Geum.ru

Теория машин и механизмов

Методическое пособие - Разное

Другие методички по предмету Разное

пользованием систем автоматического управления, включая и компьютерное управление.

 

Определение момента инерции махового колеса

 

Рассмотрим подробно наиболее простой способ регулирования неравномерности вращения установку дополнительной маховой массы или маховика. Маховик в машине выполняет роль аккумулятора кинетической энергии. При разгоне часть положительной работы внешних сил расходуется на увеличение кинетической энергии маховика и скорость до которой разгоняется система становится меньше, при торможении маховик отдает запасенную энергию обратно в систему и величина снижения скорости машины уменьшается. Сказанное иллюстрируется графиками, изображенными на рис. 13.2. На этом рисунке: 1 изменение угловой скорости до установки маховика, 1* после установки маховика. Отсюда можно сделать вывод: чем больше дополнительная маховая масса, тем меньше изменение 1* и коэффициент неравномерности .

Произведём расчет махового колеса по заданному коэффициенту неравномерности для двух случаев:

1. Частный случай: для машин с постоянным приведённым моментом инерции .

Пусть за время периода работа движущих сил не равна работе сил сопротивления тогда максимальные и минимальные угловые скорости будут соответствовать максимальным и минимальным энергиям:

,

где Аизб.макс. максимальная избыточная работа; Ад.с. работа движущих сил; Ас.с. работа сил сопротивлений; Emax максимальная кинетическая энергия механизма; Emin минимальная кинетическая энергия механизма; Jпр приведённый момент инерции масс; Jмах момент инерции махового колеса.

Тогда преобразуя:

.

Окончательно получаем:

.

 

1, рад/с без маховика

 

 

 

1

 

 

 

 

1*

1ср = const с маховиком

 

 

 

 

 

0t, сек

Рис. 13.2

 

2. Общий случай (для машин с переменным приведённым моментом инерции ), положения с максимальными и минимальными значениями скорости не совпадают с положениями при которых максимальные и минимальные значения энергии. Рассмотрим графический способ по методу Виттенбауэра (метод построения диаграммы энерго-масс).

 

Контрольные вопросы

 

  1. Установившийся режим движения машинного агрегата.
  2. Причины вызывающие неравномерность движения.
  3. Как оценивается и регулируется неравномерность движения.
  4. Определение момента инерции махового колеса для машин с постоянным приведенным моментом инерции.

 

Лекция 14

 

Вибрации и колебания в машинах и механизмах, виброактивность и виброзащита. Понятие о неуравновешенности звена и механизма. Статическое уравновешивание рычажных механизмов. Метод замещающих масс. Полное и частичное уравновешивание механизма. Ротор и виды его уравновешивания: статическое, динамическое. Балансировка.

 

Вибрации и колебания в машинах и механизмах

 

При движении механической системы под действием внешних сил в ней могут возникать механические колебания или вибрации. Причинами возникновения вибраций могут быть периодические изменения сил (силовое возмущение), перемещений (кинематическое возмущение) или инерционных характеристик (параметрическое возмущение). Вибрацией (от лат. vibratio колебание) называют механические колебания в машинах или механизмах. Колебание движение или изменение состояния, обладающие той или иной степенью повторяемости или периодичностью. Если источник возникновения вибраций определяется внутренними свойствами машины или механизма, то говорят об его виброактивности. Чтобы вибрации механизма не распространялись на окружающие его системы или чтобы защитить механизм от вибраций, воздействующих на него со стороны внешних систем, применяются различные методы виброзащиты. Различают внешнюю и внутреннюю виброактивность. Под внутренней виброактивностью понимают колебания возникающие внутри механизма или машины, которые происходят по его подвижностям или обобщенным координатам. Эти колебания не оказывают непосредственного влияния на окружающую среду. При внешней виброактивности изменение положения механизма приводит к изменению реакций в опорах (т.е. связях механизма с окружающей средой) и непосредственному вибрационному воздействию на связанные с ним системы. Одна и основных причин внешней виброактивности - неуравновешенность его звеньев и механизма в целом.

 

Понятие о неуравновешенности механизма (звена)

 

Неуравновешенным будем называть такой механизм (или его звено), в котором при движении центр масс механизма (или звена) движется с ускорением. Так как ускоренное движение системы возникает только в случае, если равнодействующая внешних силовых воздействий не равна нулю. Согласно принципу ДАламбера, для уравновешивания внешних сил к системе добавляются расчетные силы - силы и моменты сил инерции. Поэтому уравновешенным будем считать механизм, в котором главные вектора и моменты сил инерции равны нулю, а неуравновешенным механизм, в котором эти силы неравны нулю. Для примера рассмотрим четырехшарнирный механизм (рис. 14.1).

Механизм будет находится в состоянии кинетостатического равновесия, если сумма действующих н?/p>