Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Механические характеристики машин.





 

На этапе подготовки исходных данных необходимо определить внешние силы действующие на входные и выходные звенья машины. В машинах-двигателях, которые преобразуют любой вид энергии в механическую, закон изменения движущей силы определяется используемыми для этого преобразования физическими законами. Для электродвигателей – это законы электромагнитной индукции, для тепловых двигателей – законы термодинамики и т.д. На выходных звеньях рабочих машин силы сопротивления определяются законами взаимодействия рабочего органа с обрабатываемой деталью или с окружающей средой. В металлообрабатывающих станках это силы резания, в кузнечно-прессовых машинах – силы деформации заготовки, в транспортерах и конвейерах - силы трения и т.д. Законы изменения этих сил определяются экспериментально. Обобщение экспериментальных исследований используются в динамических расчетах машин в виде механических характеристик.

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

То есть внешние силы действующие на механизмы зависят от скорости (а следовательно и от времени) или от положения. В студенческом курсе ТММ рассматриваются в основном силы зависящие от положения или позиционные.

Рассмотрим примеры механических характеристик различных машин.

1. Двигатели внутреннего сгорания (ДВС):

· двухтактный ДВС

2. Электродвигатели

· асинхронный электродвигатель переменного тока

На диаграмме: Мдп - пусковой момент;

Мдн - номинальный крутящий момент;

Мдк или Мдmax - критический или максимальный момент;



wдн - номинальная круговая частота вращения вала двигателя;

wдхх или wдс - частота вращения вала двигателя холостого хода или синхронная.

Уравнение статической характеристики асинхронного электродвигателя на линеаризованном участке устойчивой части [2] имеет вид

Мд = b1 + k1×wд ,

где Мд - движущий момент на валу двигателя,

wд - круговая частота вала двигателя ,

b1 = Мдн × wд /(wдс - wдн ) , k1 = - Мдн / (wдс - wдн ).

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

Мд = 2× Мдк × (S/Sк + Sк/S ),

где S = 1 - wд /wдс , Sк = 1 - wдк /wдс , wд >=wдс .

· двигатель постоянного тока с независимым возбуждением

Уравнение статической характеристики для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Мд = Mдн + k× (wдн - wд ) ,

где k = Мдн /(wдхх - wдн ).

3. Рабочие машины

· поршневой насос

 

· поршневой компрессор

Линии cb 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.

· строгальный станок

 

 

Этапы силового расчета механизмов.

В силовом расчете механизма можно выделить следующие этапы:

¨ структурный анализ механизма: определение числа звеньев, вида и класса КП, числа связей в КП механизма, числа основных и местных подвижностей, определение и устранение избыточных связей;

¨ определение всех внешних сил и моментов, включая силы веса, главные векторы и главные моменты сил инерции;

¨ декомпозиция механизма на звенья, группы или типовые механизмы, при этом число рассматриваемых подсистем или элементов должно быть равно числу неизвестных деленному на число уравнений статики для каждого рассматриваемого в силовом расчете элемента (для плоских механизмов – 3, для пространственных – 6);

¨ составление уравнений статики или кинетостатики для всех рассматриваемых элементов системы;

решение полученной системы уравнений и определение неизвестных реакций (во вращательной КП по величине и направлению, в поступательной – определяется величина реакции и реактивный момент).

 

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.