,

момент со­

противления Мс

= 30

н м ,

начальная угловая

скорость

двигателя “>д

=

100

с е к - 1,

Л = 2

к г м 2, ¡г

1,0

к гм 2,

Мфтах = 60 н м .

Определить,

через

сколько

секунд

на­

ступит равенство угловых скоростей обоих валов, т. е.

•СО1=•'(Ог •

Через 0,07 с е к

(стр.

60).

Через 3,23 сек

(стр,

63).

'58