Файл: Баренбойм, А. Б. Малорасходные фреоновые турбокомпрессоры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 227
Скачиваний: 1
Таким образом, работа движущих сил будет меньше работы сил
сопротивления и происходит торможение машины. |
|
||||||
3. |
Период установившегося движения. |
|
скоростью, |
||||
В этот период движение происходит |
с постоянной |
||||||
следовательно, |
работа |
движущих |
сил |
равна |
работе |
сил сопро |
|
тивления I Аав I |
= I А с]. |
|
|
|
|
||
1-й и 2-й периоды называются |
периодами |
н е у с т а н о в и в ш е - |
|||||
г о с я |
д в и ж е н и я . |
Эти периоды характеризуются |
неравномер |
||||
ностью движения и появлением сил инерции. |
|
|
График движения в указанные периоды показан на рис. 33.
Может еще иметь место так называемое периодически устано вившееся движение, когда в отдельные периоды характер движения
повторяется (рис. 34), а в течение одного периода — движение неустановившееся.
Для вращательно движущегося звена уравнение работ за время поворота звена на угол с/ср будет
{I A/д., f — \Ms[)d<? = dr, |
(54) |
где Л41 В момент движущей силы; М с — момент силы сопротивления.
Следовательно, |
|
|
dT |
|
|
\М ЛИ\ - \ М ' |
|
(55) |
|
|
|
dtp |
||
|
|
|
|
|
Считая, что момент инерции не зависит от угла поворота, |
||||
получим |
i_ А (ш2) = |
|
|
|
dT |
Iw |
du> |
(56) |
|
dy |
2 dtp |
|
~dt |
|
где s — угловое ускорение.
Для поступательно движущегося звена
|
Ядв| — І Л| ) äs ^ dT, |
||
|
! P jwI ~ I |
I = 4 “ . |
|
dT |
m |
, •>ч |
du dt |
äs |
~т ds ^ |
- m vTiT d F ~ mJ ' |
где / --линейное ускорение.
В общем случае можно написать
ТИдв -f- М с-f- /ИдИН—0,
или |
j - p _і_ р |
= о |
|
р |
|||
1 |
ДВ |
1 C \ J |
ДИН |
где
7ИлнІІ —Is, 1
Лин - mj. J
(57)
(58)
(59)
(60)
(61)
В выражения (59) и (60) входят алгебраические значения мо ментов и сил.
Уравнение движения в виде мощностей напишется так
|
Адв -г АѴ I- Л'ДИ11 = 0, |
|
(62) |
|
где А'дв — алгебраическое значение |
мощности движущих |
сил; |
||
Л/с — то |
же сил сопротивления; |
|
|
|
Л^дин — то |
же динамических сил. |
|
устанавли |
|
Знаки динамических сил динамической мощности |
||||
ваются по общему правилу. |
динамическая сила, |
момент |
||
Вели /Ѵ.> 0, Л?д>-0, уѴд> 0, то |
||||
и мощность |
являются движущими; |
если Яд < 0, УИД< |
0, |
Ад < 0, |
то динамическая сила, момент и мощность являются сопротивле ниями.
Если движение происходит с ускорением, то сила инерции будет направлена против направления движения, динамическая сила и мощность будут отрицательными, т. е. будут силой сопротивления и мощностью сил сопротивления.
Если движение происходит с замедлением, то сила инерции
будет направлена по направлению |
движения, динамическая |
сила |
и мощность будут положительными, |
т. е. будут движущей |
силой |
и движущей мощностью. |
|
|
3 Зак. 708 |
|
33 |
Классификация сил, действующих в машине
Каждая реальная машина и механизм предназначены для производства определенной работы, следовательно, к ним прило жены производственные сопротивления.
Из этих производственных сопротивлений выделим отдельно силы тяжести, поскольку, как это было показано выше, эти силы могут быть как силами сопротивления (подъем груза), так и дви жущими силами (опускание груза).
