Коэффициент полезного действия Определение машины

Термодинамика возникла из потребностей теплотехники . Развитие производительных сил стимулировало ее создание. Широкое применение в начале XIX в. паровой машины поставило перед наукой задачу теоретического изучения работы тепловых машин с целью повышения их коэффициента полезного действия. Это исследование было проведено в 1824 г. французским физиком, инженером Сади Карно, доказавшим теоремы, определяющие наибольший коэффициент полезного действия тепловых машин. Эти теоремы позволили впоследствии сформулировать один из основных законов термодинамики — второе начало. В 40-х годах XIX в. в результате исследований Майера и Джоуля был установлен механический эквивалент теплоты и на этой основе открыт закон сохранения и превращения энергии, называемый в термодинамике ее первым началом. Энгельс назвал его великим основным законом движения , устанавливающим основные положения материализма. Закон сохранения и превращения энергии имеет как количественную, так и качественную стороны. Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии состоит в утверждении, что энергия системы является однозначной функцией ее состояния и при любых процессах в изолированной системе сохраняется, превращаясь лишь в строго определенном количественном соотношении эквивалентности из [c.10]

Теория циклов. Исторически второй закон термодинамики возник как рабочая гипотеза тепловой машины, устанавливающая условия превращения теплоты в работу с точки зрения максимума этого превращения, т. е. получения максимального значения коэффициента полезного действия тепловой машины. Анализ второго закона термодинамики показывает, что малая величина этого коэффициента является следствием не технического несовершенства тепловых машин, а особенностью теплоты, которая ставит определенные ограничения в отношении величины его. Теоретически тепловые машины работают по круговым термодинамическим процессам, или циклам. Поэтому для того, чтобы шире раскрыть содержание второго закона термодинамики и провести детальный анализ его, необходимо исследовать эти круговые процессы. [c.59]

Вернемся к мысли о том, что в основе каждой машины лежит определенная идея, сущность которой сводится к наиболее эффективному решению поставленной задачи. Так, для машин-двигателей основная задача—развить большие мощности при малых размерах и весе и наиболее высоком коэффициенте полезного действия для машин-орудий, или, как их называют, рабочих машин, предназначенных для целей технологии, на первый план выдвигается задача максимальной выработки изделий и материалов лучшего качества, при наименьших затратах для транспортных машин — перемещение груза или пассажиров с наименьшими затратами энергии, средств и времени. И всегда наибольшую выгоду приносит использование новых, более прогрессивных принципов и идей вместо существующих. Новые машины—автоматы и автоматические линии дают наибольший эффект в том случае, когда эта техника создается для новых, более прогрессивных технологических процессов. [c.12]

Что касается определений, то здесь существует некоторая свобода, так что данную величину можно определять различными способами. Однако, пока не проведено четкое различие между определениями, существует риск возникновения путаницы. Кроме того, не все определения одинаково целесообразны. Как впервые указал Отт [1911, старая формулировка релятивистской термодинамики как раз представляет собой пример такой путаницы, которая может возникнуть, когда работа, совершенная обобщенной силон Р, интерпретируется как механическая работа в термодинамическом процессе. Однако при расчете коэффициента полезного действия тепловой машины, в которой тепловая энергия превращается в кинетическую энергию (автомобиля или поезда) или в потенциальную энергию (при подъеме тяжелых предметов краном), нас интересует не обобщенная сила, а действующая сила и ее работа. [c.83]

Вторая задача имеет своей целью определение мощности, необходимой для воспроизведения заданного движения машины или механизма, и изучение законов распределения этой мощности па выполнение работ, связанных с действием различных сил на механизм, а также решение вопроса о сравнительной оценке механизмов с помощью коэффициента полезного действия, характеризующего степень использования общей энергии, потребляемой машиной или механизмом, на полезную работу. К этой же задаче относится вопрос об определении истинного движения механизма под действием приложенных к нему сил, т. е. задачи о режиме его движения, а также вопрос о подборе таких соотношений между силами, массами и размерами звеньев механизма или машины, при которых движение механизма или машины было бы наиболее близким к требуемому условию рабочего процесса. [c.204]

