Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Алферов, С. А. Динамика зерноуборочного комбайна

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

22.10.2023

Размер:

11.7 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 266 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

j ^		- A	+ Biù + M					^ S l - e	г ) = 0	(П-7)
или
d ( ä ____ А_			^	_В _			Мм,с		r ) = ° -
dt		Jga	1		Jd e W		Г	Jde (l — e	r ) = ° -
Заменяя									0= /( 0 .
А	=		В
J де	=	a; —— — b				и	Jde
J де		Jде				и	Jde
получаем			da>
			da>		b<ü		a	f (t) — 0.		(11,8)
			dt		b<ü		a	f (t) — 0.		(11,8)
			dt
Полученное дифференциальное линейное уравнение первого
порядка имеет		следующее				решение:
оз = е			Ь dt		С - )			j	bdt	(П.9)
оз = е					С - )		l - a + f(t)]e°		di	(П.9)
						о .
После интегрирования выражения (II.8) получим
CÛ Се~Ь — е- ы					- 4	( e «		- l ) + - % f(e « .		1)'
								JaJb
		м„				[	Н	У		(11. 10)
		Jде				[	Н	У		(11. 10)
		Jде

Постоянная интегрирования С в формуле (НЛО) определяется из условия, что при t = 0 оз = <д0 или озо = 0, где оз0 — началь ная угловая скорость коленчатого вала двигателя. Тогда ..выра жение для определения оз будет

® = “оe~bt + ( ~ Т -

) (1 ~ e ~ bt) +

м и

J де

7 -

‘ -

(

) ( l

— е

) +

де

Мм.

\е

- f - t )

Jde

т— е

Jds

) •

( -

J дв

Рабсмотрим

предельные

значения

этого

выражения. При

t = 0 со = со 0,

при

t —>оо © =

-А

Зависимость

(II. 11) © = со (0 при различных значениях темпа включения Т муфты дана на рис. 21, а.

Рис. 21. Изменение угловых скоростей (Идв и а>м при различных значе ниях темпа включения

Третье слагаемое выражения (II.11) при 0 < Т < оо будет больше нуля, а при Т = 0 равно нулю. При Т = 0 получаем резкое ступенчатое включение муфты сцепления, соответствующее наиболее трудному случаю. При этом

	©	- f - t		Л— Mj,		- f - t
		ю„е	Jde	в		0	Jde
При	T = оо, т.		е.	М г = 0,	имеем		© =	а 0е	Jde +
При	t —>со	имеем © =		А	А	©0, то		© =	©0.
				-g- . Если

Рассмотрим теперь уравнение движения ведомого вала муфты сцепления в системе (П.1):

Подставляя

значения

М с = А' + В'ым

М г

М м,с ( і — е

г ) в уравнение (11.12), получаем

J daM

В’<ом + А ' - М

м.с\1{l - е

От ) = 0

или

dû)м

В '

А'

Мм. с VI — е

т)

- W + - Î : * •

j М

Jм

А '

В’

и>

Обозначая

= а' ,

М; - с

(і

т) =

—

= о

n t h

J M

Jм

получаем следующее линейное уравнение первого порядка:

d(£>M

b'<ùM+ а

— f

(t) = 0.

(11.13)

Это

уравнение

имеет следующее решение:

(V dt

f b' dt

C — \ [ ä — f'(t)]e°

dt[

(11.14)

После интегрирования

имеем

Се- ‘', + (

' - Я

( , -

€‘''>'

мл

Vе

-b 't

) .

(11.15)

Постоянная интегрирования С определяется также из условия, что при t = 0 начальная угловая скорость (о0м — С. Подставляя С = со0м, значения а' и Ъ' в выражение (II.15), получаем окон чательно

«Ж = «W
м Л	g	1м	(11.16)
JM В^_ _1_	g	1м	(11.16)
JM В^_ _1_

" Г

Рассмотрим предельные значения этого выражения при 7>>0. При t — 0 слм = о)0Л(. Если со0ж = 0, то соЛ = 0. При t = оо а>м =

-ÿ, -, Третье слагаемое в выражении (11.16) всегда

меньше нуля* или равно нулю. При Т — 0

В ' .	е-fм *
■Л'

т. e. третье слагаемое равно нулю, а так как при Т > О оно всегда отрицательное, то кривая при Т — О будет наиболее крутой, т. е. время разгона будет минимальным.

