20.2. Визначення коефіцієнту корисної дії при послідовному з'єд­нанні механізмів.

Нехай маємо п послідовно з'єднаних механізмів /рис.20.І/.

Послідовне з'єднання механізмів

Рис.20.1

Прикладом послідовного з'єднання механізмів може бути теплосило­ва установка. Роботою рушійних сил тут є енергія палива; роботою сил виробничого опору - енергія, що виділяється головним валом двигуна; роботою сил невиробничих опорів - послідовні втрати у топці, котлі, паропроводах, у двигуні і т.д.

Іншими прикладами послідовного з'єднання механізмів можуть бути: привод стрічкового конвеєра /електродвигун, муфта, зубчасті передачі редуктора, підшипники, гнучка передача, стрічковий конвеєр/; привод автомобіля /двигун внутрішнього згорання, муфта, коробка передач, кардан, диференціальний механізм, ведучі колеса/.

Позначимо А₁ роботу сил корисного опору на вихідному валу пер­шого механізму і роботу сил рушійних на вхідному валу другого меха­нізму, А₂ роботу сил корисного опору на вихідному валу другого ме­ханізму і роботу сил рушійних на вхідному валу третього механізму і т.д. Таким чином, ККД усієї машини:

/20.6/

Окремі ККД кожного механізму будуть:

/20.7/

Запишемо тотожність:

/20.8/

Підставимо в тотожність /20.8/ значення множників із /20.7/, отри­маємо:

/20.9/

ККД послідовного з'єднання механізмів дорівнює добутку ККД окремих механізмів.

20.3. Визначення коефіцієнту корисної дії при паралельному з'єд­нанні механізмів.

Прикладом паралельного з'єднання механізмів може бути трансмісійний вал разом з верстатами, між якими він розподіляє енергію. Нехай маємо паралельно з'єднаних механізмів /рис.20.2/.

Паралельне з'єднання механізмів

Рис. 20.2

За допомогою трансмісійного валу до групи механізмів підводить­ся робота А_р рушійних сил. Позначимо А₁, А₂, А₃,..., А_n ро­боту рушійних сил, що підводиться до 1, 2, 3, .., n механізму; А`<sub>1</sub>, А`₂, А`<sub>3</sub>,..., А`_n - роботу сил корисних опорів відповідних меха­нізмів.

/20.10/

Окремі KKД механізмів будуть:

/20.11/

ККД усієї установки:

/20.12/

В рівнянні /20.12/ чисельник і знаменник правої частини являють собою відповідну суму чисельників і знаменників дробів, що е окреми­ми значеннями ККД. Відомо, що при такому способі утворення дробу з ряду дробів дістанемо число, яке менше від найбільшого і більше від найменшого з цих дробів.

Нехай та будуть відповідно найбільшим і найменшим зна­ченням окремих ККД Тоді:

η_і < η < η_К . /20.13/

Якщо усі окремі ККД рівні між собою, то ККД установки дорівнює кожному з них. Коли ж вони різко відрізняються за величиною, то про значення η , не підрахувавши попередньо за /20.12/, заздалегідь нічого сказати не можна. Можна лише стверджувати, що вік буде ближ­че до того окремого значення ККД, питома вага якого в розумінні спо­живаної потужності більша.

Приклад змішаного з'єднання механізмів наведений на рис.20.3.

Змішане з'єднання механізмів

Рис.20.3

При змішаному з'єднанні формула ККД усієї установки, виражена через окремі ККД, залежить від числа паралельних і послідовних віток, їх розташування і розподілу енергії всередині кожної з них.