Работа и мощность. К. п. д. механизмов и машин

Однако уже в середине XIX в. возникла потребность в тепловых двигателях других видов. Это объясняется невозможностью работы паровой машины на паре высоких начальных и низких конечных параметров, что обусловливает сравнительно невысокое значение ее термического к. п. д. Возвратно-поступательное движение поршня и кривошипного механизма затрудняет повышение скорости вращения, вследствие чего габариты машины и ее стоимость относительно велики, а единичная мощность мала. [c.325]

Разность Рд — Р с представляет собой мощность Рд д, затраченную на преодоление вредных сопротивлений. Пригодность механизма для выполнения полезной механической работы зависит от величины потерь энергии. Было бы неэкономично строить машину, которая большую часть энергии двигателя расходовала бы не для выполнения полезной работы, а на преодоление вредных сопротивлений. Структуру энергетического баланса оценивают механическим коэффициентом полезного действия (к. п. д.), обозначаемым т] и являющимся важнейшей энергетической характеристикой машины [c.64]

По признаку длительности работы механизмы можно подразделить на механизмы непрерывного и кратковременного действия. Примером первых могут служить конвейеры, транспортирующие машины, кинематические цепи станков и т. п. При проектной нагрузке установившееся движение этих машин происходит с равновесной номинальной скоростью и характеризуется номинальной мощностью, которую должен развивать двигатель. Важнейшим показателем качества этих машин является величина вредных сопротивлений, оцениваемая к. п. д. К механизмам кратковременного действия относятся всевозможные пусковые устройства, серводвигатели систем автоматического управления, реле, выключатели и т. п. Их важнейшей характеристикой, зависящей от величины приведенного момента инерции, является время срабатывания, характеризующее быстродействие. [c.71]

Из выражений (9) и (10) следует, что к. п. д. г] может быть выражен через отношение сил. До сих пор мы имели к. п. д. как отношение работ или как отношение мощностей. Закон передачи сил (6) уже показывает, что мгновенный к. п. д. может быть представлен как отношение при наличии в механизме 1аь = 1 Введение же понятия об идеальной движущей силе и идеальном полезном сопротивлении на основании формул (8) и (10) позволяет рассматривать как отношение сил и при 1аь 1. Так как понятие об идеальных движущих касательных силах и идеальном касательном полезном сопротивлении может быть распространено с равновесного движения на любой другой вид движения машины (именно установившегося неравновесного и неустановившегося), то определение к. п. д. по формулам (9) и (11) нужно рассматривать как более общее определение к. п. д., чем данное первоначально, в виде отношения работ или мощностей полезного сопротивления к работе или мощности движущих сил. [c.41]

Силы трения в общей классификации сил, установленной нами в гл. 1, вошли в разряд касательных реакций связей. В предыдущих разделах книги в вопросах, связанных с изучением движения машины под действием приложенных сил, на основе законов передачи работы, мощности, сил и моментов, эти касательные реакции, или силы трения, учитывались косвенным образом через к. п. д. или коэффициенты потерь. Лишь знание законов трения позволит нам в явном виде вводить силы трения в уравнение движения и в построения, связанные с передачей сил и моментов, а это, в свою очередь, позволит теоретическим путем подходить к определению к. п. д. и потерь в машинах и получать усилия в частях механизмов, ближе отвечающие действительным условиям, чем если бы трение учитывалось только в конце построения в виде некоторых поправочных коэффициентов. Так как в общей классификации (см. гл. 1, п. 1) силы трения вошли в разряд касательных реакций связи, то в зависимости от того, в какого рода кинематических парах возникают касательные реакции, различают следующие основные виды трения [c.254]

