8. Стадии движения машинного агрегата. Установившееся движение. Энергетические соотношения при установившемся движении машин. Цикловой кпд.
Понятие о КПД механической системы.
Коэффициентом полезного действия или КПД механической системы называют отношение работы сил полезного сопротивления к работе движущих сил за цикл ( или целое число циклов ) установившегося режима работы.
КПД
механизма характеризует его эффективность
при преобразовании энергии, определяет
соотношение полученной на выходе
полезной энергии и энергетических
потерь в механизме на трение, перемешивание
масла, вентиляцию, деформацию звеньев
и др. Величину КПД можно рассчитать по
следующей зависимости:
Рис.
9.10
где
Ai
- работа движущих сил, Aj
-
работа сил полезного сопротивления,
- коэффициент
полезного действия,
- коэффициент потерь.
Работа
движущих сил за цикл
|
работа
сил полезного сопротивления за цикл
|
где Мдср и Мcср - среднеинтегральные значения движущего момента и момента сил сопротивления,
in , jn и i0 , j0 - значения угловых координат звеньев i и j ,соответственно в начале и в конце цикла.
Подставим
эти выражения в формулу для КПД и получим
где uji - передаточное отношение механизма.
Вопрос 9
Основы выбора приводного электродвигателя.
В
синтезе машин выбор приводного
электродвигателя производится по
каталогу электродвигателей, используя
при этом среднецикловую мощность:
и синхронную частоту вращения nc,
которая через параметры привода
определяет время технологического
цикла. Синхронная частота вращения
определяется по формуле:
,
где f
– частота тока (промышленная = 50 Гц), р
– число пар полюсов обмотки индуктора
.
Алгоритм выбора приводного электродвигателя при заданных: производительности (Пр, изд/мин), кпд передаточного механизма (η), синхронной частоты вращения поля индуктора (n, об/мин), максимальном технологическом усилии (Pmax, кН), максимальном ходу инструмента (Hmax, м):
Предварительно
определяем работу полезного сопротивления,
равную площади диаграммы нагрузок
(прямоуг., треуг., трапеция):
,
кДж
Затем
вычисляем работу движущих сил:
,
кДж
Продолжительность
технологического цикла:
,
с
Среднецикловая
мощность движущих сил:
,
кВт
По каталогу выбираем приводной асинхронный электродвигатель с ближайшей мощностью и с данной синхронной частотой вращения поля индуктора.
Вопрос 10
Назначение, основные свойства и виды рычажных механизмов.
Рычажный механизм, механизм, состоящий из звеньев, соединённых между собой в низшие кинематические пары. Рычажные механизмы бывают плоские и пространственные. В плоских Рычажных механизмах звенья соприкасаются по окружности (шарниры, вращательные пары) и по линии (поступательные пары). В пространственном рычажном механизме звенья соединяются по цилиндрическим или сферическим поверхностям (вращательные пары) и по плоскости (поступательные пары). Часто в технической литературе рычажные механизмы называют стержневыми шарнирными механизмами. К ним относят также кулисные и кривошипно-ползунные механизмы. Рычажные механизмы проще в изготовлении, прочнее и более износостойки, чем кулачковые и зубчатые механизмы, поэтому рычажные механизмы применяют для передачи больших усилий в прессах, ковочных машинах, двигателях внутреннего сгорания, погрузчиках и т. п.
Среди рычажных механизмов наиболее распространенны так называемые четырехзвенные. В этих механизмах встречаются однотипные звенья: кривошип – звено, совершающее полнооборотное вращательное движение вокруг неподвижной оси; коромысло – звено, совершающее неполнооборотное вращательное движение вокруг неподвижной оси; ползун – звено, совершающее поступательное движение относительно стойки; камень – звено, совершающее поступательное движение относительно подвижной направляющей, называемой кулисой; шатун – звено, совершающее плоскопараллельное движение.