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

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

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

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

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, - 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