В каждой машине имеются потери. Очевидно, что как мощность производственных сопротивлений (без учета сил тяжести), так и мощность потерь являются мощностями сил сопротивления и будут отрицательными. Для преодоления сил сопротивления к машине и механизму должна быть приложена двигательная сила. Эта сила
обычно приложена к звену, которое носит |
название |
в е д у щ е г о |
|
з ве на , например, ведущий вал редуктора, |
шпиля, центробежного |
||
насоса и т. д. |
В некоторых случаях к ведущему звену приходится |
||
прикладывать |
не двигательную силу, а |
тормозную |
(например, |
впериод торможения машины, опускания груза и т. д.).
Вобщем случае силу, приложенную к ведущему звену, будем обозначать Рь момент М х и мощность Л/). Из принятого правила знаков следует, что, если сила и мощность, приложенные к веду щему звену, будут положительными, то они будут силой и мощ
ностью двигательными, а |
если — отрицательными, то |
они |
будут |
|
силой и мощностью тормозными. |
|
|
|
|
§ !). УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ МАШИНЫ |
|
|
||
В развернутом виде уравнение движения машины |
напишется |
|||
Л', -і -VПС "Т |
Л’пот І\-Мли |
|
(63) |
|
где /V, — мощность, приложенная к ведущему звену; |
(без |
силы |
||
Л'ПС- - мощность производственного |
сопротивления |
|||
веса); |
|
|
|
|
— мощность от сил веса; |
|
|
|
|
A w ~ мощность потерь; |
|
|
|
|
N ÂliH— динамическая мощность. |
|
|
|
|
Обозначим |
|
(V2 |
|
(64) |
Niic+ Ng-f- N дин = |
|
|||
и |
k, |
|
|
(65) |
|
|
|
||
k — называется коэффициентом потерь. |
так |
|
|
|
Теперь уравнение (64) |
перепишется |
|
|
* + і* і(Д*+ ЙЯИ
34
но
|
|
|
^ПОТ -- |
I -^ПОТ I 1 |
|
и уравнение движения примет вид |
|
||||
|
|
|
|
|
(66) |
Рассмотрим несколько случаев. |
|
|
|||
1. іѴ2< 0, т. е. N2 |
является мощностью сопротивления, тогда |
||||
|
|
|
N l = I yV21(1 4 - k ) . |
(67) |
|
В этом случае N і является двигательной мощностью. |
|||||
2. N2> 0, т. |
е. |
N2 — мощность |
движущая |
(например, при |
|
опускании груза). Тогда |
|
|
|||
|
|
|
Л ^= - | W 2|(1 - £ ) . |
(68) |
|
Если k < \, |
то Л/)<0, и N] будет мощностью тормозной; |
||||
если |
£>І , |
то |
іѴі> 0 и будет |
мощностью |
двигательной. |
Случай |
jV2> 0 и k > \ носит название с л у ч а й с а м о т о р м о |
||||
ж е н и я . |
|
|
|
|
|
Уравнение движения может быть написано и в виде вращающих моментов, которое будет иметь вид
М і ■- \м ->\(pJJj-j— к) , |
(69) |
где
М , = М ис^ М е -]-Млни. |
(70) |
В этом уравнении все моменты должны быть приведены к веду щему звену, которым является вал двигателя.
Значения величин, входящих в уравнение (69) и формулу (70), будут
—движущий момент на валу двигателя;
Мас — момент производственных сопротивлении; Mg — момент от сил веса;
МДИ1І — динамический момент.
В формуле (70) Мпс и Mg являются статическими моментами, действующими в период установившегося движения. Поэтому обозначим
Мпс 4~ Mg. = |
Мст |
|
и тогда |
Мдии. |
(71) |
М3 = М СІ~і |
з* |
35 |
§10. ПРИВЕДЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ
КВЕДУЩЕМУ ВАЛУ
А. Приведение статических моментов
Допустим, что механизм состоит из і вращающихся и «Ь> посту пательно движущихся звеньев.