В большинстве механизмов движущие силы и силы сопротивления в течение времени установившегося движения непостоянны.Поэтому для определения коэффициента полезного действия подсчитывают работу всех движущих сил и производственных сопротивлений за один полный цикл времени установившегося движения машины. Например, если задан график [c.310]

Динамика машин является разделом общей теории механизмов и машин, в котором движение механизмов и машин изучается с учетом действующих сил и свойств материалов, из которых изготовлены звенья-упругости, внешнего и внутреннего трения и др. Важнейшими задачами динамики машин являются задачи определения функций движения звеньев машин с учетом сил и пар сил инерции звеньев, упругости их материалов, сопротивления среды движению звеньев, уравновешивания сил инерции, обеспечения устойчивости движения, регулирования хода машин. Как и в других разделах теории машин, в динамике можно выделить два класса задач — анализ и синтез механизмов и машин по динамическим критериям. Весьма существенные критерии эффективности и работоспособности машин — их энергоемкость и коэффициент полезного действия также изучаются в разделе Динамика машин . [c.77]

Приведенная выше шкала идеального газа идентична шкале температур Кельвина (термодинамической), определенной из выражения коэффициента полезного действия обратимой тепловой машины. [c.90]

Для выбора тягодутьевой машины, обеспечивающей подачу и давление, определенные выше, последние необходимо привести к плотности среды, для которой заводом-изготовителем дается характеристика машины. Характеристика тягодутьевой машины представляет собой обычно графические зависимости создаваемого машиной давления, потребляемой мощности и коэффициента полезного действия от подачи. Выбор машины производится из условия потребления наименьшего количества энергии при эксплуатации (см. разд. 5). [c.87]

ГОСТ 25941-83 Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия [c.258]

Задачами, связанными с определением коэффициента полезного действия для разных машин и механизмов, занимался В. В. Добровольский (решение ряда общих задач по динамике сложных машин и механизмов, определение коэффициента полезного действия для зубчатых дифференциальных редукторов и др.)- [c.215]

Рассмотрим сначала две обратимые машины. Тот факт, что их коэффициенты полезного действия равны, следует непосредственно из (46) и определения коэффициента полезного действия (44). [c.40]

Из этих основных задач вытекают многие другие задачи, связанные с механическим движением определение количества движения, работы и мощности, энергии, коэффициента полезного действия механизмов и машин. [c.83]

В третьем разделе изучаются вопросы динамики машин. В их число входят учет сил, действующих в механизмах определение реакций в кинематических парах движение машины под действием заданных сил коэффициент полезного действия неравномерность хода машины балансировка вращающихся масс. [c.141]

Определение коэффициента полезного действия агрегата, состоящего из ряда машин или механизмов, соединенных между собой последовательно [c.246]

При осуществлении одного цикла в направлении А- В- С- О рабочее тело получает от нагревателя некоторое количество теплоты Q при изотермическом расширении (А- В) и отдает охладителю некоторое количество теплоты Q2 при изотермическом сжатии Работа, выполненная машиной, по первому закону термодинамики должна равняться разности Ql—Qадиабатическое расширение и сжатие по определению происходят без теплообмена). Коэффициент полезного действия машины [c.27]

Определение расчетных и эксплуатационных характеристик тягодутьевых машин осуществляется с учетом изменения эксплуатационного коэффициента полезного действия от нагрузки. [c.112]

С проблемами кинетостатики и движения машины под действием заданных сил связана задача определения коэффициента полезного действия. Коэффициент полезного действия отдельных механизмов был [c.377]

При определении расчетных нагрузок на механизмы и детали грузоподъемных машин необходимо учитывать коэффициент полезного действия элементов кинематической цепи значение этого коэффициента приведено в табл. 8. [c.48]

Б л о X 3. Ш. К определению коэффициента полезного действия шар нира Гука.— Сельскохозяйственная машина , 1936, №8—9, с. 4—6. [c.687]

В термодинамике абсолютная температура обычно определяется как функция коэффициента полезного действия обратимой тепловой машины и, следовательно, не зависит от физических свойств рабочего вещества машины. Теория также показывает, что температура, определенная таким образом, идентична температуре, входящей в уравнение состояния идеального газа [c.204]

