Машина паровая инерции

Установившееся движение такого рода машин в кинематическом отношении очень просто и сводится либо к равномерному вращению — центробежные насосы и вентиляторы с электроприводом, турбогенераторы,— либо к ряду равномерных вращений плюс равномерное поступательное движение — лебедки, полиспасты, транспортеры. Изучение такого движения относится к вопросам кинетостатики машин. Задачей динамики машин здесь является, главным образом, изучение неустановившегося- движения (периода пуска, остановки, регулирования). Лишь вопрос о получении спокойного хода при установившемся движении быстроходных машин (паровых и газовых турбин, электрических машин) является задачей динамики машин в связи с развивающимися в быстроходных роторах машин большими силами инерции (см. гл. V), могущими оказаться неуравновешенными и нарушающими поэтому спокойный ход машины. [c.6]

II (в каждом пять свай) со смещением примерно на 0,5 м. На компрессор и на паровую машину действуют представленные на рис. XI.22 вертикальные инерционные силы I и II гармоник, средние значения амплитуд которых равны К, =6,3 г, /С,, =2 т. Так как углы заклинивания для обоих машин равны 180° и коленчатый вал компрессора смещен на малый угол относительно вала паровой машины, силы инерции первой гармоники практически уравновешивались, а силы инерции второй гармоники складывались, образуя результирующую силу /С=4 Кц. Сила К изменяется с частотой, равной удвоенному числу оборотов. [c.400]

К динамическим относятся ударные, внезапно приложенные и повторно-переменные нагрузки. Ударные нагрузки возникают, например, при ковке металла или забивке свай примером внезапно прилагаемой нагрузки является давление колеса, катящегося по рельсу повторно-переменные нагрузки испытывают, например, детали кривошипно-ползунного механизма паровой машины. К динамическим относятся также инерционные нагрузки, например, силы инерции в ободе вращающегося маховика. [c.181]

Центробежные силы инерции деформируют валы и дополнительно нагружают подшипники. Кроме того, при вращении неуравновешенных звеньев центробежные силы инерции периодически изменяются по направлению, вследствие чего возникают колебания (вибрации) отдельных звеньев машины, которые могут стать причиной их разрушения. Центробежная сила инерции, как это следует из равенства (9.1), возрастает пропорционально квадрату угловой скорости вращения звена, поэтому даже при небольшой массе звена может достигать весьма больших значений. Например, центробежная сила инерции одной лопатки паровой турбины мощностью 300 тыс. кВт при п — 3000 об/мин составляет около 80 тс. [c.187]

Характерно, что вместе с графическими методами кинематики методы графической статики механизмов также оказались заброшенными исследования же сил инерции в кривошипно-ползунном механизме повлекли за собой разработку графических методов динамики механизма паровой машины и теории махового колеса. [c.84]

К концу века появляются промышленные образцы паровых машин-двигателей совершенно нового — вращательного типа. В 1889 г. шведский инженер К. Лаваль создал одноступенчатую активную паровую турбину небольшой мощности. При этом Лаваль решил ряд важных задач не только турбиностроения, но и машиностроения в целом. Он изобрел расширяющее сопло, дающее возможность превращать энергию давления пара в энергию скорости, сконструировал рабочий диск турбины так, что при вращении колесо надежно сопротивлялось разрывавшим его огромным силам инерции. Прибегнув к смелому техническому решению, изобретатель построил турбину с гибким валом, подтвердив на практике гипотезу о том, что при очень быстром вращении гибкий вал становится прямым. Наконец, Лаваль построил к своей турбине редуктор — систему зубчатых передач для уменьшения числа оборотов. [c.25]