Н. В. Гулиа и др.), аккумулирующая энергию в маховике при недогрузках двигателя и использующая ее в помощь двигателю при перегрузках. Но во всех этих машинах двигатели работают в значительном диапазоне, отступая от наивыгоднейшего режима. Поэтому при переменной нагрузке представляется целесообразным построение машинного агрегата, у которого двигатель работал бы только в постоянном режиме на оптимальной точке своей характеристики (или на оптимальных точках семейства этих характеристик). Такой агрегат должен иметь аккумулятор энергии. Если аккумулятор по своим физическим свойствам мог бы одновременно воспринимать энергию и отдавать ее, работая как двигатель, то структура машинного агрегата была бы простой двигатель, аккумулятор, передаточный механизм, рабочий орган или рабочая машина. Роль такого идеального аккумулятора-двигателя обычный маховик выполнить не может, так как маховик не может непрерывно только отдавать энергию. Поэтому реальная схема машинного агрегата должна иметь основной двигатель, промежуточное рабочее тело, аккумулирующее в себе энергию, например, сжатый воздух, затем работающий за счет этой энергии исполнительный двигатель (желательно имеющий гиперболическую характеристику, т. е. преодолевающий переменную нагрузку с постоянной мощностью), механизм привода к рабочему органу [2]. Но такой агрегат получается сложным, а его общий к.п.д. понижается вследствие многократных преобразований энергии из одного вида в другой. [c.44]

Проектирование машинного агрегата должно начинаться с формулирования основных условий работы рабочего органа в связи с его целевым назначением выявляют необходимые траектории и законы движения рабочего органа, характер и числовые значения си.ловых нагрузок. Исходя из этого определяют необходимость в исполнительном механизме и редукторе. Зная скорости и нагрузки рабочего органа, находят необходимую для его работы мощность и затем с учетом к. п. д. всей машины — мощность двигателя. [c.194]

По мере повышения качества применяемых материалов и совершенствования технологии машиностроения число оборотов двигателей все более возрастает. Однако увеличение мощности двигателя путем повышения числа оборотов ограничено. Это ограничение вызывается, во-первых, снижением надежности работы двигателя с точки зрения прочности движущихся механизмов и сравнительно небольшими моторесурсами таких машин во-вторых, тем, что увеличение частоты цикла двигателя может ухудшить коэффициент наполнения, снизить индикаторный к.п.д. и повысить температуру выпускных газов. Последнее получается в результате того, что процесс сгорания топлива в двигателе при особо высоких оборотах сильно ухудшается из-за неполного сгорания, догорания на линии расширения и, следовательно, уменьшения эффективного давления и понижения экономичности машины. [c.12]

Технико-экономические характеристики энергетического оборудования свойственны всем видам машин, механизмов, аппаратов, установок и объектов, связанных с генерированием, преобразованием, траиопортом, хранением и использованием топлива и энергии. Характеристики энергетических установок должны содержать информацию по следующим вопросам структура мощностей энергетических установок их технический уровень режимы и условия использования экономические показатели работы (себестоимость производства продукции, капиталовложения, численность обслуживающего персонала и т. п.) показатели энергетического совершенства оборудования (удельные расходы топлива и энергии, к. п. д. преобразования и использования энергетических ресурсов и т. п.) надежность работы и т. п. [c.73]

Из формулы (1.178) видно, что к. п. д. тем ближе к единице, чем меньше дробь JW, т. е. чем меньше работа по преодолению вредных сопротивлений. Если в формуле (1.177) числитель и знаменатель разделить на / — время, в течение которого работает машина (механизм), то получим формулу 3 к. п. д., выраженную через отно-3 у , шенпе мощностей [c.134]

Хорошо, что изобретатели не возлагали всех своих надежд на единственное детище. Они спроектировали еще один редуктор из пластмассы на передаточное отношение 2800 для выпускаемого МЗТА исполнительного механизма тепловых электростанций. Этот механизм регулирует поступление пара в турбины. Его преимущество перед ранее применявшимся двухступенчатым червячным — в уникальной простоте волнового редуктора. Не говоря о трудоемкости нарезания червяков и венцов, червячному редуктору требуется сложной формы литой корпус с взаимно перпендикулярными расточками под оси. Расточки должны быть очень точными, иначе зацепления не будут работать. Требуется большая масляная ванна, ибо при к.п.д., составляющем 12 процентов ( ), почти вся передаваемая мощность переходит в тепло. И вообще двухступенчатый червячный редуктор — весьма громоздкая машина. У волнового же обе ступени компонуются очень изящно, они входят друг в друга, как деревянные матрешки , и почти не занимают места. Все детали, за исключением нескольких винтов и стандартных шарикоподшипников,— пластмассовое литье. По конфигурации — это тела вращения, так что прессформы для них можно изготовить на любом токарном станке. Чтобы улучшить теплоотвод, корпус, правда, тоже выполняют из металла. Но это не усложняет производства ведь он представляет собой просто кусок трубы. К-п.д. этого редуктора в 4 раза выше, чем червячного, и достигает 50 процентов. [c.17]