При t = оо

При Т — со, т. е. М г = 0, получаем

С увеличением времени t это выражение стремится к нулю и при / — оо (ÙM —*0, т. е. происходит выбег ведомого вала до его остановки из-за того, что муфта сцепления не включается (Т — оо и М х = 0).

Зависимости соЛ = и>м (t) при различных значениях темпа включения Т даны на рис. 21, б.

Совместный разгон коленчатого вала двигателя и вала муфты сцепления. При достижении а)м = шдв — wecm в какой-то момент t — П система коленчатый вал двигателя—ведомый вал муфты сцепления из двухмассовой превращается в одномассовую.

Уравнение движения новой системы, очевидно, будет

(Jôe + JM)—^ + (В' + В) аобщ— (А — А') =0. (11.18)

При этом часто двигатель переводят на работу в область внеш ней скоростной характеристики, т. е. параметры В и А изменяются и становятся равными Вв и Ав.

Считая, что параметры В' и А' остаются прежними, что вполне

вероятно, принимаем Jde +		Jм = Jnp, В +		В' = Впр и А — А' —
~ Апр-	этом будет
Уравнение (II. 18) при	этом будет
d(ùo6m	.	,		_ „
" d f	Г	“пр^общ	&пр	(11.19)
где (д0бщ— общая угловая скорость системы;
frпр — I		У	и пр ---—	/
п р				J•Iпр
Решение полученного уравнения			(II. 19) имеет вид
t		Г		t

ИЛИ

При t'= О авст — С, тогда

в„„

	~ 7 пр	+ ;	(11.21)
	и,'общ — ^ecm ß	+ ;	(11.21)
		.	° п р
при t-		Апр	А — А ' .
при t-	®o6uj —	ß np	В - г В ' ’
	®o6uj —	ß np	В - г В ' ’

Рис. 22. Изменение угловых скоростей после включения муфты сцепления при различных начальных условиях а>дм =f=О, Ш(ш= 0 и Г > О

Если взять параметры Ав и Вд, то

А е — А '

®общ — в в + В ' '

Зависимость (11.21) дана на рис. 22, а и б. На графиках по казан весь процесс включения муфты при различных начальных

условиях	(о0м Ф 0 и (о0м — 0 и разных методах перехода на ра
боту в области внешней скоростной характеристики.
Точка	(ùâe — œM при t = t.t определяется	на	основании гра
фического	построений зависимостей тдв =	(t)	и <ом = / 2 (£).

Момент, передаваемый муфтой сцепления в конце разгона, оче

видно,	равен	М с = А' +	В'(йобщ,	или М с =	Be(ùo6ui.
Работа буксования при включении муфты.					Буксование вклю
чаемой	муфты	сцепления	в связи	с тем, что	угловые скорости

ведущего и ведомого валов не равны (®ôe >■ шЛ), приводит к вы делению тепла и возможному перегреву фрикционных дисков. Работа при буксовании муфты за весь период включения tx, до тех пор пока не сравняются скорости валов, т. е. будет со0в = = ©л, = а>общ, определяется из выражения

ц
L = j Мг(©а, — о)м) dt.		(11.22)
0	выражений	а>дв =^= coöä (^)
Из-за сложности аналитических
и (оЛ = ым (f), полученных ранее для	различных условий вклю

чения муфты сцепления, а также из-за сложности функции М г = = М х (t) общий интеграл для определения работы L по выра жению (11.22) получается усложненным. Практически для на хождения работы буксования можно рекомендовать графо-ана

литический способ,	основанный	на	разбивке промежутка tx на
ряд отрезков Аtu	А t2,' . . Аtn, внутри которых			величины М и
и о>б. ,• = ѵ>дв. і —	принимают		постоянными.	Тогда
	1=1			(11.23)
	1=1	'

Для предварительной оценки работы при буксовании муфты сцепления можно использовать аналитическое выражение (11.22), полученное при ступенчатом включении муфты сцепления, т. е. при Т = 0. При Т = 0 из выражений (II.11) и (II.17) имеем

	®б = ®оа/ Jde +		— е Jàe ) —
	В’	м .,	■А'
		м .,	■А'
			В '
и	= М с = const. Тогда	работа буксования

с—

А — М А	о	-	-j- t
А — М А	о		^дв
В

После интегрирования получим

L =	Мм, c®odeJдв		-■ß-u
L =	Мм, c®odeJдв	1 — е Jd*
	В
	Мм. с (А		М м, с)	tl
		В		tl
		В

Мм.с(Мм.с- А ’)

В '	■А’		е	*»	‘ dt.