Первые синхронные генераторы, приводимые в действие паровыми машинами или двигателями внутреннего сгорания через ременную передачу, работали с малым числом оборотов окружная скорость ротора для таких машин составляла не более 15—25 м/с. С ростом мощности электрических генераторов повышалось требование равномерности вращения, что не обеспечивалось ни паровой машиной, ни двигателями внутреннего сгорания с их пульсирующим движением поршня и кривошипно-шатунным механизмом. В связи с этим в начале 90-х годов были разработаны специальные генераторы маховикового типа, в которых для уменьшения неравномерности хода была увеличена инерция вращающихся частей. В этих генераторах вращающиеся индукторы одновременно играли роль маховиков для первичного двигателя. Первичные поршневые двигатели накладывали определенные ограничения на конструкции синхронных генераторов их приходилось строить с большим числом полюсов, что, в свою очередь, увеличивало расход активных материалов и потери энергии в машине. Таким образом, хотя паровая машина к концу XIX в. достигла высокой степени совершенства, она не годилась для привода мощных электрических генераторов, так как не позволяла сконцентрировать большие мощности в одном агрегате и создать требуемые высокие скорости вращения. На смену паровым машинам пришли паровые турбины. Первоначально использовали сравнительно тихоходные турбины конструкции шведского инженера Г. П. Лаваля [35]. [c.81]

Совершенствовались и средства рудничного подъема на поверхность. Применявшиеся конные вороты начали заменять паровыми подъемными машинами, обеспечивавшими значительно большую производительность.. По свидетельству профессора И. А. Тиме, это были двойные паровые машины с переменным ходом и без махового колеса , характеризующиеся отсутствием мертвых точек, незначительной инерцией движуш ихся масс и легко управляемые машинистом [22, с. 25]. [c.95]

Другой проблемой, которую удалось решить тому же коллективу изобретателей, стала балансировка. В современных машинах и приборах — от гигантских паровых турбин и электромоторов до электробритв — имеется много быстровращающихся деталей. Ось вращения должна обязательно проходить через центр тяжести детали и точно совпадать с главной осью инерции. Иначе возникнут большие центробежные силы, появится сильная вибрация, разбивающая подшипники. На долговечность, точность и высокое качество работы машины рассчитывать не придется. [c.247]

Под такой нагрузкой работают балки, поддерживающие давление воды или земли, например, стойки плотин, стойки, подкрепляющие стенки резервуаров, предназначенных для хранения жидкостей. Подобным же образом нагружаются силами инерции шатуны паровых машин и двигателей внутреннего сгорания. [c.207]

Дымососы и дутьевые вентиляторы имеют привод от электродвигателя, воздуходувки — от электродвигателя или турбины. Мощность двигателя выбирают с учетом инерции (махового момента) ротора тягодутьевой машины при пуске ее. В расход энергии на приводной двигатель входят потери в нем, учитываемые его КПД. Дымососы и дутьевые вентиляторы при номинальной нагрузке паровых котлов должны иметь КПД не ниже 90 % максимального его значения. [c.185]

Пока мы имеем дело с пароходными валами, формула (6) 1 достаточно точна, потому что момент инерции самого вала невелик по сравнению с моментами инерции гребного винта и движущихся частей паровой машины. Далее, в 3 мы выведем формулы для определения числа собственных колебаний вала, не пренебрегая массой самого вала. [c.24]

Исследование вопроса о колебаниях вала нередко осложняется тем, что кроме сосредоточенных масс по концам имеется еще шкив в одном из промежуточных сечений вала. Такое расположение имеется, например, в случае паровой машины, приводящей в движение якорь динамомашины. На одном конце помещается якорь, на другом кривошип паровой машины, а в одном из промежуточных сечений располагают маховое колесо, которому для обеспечения равномерности хода машины нередко придают довольно значительные размеры. Мы в дальнейшем займемся только тем случаем, когда момент инерции вала мал и им можно пренебречь без большой погрешности. Тогда задача сведется к исследованию колебаний системы трех шкивов, соединенных невесомым упругим валом однообразного кругового сечения. [c.47]

Паровая машина является старейшим тепловым двигателем. Конструктивно паровая машина представляет собой поршневой двигатель, в цилиндре которого поршень под воздействием пара совершает возвратно-поступательное движение. Последнее с помощью кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение вала машины. Работа паровой машины характеризуется периодичностью, т. е. последовательным повторением циклов, что приводит к неравномерности вращения вала и, следовательно, к неуравновешенности сил инерции движущихся масс. [c.327]

Особенно широкое применение в машиностроении получили так называемые центробежные регуляторы, плоские и пространственные, основанные на действии центробежных сил инерции. На рис. 220 представлен центробежный регулятор паровой машины. [c.276]

Для определения ускорения и сил инерции при движении паровой машины употребляется прибор, схема которого представлена на фиг. 77. На крестовине паровой машины А расположена небольшая тележка В, размахи которой [c.107]

