4.3. Последовательность расчета маховика |
|
|
|
Понятие о маховике |
|
|
|
Чтобы уменьшить коэффициент неравномерности |
|
, на звено |
|
приведения ставят маховик. Маховиком называется масса, |
жестко связная со |
||
|
|
|
|
звеном приведения и предназначенная для обеспечения заданного достаточно малого коэффициента неравномерности.
Маховик является аккумулятором кинетической энергии. Масса маховика ограничивает колебания угловой скорости вала.
Построение кривых изменения приведенных моментов сил движущих и сил сопротивления.
Рассмотрим схему механизма (рис. 4.5):
B
|
Передаточный |
ср |
механизм |
Рабочая |
|
машина |
|
Двигатель |
|
|
|
|
Рис. 4.5 |
|
|
Известны: пр.с.д.; пр.с.с; пр.; ср.; . |
|
|
|||
|
|
= |
− |
. |
|
|
|
ср. |
|
||
|
|
|
момент инерции маховика, учитывая . |
||
Требуется определить |
|
|
|
||
Этот механизм |
работает в режиме периодического установившегося |
||||
|
− |
|
|
|
|
движения, так как есть плоскопараллельное движение.
40
При построении кривых приведенныхи моментов сил движущих и сил сопротивления, то есть пр.с.д. пр.с.с., исходим из развернутой
индикаторной диаграммы.
Будем считать, что двигатель двухтактный. Построим диаграмму давления газа (рис. 4.6):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пр. = пр. ∙ , |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.6 |
|
|
|
|
||||||||||
где |
или |
пр.с.д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
∙ = ∙ , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Мощность приведенная от сил движущих |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
давление газа; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
− скорость поршня; |
|
(sin + |
2 sin 2 ) ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
= − ∙ ∙ |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
пр.с.д. ∙ = ∙ ∙ ∙ (sin + sin 2 ) . |
|
|
||||||||||||||||||
|
Окончательно получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Изобразим графическипр.с.д. = ∙ ∙ (sin моментsin 2 сил). |
движущих |
|
и |
|||||||||||||||||||
|
Считаем, что пр.с.с. |
|
приведенный |
2 |
|
|
|
|
пр.с.д. |
|
|||||||||||||
|
= |
. |
|
|
|
пр.с.с. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рис. 4.7). |
|
|||||||||
момент приведенный сил сопротивления |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 пр. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Дифференциальное уравнение звена приведения имеет вид: |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
пр. ∙ + |
2 |
∙ |
|
|
= ∆ ; |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
∆ = пр.с.д. |
− пр.с.с.. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пр.с.с. пр.с.д.
пр.с.д.
пр.с.с.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.7 |
пр. |
|
|
|
|||
Пусть приведенный момент |
|
инерции |
будет постоянным, тогда |
||||||
получим (рис. 4.8): |
пр. |
∙ = ∆. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
ср
Рис. 4.8
Основные причины изменения угловой скорости в процессе
периодического установившегося режима: |
пр.с.с. |
||||
|
Несовпадение кривых |
пр.с.д. |
|
||
1. |
|
и |
|||
|
Переменность пр. − |
|
|||
2. |
|
приведенного момента инерции. |
|||
42
4.4. Построение кривых изменения работы сил движущих и сил |
|||||||||||||
|
|
|
сопротивления |
|
|||||||||
Работа сил движущих |
|
с.д. |
0 |
|
пр.с.д. |
|
|
||||||
|
|
с.с. |
|
|
|
|
пр.с.с. |
. |
|||||
Работа сил |
сопротивления |
= ∫ |
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
||
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
получаем0 |
(рис. 4.9): |
||||||||
Графически интегрируем и = ∫ |
|
|
|
|
∙ |
||||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с.д. |
|
|
|
|
|||
с.с.
За период с.д. = с.с. − |
Рис. 4.9 |
это условие установившегося периодического |
движения.
Обратным. дифференцированием определяем величину ординаты на графике пр.с.с.
|
|
( |
∆ = |
− . |
|
Изменение энергии равно: |
с.д. |
с.с. |
|||
|
∆ |
|
|
||
График изменения |
|
рис. 4.10). |
|
||
|
|
|
|||
Рис. 4.10
43