Мм. с^ом^м			—	е	м
	В’

J де		- J - и
		P Jde

В'

Из выражения (11.24) видно, что
при		Мм.с = О		L = 0;
при		М м, с ^	А'	L = оо, так	как tx — оо;
при		с —	оо	L —*0, так как tx — 0.
На рис. 23 дан примерный график изменения работы в зави
симости от	величины Мм, с. Вводя коэффициент запаса						муфты
сцепления	ß,	получаем		Мм.с = A'ß.	Коэффициент	ß,	равный
1,2—2,5 для		тракторных муфт сцепления, позволяет				резко сни-
L кГ-м				зить работу на буксование			муфты.

Рис. 23. Работа буксования L муфты сцепления при ее вклю чении с Т = 0 сек

Мм

А®дв I

J дв

\іо, Мы

Влияние различных факторов на процесс включения муфты. Получен ные уравнения (11.11), (11.16) и (11.21) для угловых скоростей адв, (дм и озобщ позволяют дать качествен ную и количественную оценку про цесса включения муфты сцепления в зависимости от изменения таких величин, как Jde, JM, Т и др.

В зависимости от темпа включе ния Т муфты сцепления происходят соответствующие изменения угловых скоростей валов Дсодв и Дшѵ. Вели

чины I Дсо0в I		и	. АюЛ\|	(рис. 24),
определяемые		из	выражений (11.11)
и (11.16), будут
_В_	1		Jде	(11.25)
_В_	1
J де	т
			В '
	е ‘ — е		J и	(11.26)

Эти изменения Ao)öe, ДшЛ с увеличением моментов инерции J&

и JM уменьшаются	и при	Jde—>oo	и JM-^ o o	\| Асоав\| — 0 и
I ДсоЛ j —>0. Кроме того, при t		= 0 и t — оо \| Дюа„ \| =		0 и \| Дсож I —*
>0.
С повышением	темпа включения		после Т =	D	величина
				D

I Д(оЛ | растет и при Т —>оо

Аналогично влияет повышение темпа включения Т на величину I Д(0Л|.

Таким образом, влияние темпа включения Т на величины

Дсоа„ и	Дшд значительно при малых моментах инерции	J âe и
Jм. Из графика типовых процессов включения муфты сцепления
(рис. 24	и 22) видно, что время tx до точки встречи кривых	со^ =

= <ÙM резко уменьшается с уменьшением Jde и JM.

Рассмотрим четыре наиболее характерных случая процесса включения муфты сцепления, показанных на графиках типовых процессов включения (см. рис. 24).

Первый случай. JM'= 0 и Jde — 0, т. е. инерционные нагрузки отсутствуют. Этот идеальный случай необходим для последующего

сравнения.		точка	встречи кривых	а>дв и	wM лежит на			оси
При	Т г — 0
ординат	(точка	д'),	следовательно,	= 0	и	со,общ	А — А '
							В +	В'

Это, так называемый, мгновенный разгон, когда угловые скорости валов после включения муфты сцепления мгновенно приобретают установившееся значение ьзобщ. В реальных инерционных меха нических системах такие процессы включения муфты сцепления

невозможны.

При Т г > 0 и Ts > Т 2 уравнения для кривых со*, юм, полу ченные из выражений (11.11) и (11.16), будут

А	С	1 — е Я	(11.27)
В	В

М д .

Точка пересечения этих кривых определяется при совместном решении выражений (11.27) и (11.28):

А _^4'

=®общ — В Л- ß ' ‘

Как видно из графика рис. 24, при Т > О величина tx > 0. Момент М lt передаваемый муфтой сцепления в момент времени tx, равен М х = А' + ß'co. После подстановки со = а>общ получаем

А'В + AB

В+ В'~

Второй случай. J м =

0; J'de > 0 и J"de >• J'de, т. е. инерционная

нагрузка на валу муфты сцепления отсутствует.