Так, например, в быстроходных паровозах сила инерции шатуна при 400 об/мин в 55 раз больше его веса эту силу необходимо принять во внимание при расчете прочных размеров шатуна. Самая форма шатуна должна быть выбрана так, чтобы обеспечить лучшее сопротивление изгибу, производимому означенной силой шатуну паровоза необходимо придавать не круглое сечение, как это часто делают в медленно ходящих заводских паровых машинах, а двутавровое или какое-нибудь другое. [c.115]

На валах паровых машин, компрессоров, многих двигателей внутреннего сгорания и других машин часто устанавливают массивные диски — маховики, обладающие большими массами и моментами инерции. При изменении угловой скорости вала кинетическая энергия (живая сила) становится другой, и маховик либо отдает часть своей энергии валу, либо накапливает ее. [c.325]

Горизонтальная сила инерции К центрально установленной горизонтальной паровой машины (рис. У1.3) может быть разложена на силы Кх1 и Кх2 при этом возбуждаются только оба вида горизонтальных маятниковых колебаний в плоскости хг. При внецентренном расположении машины (план, рис. УГ4) возникает, кроме того, периодический вращающий момент = = Ку я таким образом добавляются в виде третьего вида колебаний еще крутильные колебания относительно оси г. [c.192]

Работу Lniax южно исследовать графически, построй) кривые движущей силы, сил инерции, полезных и пассивных сопротивлений ызшин, действующих в избранной точке приведения в saBH HRro TH от ее пути. Чаще всего массы и силы приводят к радиусу кривошипа, что необходимо, если машипа имеет больше одного кривошипа. На фиг. 24 изображена кривая равнодействующей касательной силы Pt четырехтактного шестицилиндрового нефтяного двигателя, приводящего в движение электрический генератор, полезное сопротивление которого Q, вместе с пассивными сопротивлениями машины, примем постоянным. Приведенная кривая сил повторяется периодически через каждую /з оборота. Буквами. /а обозначены площади, заключенные между кривой и осью абсцисс. В качестве примера на фиг. 25 показаны соответствующие кривые для паровой машины, непосредственно соединенной с компрессором (здесь Р — движущая сила паровой машины, снла инерции и пассивные сопротивления Q — приведенное сопротивление компрессора). [c.513]

Работа машинного агрегата сопровождается динамическими воздействиями его.на окружающую среду. Гфи относительном движении звеньев усилия в кинематических парах изменяются, что приводит к переменному нагружению стойки механизма. Вследствие этого фундамент, на которо.м установлен машинный агрегат, испытывает пиклически изменяют,иеся по величине и направлению силы. Эти силы через фундамент передаются на несущие конструкции здания, соседние машинные агрегаты и приборы и приводят к колебаниям и вибрациям. Неравномерность движения звеньев механизмов приводит к возникновению дополнительных сил инерции. Эти силы увеличивают колебания и вибрации звеньев механизма и машины в целом и сказываются на точности их работы. Если амплитуда колебаний достаточно велика (например, при работе в зоне резонанса), то в деталях звеньев возникают напряжения, превышающие допускаемые, что приводит к их разрушению. Вибрации — это причина выхода из строя деталей самолетов и вертолетов, элементов газовых и паровых турбин, неточностей в работе станков, роботов и т. п. [c.351]

С двигателями дело обстояло примерно так же. До тех пор, пока люди не понимали, что электродвигатель и электрогенератор — это, по сути дела, одно и то же, они разрабатывали конструкции двигателей отдельно от конструкций генераторов. В разработке первых электрических двигателей сильно сказалась инерция строителей паровых машин. Двигатели, построенные в 1832 году Д. Генри и в 1864 году У. Пейджем, имели коромысла, золотники, кривошипы и шатуны. [c.134]

В качестве другого примера мы можем рассмотреть систему, состоящую из поршня, шатуна и махового колеса паровой машины. Пусть будут / момент инерции махового колеса, а Л1 — масса поршна. Мы пренебрежем для простоты инерцией шатуна. Определяя угол б, как указано на прилагаемом чертеже (фиг. 57), мы найдем для скорости поршня выражение 0/ -9 ( Статика , 15), и, следовательно, кинетическая [c.166]