Наиболее широкое распространение в погрузочно-разгрузоч-ной технике-получил электропривод, имеющий следующие преимущества экономическая эф ктивность за счет высокого к. п. д. и низкой стоимости электроэнергии легкость регулирования скорости в значительных пределах и удобство реверсирования механизмов сравнительная безопасность работы, простота устройства и надежность функционирования различных предохранительных устройств возможность эксплуатации силовой установки со значительными кратковременными перегрузками. Важным преимуществом электропривода является возможность установки самостоятельного двигателя для каждого исполнительного механизма машины, что значительно упрощает конструкцию последней и управление ее механизмами, а также способствует более полному использованию двигателей по мощности. [c.67]

НепрерыБпо-ступснчатые передачи (НСП), которые также называются многоскоростпыми и многоступенчатыми, применяются в тех случаях, когда непрерывные МБП не обеспечивают требуемого соотношения между диапазоном регулирования, установочными мощностями машин и к. п. д. передачи. Принцип работы НСП основан на многократном повторении режима МБП, что достигается за счет изменения в процессе регулирования параметров базового механизма либо его структуры. [c.512]

Многообразие и сложность факторов, влияюш,их на конструкцию, изготовление и эксплуатацию оборудования, не дают возможности составить общую расчетную схему и обеспечить соответствие результатов расчета окончательным размерам деталей и машин в целом. В связи с этим при проектировании машин, а также их простых и сложных деталей обычно возникает необходимость разработки нескольких вариантов решений. Иными словами, решение технических задач в отличие от других всегда является многовариантным. При этом рациональное конструирование машин и оборудования возможно только с учетом технологии и организации работ. Машины, спроектированные и изготовленные при нарушении указанных требований, не могут быть эффективно использованы. Поэтому проектирование любой машины и их комплектов для комплексного механизированного и автоматизированного производства начинают с анализа заданного процесса производства и прежде всего принятой технологии. Отсюда исходными принципами проектирования являются заданные объемы работ и темпы их выполнения. Объемы работ можно условно подразделить на малые, средние и большие. Такой подход дает возможность создавать машины, наилучшим образом отвечающие своему назначению как по массо-габаритным характеристикам, так и по характеристикам мощности и производительности. Необходимо обеспечить заданные параметры надежности и долговечности (ресурс) проектируемых машин, повышенный к. п. д. Правильный выбор типа привода, кинематической схемы, вида и материала трущихся пар, применение подшипников качения, совершенной смазки — все это является чрезвычайно в жным с точки зрения повышения к. п. д. машины и механизма. Й1СХ0Д энергии в процессе работы машины — постоянно действу- [c.195]

Тяговые двигатели электропоездов переменного тока работают в условиях резко меняющихся режимов работы. Исходя из этого нельзя характеризовать работоспособность тяговых двигателей одним значением мощности. В тяговых двигателях, как и в других электрических машинах, в процессе преобразования электрической энергии в механическую происходит частичная потеря энергии в тепловую. Потери в, двигателях подразделяют на электрические потери в обмотках и щеточном механизме коллектора, механические потери, возникающие при трении в подшипниках, трении щеток и т. д., магнитные потери в стали якоря, обусловленные гистерезисом, добавочные потери в стали от искажения основного поля реакцией якора и вихревых токов (рис. 58). Электрические потери сильно зависят от изменения нагрузки, а магнитные и механические — незначительно. Поэтому первые часто называют переменными потерями, а вторые — постоянными. Отсюда следует, что от соотношения постоянных и переменных потерь характер изменения к. п. д. при увеличении нагрузки будет различным, несмотря на одинаковое значение к. п. д. при номинальной нагрузке двигателей. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...