При Т х = 0 точка встречи кривых соЛ и соЛ

лежит на оси ор-

динат,

на

пересечении

линий

0 (точка

д).

При

со0 = -g- и ^ =

Т 2 >

0 и

Т 3 >

Т 2 величину

со^, находят

по

формуле

(II.11),

а величину соЛ — по формуле

М и. с

АѴ_

В'

В' ■

Точки

пересечения

кривых

со^ и

со0„

этом случае

есть 1

и 2 (см. рис. 24).

(ообщ

после встречи

а>дв = а>м =

совОТ!,

Уравнение

кривой

согласно зависимости (II.21),

будет

в пр

__ Впр

-Ь ^

VI —

гд	а	или JnP= J"dt>впр = в + я '; Апр = а —А\
При t —>со
			Л ftp	>4 —	ѵ4г
		Wo6“<= в ^		=	•
Третий случай. Jдв = 0; J ’M>				0 и J"M>		т. е. инерционная
нагрузка на валу двигателя отсутствует.						со^ лежат на пере
При	Т х — 0 точки встречи величин				а дв и	со^ лежат на пере
сечении	линий со' = А ~ ^ -м с и			линий	ам,	уравнения которых
имеют	вид	выражения	(II. 16)	при различных значениях JM.
При	Т 2 > 0 и Т 3 ^> Т 2 уравнения				кривых а>м также имеют
вид выражения (II.16),			а уравнения кривых			а>дв будут -
					t	ѵ

—в в

Точками пересечения кривых ам и coôe в этом случае будут точки в окрестностях точек е и ж (см. рис. 24). Совместный разгон

после		«а» =	=	=	твст	определится	уравнением		(11.21), где
пр	=	J' или /	пр		J".
		м			м	J'M> 0; J"M>	J ’M и	>	0; Гдв >
	Четвертый		случай.

Этот случай соответствует действительным процессам включения муфт сцепления сельскохозяйственных агрегатов. Уравнения кривых со^ и (ùde определяются выражениями (11.11) и (11.16). Точки пересечения этих кривых образуют группы а, б, в, г (см. рис. 24). Разгон коленчатого вала двигателя и вала муфты сцеп

ления	после (ööe = ам = (двст	определяется кривыми, уравне
ниями	которых будут выражения (П.21).		wecm = а>м = ыдв
Как	видно из графика рис.	24, величина
в этом случае при данных значениях JMи Jde с			изменением темпа

включения почти постоянна, что подтверждается экспериментами и выводами В. Н. Болтинского о слабом влиянии темпа включения муфты сцепления на величину минимальной угловой скорости коленчатого вала двигателя в момент соединения его с муфтой [12 ].

§ 7. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ МОЛОТИЛЬНОГО БАРАБАНА ПРИ ПЕРЕМЕННОЙ ВНЕШНЕЙ НАГРУЗКЕ

Нелинейное уравнение движения молотильного барабана.

При анализе переходных процессов молотильного барабана ком байна приняты следующие допущения:

1. Молотильный барабан приводится от мощного источника энергии, имеющего постоянную угловую скорость, и движение его определяется тяговой характеристиикой клиноременной пере дачи или барабан приводится от источника с ограниченной мощ ностью и движение его определяется регуляторной ветвью внеш ней или частичной скоростной характеристики двигателя внутрен него сгорания, при которой происходит работа в данный момент, т. е. не учитывается инерционность всережимного регулятора оборотов двигателя.

2.Свойства привода и основные параметры молотильного барабана стационарны во времени.

3.При анализе больших движений пренебрегаем упругостью валов и клинового ремня, считая последний нерастяжимой гибкой

нитью, допускающей скольжение.

. 4. Пренебрегаем эксцентриситетами клиноременной передачи. Нелинейное дифференциальное уравнение движения, моло тильного барабана, составленное на основе принципа Даламбера,

имеет вид

	У ^ + Дш2 + Мтр + К ( 0 = М > ) ,			(И.29)
где	J — момент	инерции	молотильного	бара
	бана или приведенный к валу барабана
	момент	инерции	системы при	работе
	с источником ограниченной мощности;

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 266 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