Что касается самих сил инерции, то Понселе указал на необходимость их учета во время движения машины. В середине XIX века Луи Лешателье и астроном Ивон Вильярсо разработали вопрос об учете сил инерции. Первый из этих ученых дал элементарную теорию сил инерции в форме, достаточной для технических применений, и сам воспользовался ею при расчете устойчивости локомотивов в движении. Вильярсо, работая в том же направлении, определил силы инерции механизма паровой машины локомотива. [c.32]

Существенное затруднение в развитии теории сил инерции и их уравновешивания составило само наличие в составе паровой машины кривошипно-ползунного механизма. При этом вращение кривопшпа совершается не с постоянной скоростью, а колеблется между некоторыми крайними значениями угловой скорости следовательно, существует и угловое ускорение, правда, небольшое по абсолютной величине. [c.32]

Таким было положение по вопросу об определении сил инерции поступательно движущихся масс паровой машины и об их уравновешивании к началу XX века. Первая работа Ассура также относится к той же группе вопросов. Как указывает Ассур, когда ему ...пришлось впервые познакомиться с диаметрально противоположными выводами Радингера и Штрибека по вопросу о плавности хода паровых машин, он был неприятно поражен неполнотой их исследования. [c.33]

Итак, в этом рассуждении, вызванном практическими нуждами конструирования и построения паровых машин, уже имеется предчувствие взаимосвязанности механических задач. От определения силы инерции, пропорциональной массе тела и квадрату ускорения, путь лежит теперь к поискам параметров движения твердого тела, а именно, от задачи чисто динамической к задаче чисто кинематической. Таким образом, мы переходим ко второй работе Ассура, опубликованной в 1907 г. в тех же Бюллетенях политехнического обп1,ества под заглавием [c.34]

Впервые графические методы исследования были применены к решению задачи динамики в мемуаре Кориолиса О влиянии момента инерции балансира паровой машины и ее средней скорости на регулярность вращательного движения, сообщаемого маховику возвратнопоступательным движением поршня (1832). В отношении расчета маховика исследование Кориолиса (построившего диаграмму касательных усилий, диаграмму работ и диаграмму переменных приведенных масс поршня и коромысла) было продолжено Мореном, Портером, Радингером и Виттенбауэром. О работах по графической статике и графической динамике Прелля, Жуковского и Виттен-бауэра упоминалось выше. [c.152]

Мы видели выше, что первым событием в научной жизни Ассура была работа К вопросу о плавности хода паровых машин , в которой он поднял вопрос о необходимости точного учета сил инерции шатуна и ползуна. По-видимому, эта работа и явилась первопричиной его интересов к шарнирным механизмам. И, казалось бы, исследуя кинетостатику шарнирных механизмов, он сделает упор на силах инерции и на их графическом расчете. Однако этого не случилось. Если силы инерции и присутствуют в его графостатических расчетах, то в завуалиро- [c.168]

Первые экспериментальные исследования были выполнены О. Шликом (Германия), который с помощью специально для этого сконструированного в 1893 г. прибора — паллографа замерил общую вертикальную вибрацию на миноносцах. Он впервые предложил приближенную формулу [41, с. 228] для расчета числа колебаний корпуса. Работы последующих авторов Тейлора (1891 г.), Ярроу (1892 г.) и других [41, с. 256— 258] были направлены на продолжение экспериментальных исследований судовой вибрации и на изучение вопроса об уравновешивании сил инерции прямолинейно движущихся масс паровых машин. Последняя проблема уже к началу XX в. оказалась достаточно разработанной [42, [c.413]

Ко второй половине XIX в. паровые машины становятся все более и более 202 быстроходными, а средняя скорость доршня достигает 7 м/сек. Это повлекло за собой необходимость учета сил инерции. Б 1868 г. английский инженер Ч Портер опубликовал работу, в которой выяснил влияние сил инерции поступательно движущихся масс на неравномерность движения машины Он разработал и предложил метод графического изображения сил инерции поступательно движущихся масс при равномерном вращении кривошипа. Этот вопрос был также развит И. Радингером, в книге которого О паровых машинах с высокой скоростью поршня (1870) изложена динамика кривошипно-ползунного механизма. В качестве примера решения динамической задачи он привел графический расчет действия сил в кривошипно-ползун-ном механизме в этом расчете наглядность соединена с геометрической строгостью. Однако как Портер, так и Радингер не учитывали изменения мгновенной скорости вращающихся масс машины, считая кривошип вращающимся равномерно. [c.202]