Механические приводы современных машин можно обычно рассматривать состоящими из соединенных определенным образом простых механизмов, характеристики которых достаточно хорошо изучены. При анализе динамики кинематических цепей, составленных из таких механизмов, в целом ряде случаев оказываются справедливыми следующие исходные предположения а) массой обладают звенья механизма, подводящие или отводящие энергию, к которым считаются приложенными внешние моменты б) коэффициент полезного действия механизма, не зависит от скорости и положения звеньев, а также от величин внешних моментов в) передаточное отношение, выражающее отношение скоростей указанных звеньев, является постоянным. [c.226]

Коэффициент полезного действия машины зависит от ее принципа действия, конструкции и качества. Более полное использование способности машины производить работу может повысить ее КПД, Однако эта способность сама зависит от многих дополнительных условий, и поэтому невозможно точно установить, насколько полно машина может быть использована. Но если машина, осуществляющая превращение энергии, технически совершенна, а ее способность производить работу полностью использована, можно да,ть однозначный ответ на вопрос о величине максимальной работы, принципиально получаемой в каком-либо определенном процессе (например при сгорании 1 кг угля). Для этого нужно выяснить, при.каких условиях машина работает с наибольшим КПД. [c.64]

При проектировании лопаточной машины необходимо рассчитать ее мощность. Решить эту задачу путем расчетного определения крутящего момента или суммарного момента сопротивления достаточно сложно. В практике проектирования лопаточных машин определяют мощность путем расчета располагаемой или потребной мощности и оценки потерь введением коэффициентов полезного действия. [c.119]

При анализе реальных конструкций и их кинематических схем выявляются либо дополнительные подвижности И/ , либо избыточные структурные связи q относительно основной схемы механизма с заданным числом степеней свободы U/.i. Из дополнительных подвижностей выделяют местные подвижности звена и местные подвижности группы звеньев W,. Местную подвижность имеют [1лавающие оси, втулки и пальцы, кольца некоторых типов подшипников, блоки, шкивы, ролики в кулачковых механизмах и т. п. Особенность местной подвижности звена заключается в том (см. рис. 2.11, а), что реализация ее не вызывает перемешения остальных звеньев механизма. Местная подвижность звена имеет определенное функциональное назначение, ибо она позволяет, например, уменьшать износ элементов кинематической пары, улучшить условия смазки, повысить коэффициент полезного действия (к.п.д.), надежность, долговечность узлов машин. Общее число местных подвижностей звеньев в кинематической цепи следует выявлять на первоначальной стадии структурного анализа и синтеза механизма. [c.53]

Если КПД и коэс х )ициент потерь каждой кинематической пары находят по формулам (26.1) и (26.4), то из рассмотрения потерь в силовом потоке получают зависимости для определения коэфхри-циентов т и ф для всего механизма. Также, полагая известным КПД и КП каждого механизма, определяют полный КПД машины. На рис. 26.1, а показано последовательное соединение п механизмов е коэффициентами полезного действия т , Цз,. .., т . Первый механизм затрачивает работу движущих сил Ах и совершает полезную работу Лз = Л г 1. Второй механизм затрачивает работу дви- [c.322]

При изучении движения машины с учетом действующих сил, как это делается в первых трех разделах книги, посвященных вопросам кинетостатики и динамики машин, силы вредных сопротивлений в сочленениях учитываются косвенным образом введением в уравнение движения особых механических коэффиниентов, названных коэффициентом полезного действия ци коэффициентом потери ф. Эти коэффициенты предполагаются определенными из опыта путем проведения эксперимента над готовыми машинами. Для облегчения косвенного учета потерь на трение в машинах большое значение имеют общие теоремы, устанавливаемые в гл. II, касающиеся оценки потерь во всей машине через потери в ее отдельных составных частях при их последовательном, параллельном и смешанном соединениях. Однако большое практическое значение имеет учет сил вредных сопротивлений в уравнении движения не косвенным путем, через коэффициенты ц и ф, а непосредственно через сами силы трения или их работу. Это становится возможным только при знании законов, которые управляют поведением сил. трения. Изучению этих законов трения в машинах и посвящается четвертый раздел книги. [c.9]

