16)17) Динамические модели одноподвижных механизмов. Условия приведения сил и моментов. Динамические модели одноподвижных машинных агрегатов. Условия приведения масс и моментов инерции

Под машинным агрегатом понимают сложную многозвенную систему, включающую: источник энергии – двигатель, передаточный механизм и рабочую машину. Закон движения механизма машинного агрегата формируется под действием сил, приложенных к его звеньям. Прежде всего это движущие силы и силы сопротивления, а также силы тяжести и многие другие.

Рассмотрим изображенную на рис. 8.1 механическую систему и ее динамическую модель. Равенство работ можно рассматривать как равенство мощностей (для идеальных механизмов).

Суммарная мощность внешних сил: для механической системы:

для модели: или ,где V_пр – скорость точки приложения приведенной силы.Из ур-я для правых частей получаем формулы для определения приведенного момента динамической модели

и приведенной силы динамической модели

Запишем для них уравнение изменения кинетической энергии. Кинетическая энергия: для механической системы для модели

или

Приведенной массой m_nр – будет некоторая условная масса, сосредоточенная в точке п, кинетическая энергия которой в каждом рассматриваемом положении равна кинетической энергии всех его звеньев:

Приведенным моментом инерции I_nр называется момент инерции, вращающийся вместе со звеном 1, кинетическая энергия которого в каждой рассматриваемом положении механизма равна сумме кинетических энергий всех звеньев.

18) Динамика одноподвижного машинного агрегата – уравнения движения механической системы и ее модели в интегральной (энергетической) форме.

Ур-е дв-я динамической модели в интегральной форме. Запишем для динамической модели теорему об изменении кинетической энергии

где:

и уравнение движения динамической модели в интегральной или энергетической форме

- = Из этого уравнения после преобразований получим формулу для расчета угловой скорости звена приведения:

19) Динамика одноподвижного машинного агрегата – уравнения движения машинного агрегата в дифференциальной форме

Продифференцируем полученное выше ур-е в интегральной форме по обобщенной координате и после преобразований получим уравнение движения динамической модели в диф форме

уравнение движения динамической модели в дифференциальной форме. Из этого уравнения после преобразований получим формулу для расчета углового ускорения звена приведения:

Для механических систем, в которых приведенный момент не зависит от положения звеньев механизма.

20) Динамика одноподвижного машинного агрегата - режимы работы машинного агрегата, их основные кинематические и энергетические характеристики.

Режимы движения машинного агрегатаВ зависимости от того какую работу совершают внешние силы за цикл движения машины различают три режима движения: 1. разбег (разгон) 2. установившееся движение 3. выбег (торможение) Тахограмма механизма:

Рис. 8.2

1. Разгон => А_д^{ц } А_с^ц , А_ ^{ц } 0;

2. Установившееся движение => А_д^ц = А_с^ц , А_ ^ц = 0;

3. Торможение (выбег) => А_д^ц А_с^ц , А_ ^ц  0.

21) Методы регулирования неравномерности хода машинного агрегата. Понятие о коэффициенте неравномерности. За меру измерения колебаний скорости в установившемся режиме принята относительная величина, которая называется коэффициентом изменения средней скорости или коэффициентом неравномерности [ ].  =   ₁ / _1ср = (  _1max--  _1min ) /  _1ср ,где средняя угловая скорость машины _1ср = ( _1max +  _1min ) / 2

Для различных машин в зависимости от требований нормального функционирования допускаются различные максимальные значения коэффициента изменения средней скорости. Существующая нормативная документация устанавливает следующие допустимые значения коэффициента неравномерности [ ]:

дробилки [ ] = 0.2 ... 0.1; прессы, ковочные машины [ ] = 0.15 ... 0.1; насосы [ ] = 0.05 ... 0.03; двигатели внутреннего сгорания [ ] = 0.015 ... 0.005;. Чтобы снизить внутреннюю виброактивность и неравномерность движения применяются различные методы:

уменьшение влияния неравномерности внешних сил (например, применение многоцилиндровых ДВС, насосов и компрессоров с рациональным сдвигом рабочих процессов в цилиндрах); установка на валах машины центробежных регуляторов или аккумуляторов кинетической энергии - маховиков; активное регулирование скорости сиспользованием систем автоматического управления, включая и компьютерное управление.