При решении ряда технических вопросов прочности приходится иметь дело с задачами динамики. Например, при расчете многих машинных частей, участ-вуюпцих в движении, приходится принимать во внимание силы инерции. И напряжения, вызываемые этими силами, иногда во много раз больше тех, которые получаются от статически действующих нагрузок. Такого рода условия мы имеем при расчете быстровращающихся барабанов и дисков паровых турбин, шатунов быстроходных машин и паровозных спарников, маховых колес и т. д. Решение таких задач может быть выполнено без особых затруднений, так как здесь деформации не играют роли мы можем при подсчете сил инерции рассматривать тела как идеально твердые и потом, присоединив найденные таким путем силы инерции к статическим нагрузкам, привести задачу динамики к задаче статики. Эти задачи достаточно полно были рассмотрены в курсе сопротивления материалов, и мы на них здесь останавливаться не будем, а перейдем к другой группе вопросов динамики — к исследованию колебаний упругих систем под действием переменных сил. Мы знаем, что при некоторых условиях амплитуда этих колебаний имеет тенденцию возрастать и может достигнуть таких пределов, когда соответствующие ей напряжения становятся опасными с точки зрения прочности материалов. Выяснению таких условий, главным образом по отношению к колебаниям призматических стержней, и будет посвящена настоящая глава. Как частные случаи рассмотрим деформации, вызываемые в стержнях внезапно приложенными силами, и явление удара. [c.311]

Уу = т. е. 1 у 4. Практически это отношение лежит в пределах между 2 и 3,5. Запас устойчивости Пуст е 7-ь 15 для стационарных двигателей внутреннего сгорания, паровых машин и компрессоров, ПустЕ= 3-ь 7 для автомобильных двигателей и доходит до 60 для насосов (при учете ударов). У конического стержня с моментами инерции на концах Jl и /ц (фиг. 92) в уравнение для Пуст подставляют У = VННь [c.575]

Поршень передает силу давления в рабочем пространстве цилиндра кривошипно-шатунному механизму (в паровых машинах, двигателях внутреннего сгорания) или, наоборот, силу, действующую в кривошипно-шатунном механизме, от него в рабочее пространство (в компрессорах и насосах). Поршень уплотняет рабочее пространство, а отводя тепло, существенно способствует охлаждению этого пространства. Поршень цолжен быть достаточно жестким и прочным, перелгещаться с минимальным трением, быть стойким в отношении коррозии и износа и иметь малый вес (минимально возьюжные силы инерции поступательно движущихся масс). [c.598]

Пример [б]. Определить запас устойчивости шатуна тихоходной паровой машины. Диаметр цилиндра В = 107 см давление пара р 1 атм длина шатуна I = 554 см к обоим концам шатун суживается по конусу — наименьший диаметр йх = 18 СЛ И наибольший 2=22 см. Соответствующие моменты инерции 71 = 5150 см и У2=И500 см [c.318]

Си лы инерцми в заводских паровых машинах. Заводские машины прикрепляются болтами к фундаментам, на которые и передаются все удары. Так как фундаменты всегда очень массивные, то сотрясений не замечается, если даже силы инерции вовсе не уравновешены, но тем не менее удары есть, и они расстраивают конструкцию. Поэтому полезно уравновешивать силы инерции и в заводских машинах, если они быстроходные теперь это обыкновенно и делают. [c.135]

Под влиянием центробежной силы инерции шары регулятора расходятся и системой рычагов поднимают муфту Муфта в свою очередь поднимает рычаг 3, перемещающий дроссельный клапан (заслонку) 4 в паровой машине, дднгагеле внутреннего сгорания или другом двигателе и уменьшает подачу пара или горючей смеси. С уменьшением количества пара или горючей смеси, поступающих в машину в единицу времени, уменьшится угловая скорость вала машины, а вместе с тем и скорость оси регулятора. Следовательно, уменьшится и скорость вращения шаров, меньше станет их центробежная сила инерции, шары и муфты опустятся, заслонка откроется, угловая скорость машины увеличится и т. д. [c.565]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...