Согласно законам трения, как будет показано ниже, силы трения могут быть определены через нагрузку отдельных сочленений в машине, в которых возникает трение (так называемых гнезд трения), и через особые коэффиниенты, которые носят название к о -эффициентов трения, определяемых в каждом отдельном случае опытным путем при экспериментировании над отдельными узлами трения и кинематическими парами. Практическое значение этих законов трения заключается в том, что они не только дают возможность более точно рассчитать движение машины под действием приложенных сил, но и подойти теоретическим путем к расчету самих коэффициентов полезного действия и коэффициентов потерь, которыми учитывается проявление трения в машинах при косвенном учете этих вредных сопротивлений. Таким образом, под теоретическим определением коэффициентов полезного действия или коэффициентов потерь в машинах понимают установление таких зависимостей для этих коэффициентов, в которых данные коэффициенты в конце концов являются выраженными через геометрические размеры узлов машины и отдельные коэффициенты трения, значения которых предполагаются найденными из опыта. [c.9]

Труд Бернулли, опирающийся на его многочисленные опыты, а в теоретической части на восходящий к Лейбницу принцип сохранения живых сил, чрезвычайно богат содержанием. Здесь под другим названием появляются понятия работы и, при сравнении достоинств различных машин, коэффициента полезного действия здесь изложены основы кинетической теории газов и выводится закон Бойля—Маряотта как частный случай более общей зависимости, в которой принят во внимание объем, занимаемый частицами воздуха здесь впервые решается важная задача об определении давления в установившемся потоке несжимаемой жидкости постоянной плотности р, движущемся со скоростью V. G помощью простых и наглядных физических соображений здесь выводится знаменитое уравнение Бернулли, которое теперь пишется в виде [c.192]

На фиг, 107, а показана гидравлическая передача Синклера, в которой между ведущим (насосным) колесом 1 и ведомы.м (турбинным) колесом 3 расположен распределительный аппарат с лопатками 2, который изменяет величину момента, а следовательно, и скорости. Принцип действия этого аппарата иллюстрируется на фиг, 107, б, С увеличением числа оборотов ведомого вала Пз крутящий момент /VI 2 падает, а коэффициент полезного действия г) возрастает, достигая максимума при определенном числе оборотов, когда передаточное отношение принимает заданное значение n in . При дальнейшем увеличении числа оборотов снижается не только момент, но и коэффициент полезного действия. Если лопатки выполнены поворотными, то оптимальное передаточное отношение n jn можно регулировать, В машинах небольших размеров предусматриваются простые поворотные устройства. В крупных передачах имеется еще муфта, которая по достижении заданной скорости обеспечивает жесткое сцепление, доводя к. п. д. почти до единицы. Посредством таких муфт передаются мощности, начиная с 0,5 л. с. при /г = 1000 об/мин до 2500, 5000, 7000 л. с. при и = = 1200 o6 MUH и при скольжении 1, 2 и 3%. [c.156]

Часть вторая, посвященная динамическому анализу механизмов, начинается с изложения силового анализа механизмов. Рассматриваются силы, действующие на звенья механизма, их физическая природа и методы их определения и учета при силовом расчете механизмов. В этой же части рассматриваются и вопросы уравновешивания механизмов на фундаменте и уравновешивание вращающихся масс. Далее рассматриваются вопросы энергетических характеристик механизмов и определение коэффициентов полезного действия типовых механизмов. В главе, посвященной исследованию движения механизмов машинного агрегата, рассмотрены графочисленные и приближенные методы [c.10]

В большинстве механизмов движуш,ие силы и силы сопротивления в течение времени установившегося движения непостоянны. Поэтому для определения коэффициента полезного действия подсчитьшают работу всех движущих сил и производственных сопротивлений за один полный цикл времени установившегося движения машины. Например, если задан график (рис. 14.2) суммарной движущей силы Рд = Ря (s)i то для определения работы Лд движущих сил весь график разбивают на отдельные участки и определяют площади этих участков. Полная работа Лд движущих сил будет равна сумме всех этих площадей, умноженной на соответствующие масштабы силы Рд и пути S. Если, далее, определить величину средней движущей силы Рср, то работа Лд движущих сил будет равна [c.319]

