3.2.2.2 Определение кпд при смешанном соединении

На практике соединение механизмов оказывается более сложным. Чаще последовательное соединение сочетается с параллельным. Такое соединение называется смешанным. Рассмотрим пример сложного соединения (рисунок 3.17).

Поток энергии от механизма 2 распределяется по двум направлениям. В свою очередь от механизма 3^поток энергии распределяется также по двум направлениям. Общая работа сил производственных сопротивлений равна:

А_п.с.= A^_n+ A^_n+ A^_n.

Общий КПД всей системы будет равен:

η =А_п.с /А_дв.с=(A^_n+ A^_n+ A^_n)/А_дв.с. (3.64)

Чтобы определить общий КПД, нужно выделить потоки энергии, в которых механизмы соединены последовательно, и рассчитать КПД каждого потока. На рисунке 3.17 показаны сплошной линией I-I, штриховой линиейII-IIи штрих- пунктирной линиейIII-IIIтри потока энергии от общего источника.

II

1 2 3^ n^

А_дв.с. А₁А^₂А^₃… А^_n-1A^_n

IIА^₂II

А^₃4^А^₄А^_n-1n^A^_n

III3^…

А^₃III

А^₄5^А^₅А^_n-1n^A^_n

4^ …

Рисунок 3.17 - Схема смешанного соединения механизмов

КПД каждого потока будет равен:

η^_1n= η₁ η₂ η^₃ …η^_n= A^_n / А^_дв.с

η^_1n= η₁ η₂ η^₃ …η^_n=A^_n / А^_дв.с

η^_1n= η₁ η₂ η^₃ …η^_n= A^_n /А^_дв.с.

Выразим работу движущих сил из этих уравнений:

А^_дв.с=A^_n /η^_1n

А^_дв.с=A^_n /η^_1n(3.65)

А^_дв.с=A^_n/η^_1n

Общая работа движущих сил всей системы будет равна сумме

А_дв.с = А^_дв.с + А^_дв.с + А^_дв.с.

Или А_дв.с=(A^_n / η^_1n)+(A^_n /η^_1n)+(A^_n /η^_1n).

Подставим это выражение в формулу (3.64), получим уравнение коэффициента полезного действия для смешанного соединения

(3.66)

Для параллельно соединенных механизмов методика определения КПД аналогична предыдущему случаю.

3.2.3 Неравномерность движения механизмов

До сих пор исследование движения механизмов проводилось с учетом, если угловая скорость ведущего звена была постоянной. На самом деле скорость кривошипа при установившемся движении является переменной величиной (§2, п. 3.2.1). Колебания скоростей вызывают в кинематических парах дополнительные динамические нагрузки. Это, в свою очередь, приводит к понижению общего КПД механизма и надежности его работы, к ухудшению технологического процесса.

Рассматривая колебания скорости ведущего звена, можно обнаружить, что эти колебания бывают двух различных типов:

• Периодические колебания– такие колебания, при которых через каждый полный цикл установившегося движения кинетическая энергия механизма принимает первоначальное значение, и скорости ведущего звена периодически повторяются с одним и тем же циклом.

• Непериодические колебания– такие колебания, при которых колебания скоростей не имеют определенного цикла. Непериодические колебания вызваны различными причинами: внезапное изменение полезных или вредных сопротивлений, включение в механизм дополнительных масс и др.

Во многих механизмах наблюдается оба вида колебания скоростей. Колебания скоростей могут достигнуть такой величины, которая не допустима с точки зрения работы механизма. Тогда возникает задача о регулировании колебаний скоростей при установившемся движении, которую мы рассмотрим в п. 2.4 этой же главы.