3. Статический расчет однорежимного рчв
3.1 Предварительный выбор основных параметров регулятора
Таблица 3.1 Предварительный выбор основных параметров регулятора
|
Расчётные величины |
Параметр |
Формула |
Расчёт |
Размер-ность |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Определение номинальной работоспособности регулятора Rн | ||||
|
Полное сопротивление |
|
|
|
Н |
|
Приведенное сопротивление |
|
|
|
Н |
|
Средняя восста навлив. сила |
|
|
|
Н |
|
Ход муфты |
|
|
|
м |
|
Работоспособность регулятора |
|
|
|
Н м |
|
Выбор Rн из ряда ЦНИДИ:Rн=2,5 | ||||
|
Восстанавли-вающая сила |
|
|
|
Н |
|
Определение необходимой массы грузов | ||||
|
Номинальная частота вращения вала регулятора |
nрн |
|
|
мин-1 |
|
Номинальная угловая скорость вала регулятора |
ωрн |
|
|
с-1 |
|
Угловая скорость холостого хода |
ωрхх |
|
|
c-1 |
|
Угловая скорость |
ωрср |
|
|
с-1 |
|
Среднее значение инерционного коэффициента |
Аср |
|
|
Н∙с2 |
|
Суммарная масса грузов |
m |
|
|
кг |
|
Принимаем число грузов |
i |
|
|
|
|
Масса шариков |
mш |
|
|
кг |
|
Выбор шарика по ГОСТ 3722-81:
| ||||
|
Номинальное значение инерционного коэффициента |
Ан |
|
|
Н с2 |
|
Максимальное значение инерционного коэффициента |
Ахх |
|
|
Н с2 |
|
Минимальное значение восстанавли-вающей силы |
Emin |
|
|
Н |
|
Максимальное значение восстанавли-вающей силы |
Emax |
|
|
Н |
|
Расчёт пружины | ||||
|
Максимальное усилие в пружине |
Fпрmax |
|
|
Н |
|
Диаметр проволки |
d |
|
|
мм |
|
Принятый диаметр проволки |
Согласно ГОСТ 17305-91 диаметр проволки d=5,0мм | |||
|
Средний диаметр пружины |
D |
|
|
мм |
|
Жёсткость проектируемой пружины |
Спр |
|
|
Н/м |
|
Максимальная деформация |
λ |
|
|
м |
|
Рабочее число витков пружины |
iр |
|
|
шт |
|
Полное число витков пружины сжатия |
iп |
|
|
шт |
,
,
сталь ШХ15, диаметр шарика
3.2 Проверка основных динамических параметров регулятора
Таблица 3.2 Проверка динамических параметров регулятора
|
Расчётные величины |
Параметр |
Формула |
Расчёт |
Размерность |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Время разгона двигателя |
Тд |
|
|
с |
|
Квадрат времени регулятора |
Тр2 |
|
|
с2 |
|
Коэффициент для насосов плунжерного типа |
Кк |
|
|
Н с/м |
|
Время вязкого трения регулятора |
Тк |
|
|
с |
|
Критерии Вышнеградского |
Y
X |
|
|
|
|
Условия устойчивости регулирования |
| |||
|
Проверка условия устойчивости регулирования |
| |||
(лучше
)
Условия устойчивости регулирования по критериям Вышнеградского соблюдаются.
3.3 Проверочный расчёт регуляторной характеристики двигателя
Формулы для расчёта:
;
;
;
Таблица 3.3 Проверочный расчёт регуляторной характеристики двигателя
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
100 |
686,3 |
0,00486 |
375,5 |
1993,3 |
|
0,72 |
75 |
800,5 |
0,0054 |
384,9 |
2043,3 |
|
1,44 |
50 |
914,65 |
0,00593 |
392,5 |
2083,5 |
|
2,16 |
25 |
1028,8 |
0,00647 |
398,7 |
2116,5 |
|
2,88 |
0 |
1143 |
0,007 |
403,9 |
2144 |
,
мм
,
%
,
Н
,
Н с2
,
с-1
,
мин-1
Рисунок 3.1 Зависимость восстанавливающей силы от хода муфты
Рисунок 3.2 Зависимость инерционного коэффициента от хода муфты
Рисунок 3.3 Регуляторная характеристика двигателя
По ГОСТ 10511-83 «Системы автоматического регулирования частоты вращения дизелей» оцениваем степень не прямолинейности регуляторной характеристики дизеля.
Степень
не прямолинейности статической
характеристики регулятора
- наибольшее отклонение формы статической
характеристики регулятора от
идеализированной прямолинейной.
Измеряется перепадом относительных
частот вращения по оси
между точками пересечения действительной
характеристики и касательной к ней,
имеющей тот же средний наклон с осью
.
Степень
не прямолинейности не превышает величину,
равную
.