При освоении работы на станке прежде всего необходимо изучить систему смазки станка. От надлежащей смазки трущихся частей зависит их износостойкость и сохранность, высокий коэффициент полезного действия и возможность работы на больших скоростях резания. Смазоч1Ные вещества подводятся к соприкасающимся поверхностям и создают между ними жидкостные пленки, которые уменьшают в 10—20 раз силы трения и увеличивают коэффициент полезного действия машины. Для смазки поверхностей при эксплуатации металлорежущего оборудования применяются минеральные масла, являющиеся продуктом перегонки нефти. Пригодность минерального масла в качестве смазывающего вещества характеризуется отсутствием в нем посторонних примесей, определенной вязкостью, температурой застывания, удельным весом и температурой вспышки. [c.98]

Каждая погрузочно-разгрузочная машина должна удовлетворять определенным технико-экономическим требованиям. Она далжна обеспечивать выполнение рабочего процесса данного вида или комплекса таких процессов, обладать эффективной производительностью, потребной мощностью, грузоподъемностью, нужными скоростями рабочих органов и т. п. При проектировании или выборе машины для производства погрузочно-разгрузочных работ руководствуются следующим. По производственной мощности машина должна соответствовать заданному объему работ, а по конструкции— условиям, в которых она будет эксплуатироваться, характеру и свойствам перерабатываемого груза. Машина должна обладать эксплуатационной надежностью, прочностью и долговечностью, иметь высокий коэффициент полезного действия, быть устойчивой. По конструкции и управлению машина должна отличаться простотой, удобством разборки и сборки при ремонтах, а также безопасностью в процессе ее обслуживания и выполнения работ. В эксплуатационном отношении машина должна иметь высокие технико-экономические показатели обладать необходимой маневренностью и мобильностью иметь сравнительно невысокую стоимость, возможно меньший вес и одновременно обеспечивать ведение работ заданными темпами при наименьшей их трудо- и маши-ноемкости, стоимости и продолжительности. [c.13]

Очень интересна работа 1714 г. О наивысшем совершенстве Машин, приводящихся в движение Животными [267]. Здесь впервые, говоря современным языком, ставится вопрос о коэффициенте полезного действия двигателя и приводится методика оценки эффективности машины. Эта методика предполагает умение определения сил трения, сопротивления, преодоления препятствий. В частности, рассматривая движение судна, Паран вводит силу сопротивления воды, пропорциональную площади подводной поверхности судна и квадрату относительной скорости движения воды. Эффективность действия машины оценивается отношением движущих сил к силам сопротивления. [c.223]

Продолжает оставаться актуальной разрабатываемая ранее комплексная проблема повышения качества машин и коэффициента полезного действия машин за счет увеличения износостойкости подвижных сопряжений и снижения в них потерь на трение. К наиболее ответственным подвижным сопряжениям машин относятся опоры (подшипники) скольжения, получившие широкое распространение, благодаря их определенным преимуществам перед подшипниками качения. В ряде случаев подшипники скольжения вообще незаменимы. Труд н од осту пность и удаленность нефте- и газодобывающих районов, дефицитность подшипников качения часто приводят к необходимости замены их более доступными в условиях ремонтных производств подшипниками скольжения. Имеется тенденция частичной замены подшипников качения на подшипники скольжения не только в условиях ремонтных предприятий, но и при проектировании и серийном производстве нефтяного и газового оборудования. Так. например, фирма ЛАФКИН (США) предлагает для станков-качалок широкий спектр редукторов, на тихоходных (выходных) валах которых используются подшипники скольжения. Они заменили подшипники качения без изменения основных технических характеристик оборудования. Это обеспечило редукторам конструктивные и [c.311]

Экономическое содержание коэффициента Ку характеризует степень удешевления новой машины для потребителя с учетом всех технико-экономических преимуществ при условии, что по старой машине полезный эффект в стоимостной оценке принимается равным единице. Поскольку с точки зрения потребителя уровень верхнего предела цены машины означает равновыгодность ее эксплуатации с базисной (ранее применявшейся) машиной, реализация новой машины по цене верхнего предела давала бы эквивалентный показатель на единицу полезного эффекта, равный единице. Однако при определении цен на новые машины, как правило, согласно действующей методологии ценообразования, [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...