Динамика паровых машин

Одной из естественных тенденций в развитии машин явилась тенденция к повышению их рабочих скоростей, мощностей и передаваемых сил. До Великой Октябрьской социалистической революции вопросы динамики машин и механизмов были развиты сравнительно мало. В основном изучалась динамика паровых машин, некоторые вопросы динамики поршневых двигателей внутреннего сгорания и теория регулирования неравномерности движения этих машин. Динамика технологических машин начала разрабатываться только после революции. Первые исследования по динамике технологических машин были посвящены сельскохозяйственным машинам. В основу их были положены труды акад. В. П. Горячкина. До 30-х годов нашего столетия работы по динамике машин и механизмов продолжали носить прикладной характер. Рассматривались отдельные задачи динамики применительно к авиадвигателям, сельскохозяйственным, текстильным, пищевым, горным и другим машинам. В основном рассматривались задачи кинетостатики, уравновешивания масс, подбора маховых масс и некоторые вопросы крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания. В период с 1930 по 1940 г. на основе развития теории структуры механизмов появляются работы более общего плана, в которых излагаются методы кинетостатического исследования как плоских, так и пространственных механизмов. Начинают развиваться методы динамического исследования зубчатых, кулачковых и других видов механизмов. [c.29]

ГЛАВА З—П ДИНАМИКА ПАРОВЫХ МАШИН 17-Н. СКОРОСТЬ и УСКОРЕНИЕ ПОРШНЯ [c.168]

Динамика паровых машин 169 [c.169]

Динамика паровых машин [c.171]

Динамика паровых машин 173 [c.173]

Паровая машина, работающая на постоянную нагрузку и снабженная регулятором. Рассмотрим динамику паровой машины, работающей на постоянную нагрузку и снабженной регулятором скорости вращения вала. Одна из наиболее распространенных схем регулирования паровой машины состоит в следующем с валом машины связывают датчик угловой скорости вращения вала (тахометр), [c.635]

Машина, работающая на нагрузку, зависящую от скорости. Рассмотрим динамику паровой машины в предположении, что ее нагрузка создается силами сухого и вязкого трения, т. е. что момент сил нагрузки [c.641]

Л. П. Смирнов (1877 — 1954) по окончании в 1897 г. училища по рекомендации Н. И. Мерцалова был оставлен на кафедре. Его научная деятельность связана с исследованиями механики паровых машин и ряда вопросов кинематики и динамики машин. Одной из первых его работ в стенах МТУ было предпринятое им исследование шарнирных механизмов. Кинематическое и динамическое исследование многозвенных шарнирных механизмов имело по его словам целью ...в своей первой части дать самый общий графический метод нахождения скоростей каких угодно точек многозвенных шарнирных механизмов, а в своей второй части — использовать этот метод для исследования сил трения в шарнирах направляющих третья часть будет посвящена динамическому исследованию механизмов того же рода . [c.25]

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]

В последней четверти XIX в. получает развитие динамика машин, связанная, как правило, с исследованием паровых машин и кривошипно-шатунных механизмов. В этот период появляется монография австрий- [c.44]

Дифференциальный поршень 1 образует с цилиндром следующие три рабочие полости воздушного компрессора 2, детандера 3 и паровой машины 4. Буферная полость 5, заполняемая продуктами сгорания, отбираемыми перед детандером, обеспечивает необходимую динамику машины. Давление в этой полости регу- [c.178]

Прогресс машиностроения в XIX в., обусловленный внедрением в промышленность и транспорт паровых машин, вызвал бурное развитие как теоретической механики, так и близких к ней прикладных наук сопротивления материалов, динамики механизмов, теории упругости и гидромеханики. [c.20]

Для XIX века характерно быстрое развитие техники, внедрение в промышленность паровых машин, строительство железных дорог, развитие военной промышленности. Все это выдвигало перед наукой новые проблемы и содействовало успешному развитию механики. Потребности новой машинной техники вызвали появление как самостоятельной дисциплины технической или прикладной механики. Это техническое направление в развитии механики получило свое начало во Франции. В эпоху французской буржуазной революции 1789—1794 гг., открывшей широкие пути для подъема производительных сил, в Париже были учреждены Высшая политехническая школа и Высшая нормальная школа, имевшие целью подготовку как инженеров, так и преподавателей для технических учебных заведений. Основное значение в создании и дальнейшем развитии технической механики имели работы французских ученых Понселе (1788—1867), Кориолиса (1792—1843), Резаля (1828—1896) и других в этих работах были заложены основы динамики машин, причем исходным пунктом в этих исследованиях является энергетический принцип. Применяя этот принцип, Понселе впервые (в 1829 г.) сформулировал понятие механической работы. [c.21]

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]

