7 Формулы приводной техники
7.3 Статическая и динамическая мощность
Полная мощность любой приводной системы складывается из статической и динамической мощности. Статическая мощность – это мощность, необходимая для перемещения с постоянной скоростью. Она зависит прежде всего от сил трения и тяжести. В отличие от этого динамическая мощность – это мощность, расходуемая на ускорение и замедление. Обе эти составляющие в различных приводных системах проявляются по-разному.
Горизонтальное / вертикальное движение
Это взаимодействие можно пояснить на примере вертикального и горизонтального движения:
-
m
|
m
|
|
Для наглядности сравнения будем исходить из того, что масса, скорость и ускорение в обоих примерах одинаковы.
-
Сила
Вертикальное движение
Горизонтальное движение
Сила тяжести
большая
нуль
Ускоряющая сила
одинаково большая
Сила трения
в данном примере опускается
Подъемное устройство
с противовесом
Из этого примера следует, что подъемное устройство потребляет в целом больше мощности, чем транспортное. Кроме того, в приводе подъемного устройства 90% мощности двигателя расходуется на преодоление силы тяжести (статическая мощность).
В отличие от этого в приводе транспортного устройства 90 % мощности двигателя расходуется на создание ускоряющей силы (динамическая мощность).
Еще один вариант применения – подъемное устройство с противовесом.
При 100%-ном равновесии влияние силы тяжести отсутствует, но мощность на ускорение удваивается, поскольку удвоилась ускоряемая масса. Тем не менее, полная мощность меньше, чем вслучае подъемного устройства без противовеса.
60 Практика приводной техники – Проектирование приводов
R
2
Формулы
приводной
техники 7
7.4 Силы сопротивления 1 Силы сопротивления – это силы, которые противодействуют движению.
Силы статического сопротивления
Сила трения
Сила тяжести
Сила сопротивления качению
Сила трения качения
Сила трения в подшипниках
Сила трения в колее
Вертикальное подъемное устройство
Наклонное подъемное устройство
Трение сцепления и трение скольжения
F
=
сила
трения
[Н]
= коэффициент трения
FN = нормальная составляющая силы тяжести [Н]
m
=
масса
[кг]
g = ускорение свободного падения [м/с ] = угол наклона [°]
F
F
= сила
сопротивления
качению
[Н]
D =
диаметр
колеса
[мм]
L
= коэффициент трения в подшипнике d = диаметр подшипника [мм]f = плечо силы трения качения [мм]
c = коэффициент трения обода и реборды колеса
Сила сопротивления качению складывается из следующих составляющих:
Сила
тяжести
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Практика приводной техники – Проектирование приводов 61
