Способы регулирования неравномерности движения
В установившемся режиме работают очень многие машины (станки, прессы, прокатные станы, лесопильные рамы, текстильные машины, генераторы электрической энергии, компрессоры, насосы и т.д.). Наилучшее условие для работы всех этих машин — абсолютно равномерное вращение их главного вала (принимаемого обычно в качестве ведущего звена).
Колебания скоростей во время установившегося движения могут достигнуть такой величины, которая не будет допустимой с точки зрения обеспечения всех надлежащих условий работы механизма. Тогда может возникнуть вопрос о регулировании в заранее заданных пределах величин этих колебаний.
Колебания скорости главного вала вызывают дополнительные динамические нагрузки, вследствие чего снижается долговечность и надежность машин
Для регулирования применяются следующие методы:
установка на валах машины центробежных регуляторов или аккумуляторов кинетической энергии - маховиков;
активное регулирование скорости с использованием систем автоматического управления, включая и компьютерное управление.
Маховик и его роль в регулировании неравномерности движения
Рассмотрим подробно наиболее простой способ регулирования неравномерности движения - установку дополнительной маховой массы или маховика.
Маховик в машине выполняет роль аккумулятора кинетической энергии. При разгоне часть положительной работы внешних сил расходуется на увеличение кинетической энергии маховика и скорость, до которой разгоняется система, становится меньше, при торможении маховик отдает запасенную энергию обратно в систему и величина снижения скорости машины уменьшается.
Маховик - это массивное колесо, неподвижно скрепленное, обычно с кривошипом, вращающееся с ним как одно целое (рис.9.3).
Рис.9.3
На рис.9.4 показано влияние маховика на угловую скорость кривошипа при установившемся движении.
1,
с-1
без маховика
1 1
1ср=const
с маховиком
, рад
Рис. 9.4
Из рис.9.4 видно, что:
маховик не влияет на величину средней угловой скорости установившегося движения;
маховик мало влияет на характер изменения угловой скорости;
маховик делает движение более плавным, уменьшая .
Роль маховика на неустановившихся режимах отрицательна – ухудшает динамику системы.