Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Механические характеристики машин




Механической характеристикой машины называется зависимость силы или момента на выходном валу или рабочем органе машины от скорости или перемещения точки или звена ее приложения.

Рассмотрим примеры механических характеристик различных машин.

  • Двигатели внутреннего сгорания (ДВС):
    • четырехтактный ДВС

Рис 6.2

 
 

Индикаторная диаграмма - графическое изображение зависимости давления в цилиндре поршневой машины от хода поршня.

    • двухтактный ДВС

Рис 6.3

 
 
  • Электродвигатели
    • асинхронный электродвигатель переменного тока

На диаграмме: Мдп - пусковой момент; Мдн - номинальный крутящий момент; Мдк или Мдmax - критический или максимальный момент; w дн - номинальная круговая частота вращения вала двигателя; w дхх или w дс - частота вращения вала двигателя холостого хода или синхронная. Уравнение статической характеристики асинхронного электродвигателя на линеаризованном участке устойчивой части

 

где Мд - движущий момент на валу двигателя,

wд - круговая частота вала двигателя,

 

Статическая характеристика асинхронного двигателя, выражающая зависимость нагрузки от скольжения, определяется формулой Клосса

 

Рис 6.4

 
 
    • двигатель постоянного тока с независимым возбуждением

Рис 6.5

 
 

Уравнение статической характеристики для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

 

где k = Мдн (wдхх - wдн ).

В электрических параметрах характеристика записывается в следующем виде

 

где kM = Mдн/Iян - коэффициент момента, kw = (Uян - Rян × Iян) / w дн - коэффициент противоэлектродвижущей силы, Uя - напряжение в цепи якоря, Rя - сопротивление цепи якоря

  • Рабочие машины
    • поршневой насос

 

Рис 6.6

    • поршневой компрессор

Рис 6.7

 
 

Линии bc и ad - линии сжатия и расширения газа (воздуха) определяются параметрами газа (объемом, давлением и температурой) и в общем виде описываются уравнением политропы p× Vn = const, где n - показатель политропы (1< n < 0).

    • строгальный станок

Рис 6.8

 
 

Механические характеристики определяют внешние силы и моменты, действующие на входные и выходные звенья, рассматриваемой механической системы со стороны взаимодействующих с ней внешних систем и окружающей среды. Характеристики определяются экспериментально, по результатам экспериментов получают регрессионные эмпирические модели, которые в дальнейшем используются при проведении динамических расчетов машин и механизмов.

Пример на определение параметров динамической модели (на приведение сил и масс).

Дано: Кинематическая схема механизма поршневого насоса(li, j i ), Мд , Fc , mi , ISi ; Рис 6.8

 
 

Рис 6.9

 
 

Определить: Мпрå, Iпрå =?

1. Определение сил веса Gi = mi ×g.

2.Определение кинематических передаточных функций.

Простой и наглядный метод определения передаточных функций - графоаналитический метод планов возможных скоростей. При этом в произвольном масштабе строятся планы скоростей для рада положений цикла движения механизма. По отрезкам плана скоростей рассчитываются соответствующие передаточные функции по следующим формулам (для машины, схема которой изображена на рис.6.8):

Передаточные функции:

 

По этим формулам строятся цикловые диаграммы передаточных функций для рассматриваемого механизма (см. рис. 6.10).

 

Рис. 6.10

3. Определение суммарного приведенного момента Мпрå

Для определения суммарного приведенного момента необходимо просуммировать приведенные моменты от всех внешних сил, действующих на рассматриваемую систему. Приведенный момент от силы равен скалярному произведению вектора силы на вектор передаточной функции точки ее приложения, от момента - произведению момента на передаточное отношение от звена приложения момента к звену приведения. На рассматриваемую систему действуют силы веса звеньев Gi, сила сопротивления Fс и движущий момент Мд . Приведенный момент от этих сил рассчитывается по формуле:

 

 

Рис. 6.11

4. Определение суммарного приведенного момента инерции Iпрå.

Для определения суммарного приведенного момента инерции необходимо просуммировать приведенные моменты инерции от всех масс и моментов инерции подвижных звеньев рассматриваемой системы. Приведенный момент инерции от массы равен произведению массы на квадрат передаточной функции ее центра, от момента инерции - произведению момента инерции звена на квадрат передаточного отношения от этого звена к звену приведения. Инерционность рассматриваемой системы определяется массами звеньев 2 и 3 и моментами инерции ротора двигателя, редуктора, коленчатого вала, маховика и звена 2. В суммарный приведенный момент инерции входят как составляющие не зависящие от положения механизма, так и составляющие, зависящие от обобщенной координаты. Первые имеют постоянный момент инерции и относятся к первой группе звеньев, момент инерции других - переменный, они образуют вторую группу. Приведенный момент для рассматриваемой системы определяется по формуле:

 

Рис. 6.12

 
 

Таким образом выполнена поставленная задача - определены параметры динамической модели поршневого насоса: приведенный суммарный момент Мпрå и приведенный суммарный момент инерции Iпрå.

Контрольные вопросы к лекции 6.

1. Определите прямую задачу динамики машин? (стр. 1)

2. Сформулируйте теорему о изменении кинетической энергии для идеальной механической системы? (стр.1)

3. Запишите уравнения движения динамической модели в интегральной и дифференциальной форме? (стр. 2-3)

4. Что называется динамической моделью машины? (стр. 1)

5. Какие параметры характеризуют динамическую модель машины? (стр.3-4)

6. Что называется механической характеристикой машины? (стр.4)

7. Изобразите механические характеристики (д.в.с., асинхронного электродвигателя, поршневого компрессора) и укажите их основные параметры? (стр. 4-8)

8. Изложите алгоритм определения параметров динамической модели для поршневого насоса? (стр.8-12)

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 500; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.