В настоящей главе рассмотрим решение прямой задачи динамики машин —определение движения машины по заданным силам [16]. При изучении этого вопроса представляется целесообразным рассматривать основные разновидности машин (машины-двигатели и исполнительные машины) не разобщенно, а совместно, особенно в тех случаях, которые являются характерными для современного машиностроения (когда машина-двигатель и исполнительная машина соединяются между собой непосредственно через муфту или через индивидуальный привод, образуя так называемый машинный агрегат). Примером таких агрегатов служат турбогенераторы тепловых и гидравлических электростанций. В турбогенераторе тепловой электростанции вал паровой или газовой турбины непосредственно соединяется с валом генератора переменного или постоянного тока. В такой установке двигатель непрерывно преобразует тепловую энергию в механическую работу, которая передается генератору электрического тока и в нем опять непрерывно преобразуется в электрическую энергию. [c.199]

Говоря о задачах динамики машин с упругими звеньями, нельзя не отметить, что большое место здесь заняли вопросы исследования роторных машин. В течение последних лет роторные машины вытесняют другие типы машин-двигателей из авиации, а также транспортных и стационарных силовых установок. Широкое распространение получили паровые, газовые, гидравлические турбины, электродвигатели и рабочие машины роторного типа. В связи с этим возникла необходимость в исследовании частотных и амплитудных характеристик этих машин при самых различных конструктивных вариантах и при работе их как на установившихся, так и на переходных режимах. [c.8]

Динамика регулирования паросиловых машин и особенно паровых турбин обстоятельно исследована и описана в различных специальных книгах (см. библиографию в конце главы). [c.193]

Одновременно с основными проблемами кинематики механизмов в 30-х годах был выполнен ряд работ, посвященных основным проблемам автоматического действия и тяжелого машиностроения, начинаются исследования машин в реальных условиях их работы, т. е. с учетом колебаний отдельных звеньев, их упругости и пр. Вследствие усложнения постановки задач в динамике машин возникает необходимость в эксперименте как методе исследования. Одним из первых занялся экспериментальными методами исследований В. П. Горячкин. Им самим и его учениками был создан ряд оригинальных приборов для определения действующих сил в сельскохозяйственных машинах. Итоги подведены во втором томе издания труда Теория, конструирование и производство сельскохозяйственных машин где приведен обзор экспериментальной аппаратуры, разработанной Горячкиным и его учениками. Подобная работа была выполнена А. П. Малышевым для текстильных машин и Л. П. Смирновым — для паровых. [c.214]

Поршневые паровые двигатели хотя и удовлетворяют транспортные машины в отношении динамики, но вследствие низкой экономичности и больших габаритов установки пока еще не на-ш ли распространения на безрельсовом транспорте. [c.22]

Это обстоятельство подсказывает следующую простейшую идеализацию характеристики движущего момента машины М = М (ср), значительно упрощающую рассмотрение динамики паровой машины и в то же время сохраняющую указанные выше состояния равновесия. Эта идеализация состоит в замене действительной характеристики движущего момента паровой машины следующей разрывной кусочнопостоянной функцией [c.629]

XIX века была паровая машина. Естественно, что ее совершенствованию и было посвяш,епо развитие динамики на протяжении всего века. Значительное влияние оказала паровая машина и на развитие отдельных разделов кинематики. Как указывает В. В. Голубев, конструкции тогдашних паровых машин, теория направляюш их механизмов в них, так называемых прямил, были исходным пунктом... исследований [П. Л. Чебышева] чисто математических об аппроксимации функций, о функциях, наименее отклоняюш ихся от пуля а с другой стороны, они повели к чисто механическим исследованиям П. Л. Чебышева, которые положили начало разработке в СССР вопросов кинематики и динамики машин блестящими современными нам теоретиками [c.26]

Возникновение и развитие паровой машины и входя-ш,их в ее состав механизмов и звеньев — кривошипно-нолзунного механизма, планетарного механизма, маховика, центробежного регулятора, а также параллелограмма Уатта, служившего для спрямления движения конца коромысла, дали импульс к созданию науки о силах, действуюш,их на части машины в процессе ее движения,— динамики машин. [c.30]

Что в течение первых трех четвертей века на кинематику смотрели как на нанацею от всех бед, с которыми пришлось столкнуться практическому машиностроению. Но большие ожидания не оправдались были решены лишь некоторые частные задачи, а теоретические изыскания пока еш е не дали практических выходов. В то же самое время решение динамических проблем обеш ало большие прибыли немедленно, а игнорирование их грозило большими убытками. Поэтому машиноведы начали серьезно заниматься вопросами динамики и в первую очередь динамики кривошипно-ползунного механизма, механизма паровой машины, которая в те годы в качестве универсального источника энергии в нромышленности и на транспорте переживала период своей лебединой песни . [c.84]

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]

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]

