7.12.1. Задача регулювання пкш

Задачею регулювання ПКШ є підтримання періодичних коливань швидкості в межах, заданих коефіцієнтом нерівномірності руху .

20. Способи обмеження періодичних коливань швидкості – 4 бали.

Саморегулювання – це поєднання в механічний (машинний)

агрегат машин із механічними характеристиками, що здійснюють автоматичне регулювання швидкості

21. Для чого потрібен маховик – 4 бали.

Для чого потрібен маховик?

Запишемо рівняння руху в диференціальній формі:

,

(7.69)

де момент - будь-яка функція.

Припустимо, що , тоді , і рівняння буде мати такий вигляд:

.

(7.70)

Звідки:

.

(7.71)

З цього рівняння бачимо, що чим більш , тим менше , а з ним і коливання швидкості, тобто :

.

Але збільшення за рахунок мас ланок механізму недоцільне, тому єдиний шлях - це уведення додаткової маси (моменту інерції):

,

(7.72)

тут - зведений момент інерції маховика.

–––

22. Механіка роботи маховика – 4 бали.

7.12.4. Механіка роботи маховика

Запишемо момент сил інерції маховика:

(7.73)

і рівняння руху маховика в диференціальній формі:

(7.74)

Відомо, що .

Розглянемо такі варіанти:

1. Якщо , то з рівняння (7.74) бачимо, що , підставивши в рівняння (7.73), бачимо, що тоді – це означає, що момент буде гальмівним моментом, тобто маховик працює як гальмо.

   2. Якщо , то з рівняння (7.74) бачимо, що , підставивши в рівняння (7.73), бачимо, що тоді , - це означає, що момент буде рушійним моментом, тобто маховик працює як двигун.

Отже, маховик – це акумулятор кінетичної енергії.

Висновки: При зростанні швидкості маховик накопичує кінетичну енергію і тим самим сповільнює зростання швидкості; при зменшенні швидкості маховик віддає кінетичну енергію і тим самим сповільнює спадання швидкості.

23. Визначення моменту інерції маховика методом М.І.Мерцалова – 5 балів.

7.12.8. Визначення методом м.І.Мерцалова

У п. 7.10.1.1 ми розглянули графоаналітичний метод визначення суми робіт . Розглянемо ще раз останній графік із рис. 7.11, г (див. рис. 7.16).

За рівнянням п. 7.12.5 до треба додати ще , якщо є початкові умови (у нашому випадку вони нульові) і відібрати кінетичну енергію ланок (див. п.7.10.1.3), одержимо .

Примітка: М.І.Мерцалов довів, що графік водночас є і графіком (кінетичної енергії маховика).

Тому з графіка бачимо, що:

,

(7.84)

де - масштаб кінетичної енергії, ; – відрізок, що відображує максимальне приростання кінетичної енергії, мм.

Момент інерції маховика:

,

(7.85)

де - коефіцієнт нерівномірності руху.

Питання до захисту 2 креслення

1. Задачі кінетостатичного аналізу механізму – 2 бали.

Визначення реакцій (тисків) у кінематичних парах механізму з урахуванням сил інерції, а також зрівноважувальної сили або зрівноважувального моменту, які прикладені до початкової ланки.

При цьому аналізі відомі:

• кінематична схема механізму (КСМ);

• масові характеристики ланок (маси, моменти інерції, положення центрів мас);

• зовнішні сили, що діють на ланки механізму;

• закон руху початкової ланки.

2. Принцип кінетостатики – 3 бали.