1часть

3.4. Определение необходимого момента инерции маховика

T1=ΣA+Tнач-TII

T1 - кинетическая энергия первой группы звеньев (в первую группу входят начальное звено с закрепленным на нем маховиком, а также все те звенья, которые связаны с ним постоянным передаточным отношением).

TII- кинетическая энергия второй группы звеньев (все остальные звенья).

Tнач - начальная кинетическая энергия всего механизма в начале цикла. ΣА - сумма работ

Строим график T1(ϕ) для одного полного цикла и определяем наибольший перепад кинетической энергии. Причем, так как саму кинетическую энергию знать надо, то начальную кинетическую энергию можно не учитывать.

Заметим, что вследствие малости коэффициента неравномерности, справедливо приближенное равенство: ωср=ω1

кинетическая энергия второй группы звеньев, Дж

кинетическая энергия первой группы звеньев (без учета начальной кинетической энергии), Дж

Изменение кинетической энергии первой группы звеньев

Угол поворота кривошипа, рад

Дж

J1_required - приведенный момент инеции первой группы звеньев, необходимый для обеспечения вращения начального звена с заданной неравномерностью, выраженной коэффициентом неравномерности δ, кгм2 При установившемся режиме угловая скорость начального звена хотя и остается в среднем

постоянной, но внутри цикла изменяется, проходя через максимальное и минимальное значение. Неравномерность вращения оценивается коэффициентом неравномерности δ

δ=(ωmax-ωmin)/ωср

Все звенья механизма обладают инертностью. Чем инертнее материальное тело, тем медленнее происходят изменения его скорости, вызываемые действием приложенных сил. Подбирая момент инерции маховика можно обеспечить вращение главного вала машины с заданным коэффициентом неравномерности. Чем меньше заданное значение δ, т.е. чем равномернее должно вращаться начальное звено и чем меньше, следовательно, его угловое ускорение, тем больше должен быть момент инерции J1_required, тем массивнее получится маховик.

ΔT1=T1-T1нач=

Так как неравномерность вращения начального звена заведомо мала, то можно приближенно принять (ω+ωнач)/2=ωср Тогда, обозначив ω-ωнач=Δω, получим

ΔT1=I1ωсрΔω

Но I1ωср=const. Следовательно, при установившемся движении с малым значением коэффициента неравномерности δ изменение кинетической энергии ΔT1 приблизительно пропорционально изменению угловой скорости начального звена.

изменение угловой скорости кривошипа, рад/с

Изменение угловой скорости кривошипа

Угол поворота кривошипа, рад

3.5. Определение размеров маховика

Размеры следует выбирать, сообразуясь с данными об условиях размещения и эксплуатации всей установки. Маховик часто выполняется в виде сплошного диска.

наружый диаметр

м

кг

угловое ускорение звена 1, рад/с2

4. Расчет параметров компрессора в режиме пуска

4.1 Определение суммарного момента

При запуске двигателя прикладывается постоянный движущий момент, не менее минимального необходимого момента для преодоления сил цикла сжатия.

При запуске на звено 1 динамической модели деуствует суммарный момент

который совершает работы, идущий на увеличение кинетической энергии механизма, что связано с увеличением скорости ω1 звена 1

суммарный приведенный момент в режиме разгона

4.2 Определение суммарной работы при запуске

4.3 Расчет моментов инерции при пуске

суммарный приведенный момент инерции

4.4 Определение закона движения при пуске