Уравнение мощностей запишется так
|
MCI«u = |
5 /И&Ч + 2 Р* |
vk cos ( /> ,) , |
(72) |
|
где |
io0— угловая скорость ведущего |
вала; |
|
||
М ст—•статический |
момент, приложенный к ведущему валу; |
||||
|
и>г —угловая скорость г-го звена; |
|
|
||
|
Рст— статическая |
сила, приложенная к k -му звену; |
|
||
Из |
ѵк линейная |
скорость k-\o звена. |
|
||
уравнения (72) |
получим |
|
|
||
|
■Кг = 2 |
М ? х - h 1 |
К cos (Ркѵл), |
(73) |
|
|
|
і |
u,0 |
о |
|
обозначим
74)
где / называется передаточным числом от ведущего вала к /-му звену.
Следовательно, |
|
|
|
■К, - 2Ü м * |
т + 2 |
^ 7Г cos ('V *). |
(75) |
Б. Приведение динамических моментов к ведущему валу |
|
||
Уравнение кинетических энергий напишется так |
|
||
/..р«»о = |
V Л®■+ |
V ткі'1, |
(76) |
ік
где |
/пр—-момент инерции, |
приведенный к ведущему валу; |
|
|
|
/ , — момент инерции |
/-го |
звена; |
откуда |
|
тк масса поступательно |
движущегося &-го звена, |
||
|
приведенный момент инерции /пр будет равен |
|
||
|
7■lipітп - |
|
Ши |
(77) |
и приведенный момент равен |
|
|
||
|
|
7Ипр = Ѵ о , |
(78) |
|
где |
г0— угловое ускорение ведущего вала. |
|
36
Весьма часто принимают, что в период неустановившегося движения (пуск и торможение) движение происходит с постоян ным ускорением и тогда
М |
= 1 - 2 - |
(79) |
*Г1Пр |
*Пр £ |
|
где t — время неустановившегося движения. |
|
|
Из формулы (77) видно, |
что чем больше передаточное число от |
ведущего вала к данному вращающемуся звену, тем меньше будет величина приведенного момента инерции и,следовательно, вращаю щегося момента Млр. Так как приведенный момент инерции изме няется обратно пропорционально квадрату передаточного числа, то обычно учитывают динамический момент лишь тех вращающихся
звеньев, которые сидят на первом |
валу (т. |
е. на валу двигателя |
||||||||
и соединенном с ним |
валу |
механизма). |
Влияние' |
на величину |
||||||
момента |
остальных |
звеньев учитывают |
введением |
множителя, |
||||||
равного 1,25. |
|
|
вращающейся массы имеем |
|||||||
Для момента инерции |
||||||||||
где Ri — радиус |
|
|
|
/г = |
тД\, |
|
|
|
||
инерции |
или |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
г _ иі _[_ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 ~ |
И |
4 |
|
|
|
Выражение Ofi], |
где |
G, — вес |
и |
D t — диаметр |
инерции, носит |
|||||
название |
махового момента |
вращающейся |
массы |
и обозначается |
||||||
и тогда |
|
|
|
|
Аі - |
О Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(80) |
где 2М г —сумма |
маховых моментов деталей, сидящих на первом |
|||||||||
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
валу. Этими деталями чаще всего являются якорь двигателя, соединительная муфта, соединяющая вал двигателя с ведущим валом механизма, зубчатое колесо и др.
Таким образом, формула (77) примет вид
/ПР |
Ь25 |
(81) |
4 g |
Теперь в уравнении движения (69) все моменты приведены к ве дущему валу.
§ И. УСТАНОВИВШЕЕСЯ ДВИЖЕНИЕ. К. П. Д.
Этот период |
характеризуется |
отсутствием |
динамических сил, |
т. е. 7Идин = 0. |
(64) примет вид |
|
|
Зависимость |
|
|
|
|
іѴ2 = А/пс -f- |
= Л/ст. |
(82) |
37