Так, использование простейших машин (блоки, рычаги) при строительстве крупных зданий и стремление объяснить повседневно наблюдаемые явления механического движения привели в античное время к открытию закона рычага, определению центров тяжести тел простейших геометрических очертаний и созданию кинематики геоцентрической системы Птолемея. Развитие судоходства, военной техники и гражданского строительства в период со второй половины XV до конца XVIII в. способствовало открытию основных законов механического движения, и в этот период законы классической динамики твердых тел были сформулированы раз и навсегда (Энгельс). Развитие машиностроения в XIX в., обусловленное внедрением паровой машины, достижениями воздухоплавания и прогрессом железнодорожного транспорта, вызвало бурное развитие теории упругости, гидромеханики и аэромеханики. В XX в. в связи с прогрессом ракетной техники и овладением процессами преобразования внутриядерной энергии быстро развива ются новые разделы механики тел переменной массы (специальная теория относительности, ракетодинамика и др.). [c.9]

Первым объектом исследования динамики машин явилась паровая машина. И. А. Вышнеградский залояшл основы теории регулирования хода машины этим же вопросом позже занимался Н. Е. Жуковский, Н. П. Петров создал гидродинамическую теорию смазки на основании [c.375]

Почти одновременно к аналогичным решениям в кинетостатике механизмов пришли Н. Е. Жуковский и его ученик Л. В. Ассур. УН. Е. Жуковского это решение выразилось в его знаменитой теореме о жестком рычаге. Л. В. Ассур от изучения динамики кривошипно-шатун-ного механизма паровой машины перешел к исследованию вопросов кинематики и кинетостатики шарнирных механизмов им намечена теория кинетостатики механизмов с несколькими степенями свободы. К. Э. Рерих весьма глубоко изучил теорию маховика. Н. И. Мерцалов написал курс динамики машин, явившийся, в сущности, фундаментальной монографией в этой области. [c.376]

II том — Технические расчёты. Сопротивление материалов. Теория упругости и пластичности. Статика сооружений. Динамика сооружений. Расчёт тонкостенных стержней. Механика грунтов. Детали машин. Сортамент и расчётные характеристики некоторых материалов. Топливо. Электрические машины. Электрическое освещение. Паровые машины. Двигатели внутреннего сгорания. Паровые турбины. Газовые турбины. Ветряные двигатели. Насосы. Холодильные установки и льдозаводы. Геодезия. Инженерная геология. Метеорология. Электрические измерения. Измерение температуры. Измерение расхода жидкости, пара и газов. Измерение давления, числа оборотов, мощности и веса. [c.7]

Развитие науки о паровых котлах было показано в конце раздела, освященного развитию котлоагрегатов, поскольку их теоретические новы, включающие исследоваиия процессов парообразования, тепло-)бмена горения, динамики жидкой, пароводяной и газовой сред, отлич-)Ь1 от теоретических основ тепловых двигателей, (паровых машин, паевых турбин и двигателей внутреннего сгорания), к развитию которых [c.411]

Рис. 1.13. Динамика максимальных значений ценност и энергии по основным энергетическим процессам 1 - водяное колесо 2 - плавка металлов 3 - паровая машина

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]

Многие области техники используют достижения механики жидкости к газа. Авиация и кораблестроение, основными проблемами которых являются скорость, устойчивость и управляемость самолета, ходкость, устойчивость и управляемость судна, неразрывно связаны с аэродинамикой и гидродинамикой. Такая смежная с авиацией отрасль техники, как реактивная техника, не только использовала достижения предыдущей эпохи, но и поставила, главным образом, перед газовой динамикой, ряд новых задач, послуживших дальнейшему значительному развитию этой сравнительно молодой отрасли механики жидкости и газа. Так, например, конкретная задача о возвращении космического корабля или баллистической ракеты на землю через плотные слои атмосферы вызвала к жизни многочисленные исследования по борьбе с разогревом поверхности твердого тела за счет тепла, возникающего при диссипации механичес ой энергии потока вблизи поверхности тела (в пограничном слое), с плавлением или сублимацией (непосредственным испарением твердой поверхности без прохождения процесса предварительного оплавления) поверхности корпуса ракеты. Совокупность этих и многих других близких задач привела к образованию нового раздела механики жидкости и газа — аэротермодинамики. Отметим еще важное значение гидроаэродинамики и газодинамики в турбостроении и двигателестрое-НИИ, особенно в создании реактивных и ракетных двигателей. Проточные части гидротурбины, паровой и газовой турбин, реактивного двигателя, компрессора или насоса представляют собой сложные конструкции, состоящие из ряда неподвижных (направляющие аппараты) и подвижных (рабочие колеса) лопастных систем. При вращении рабочих колес составляющие их лопатки обтекаются с большими относительными скоростями водой, газом или паром. От правильного гидродинамического расчета формы профилей и конструкции лопаток рабочих колес зависит достижение требуемой мощности машины, ее высокого коэффициента полезного действия. Надо также уметь рассчитывать и лопастные направляющие аппараты водяной, воздушной или газовой 1урбины, улучшать и другие элементы проточной асти, от гидроаэродинамического совершенства которых зависит качество турбины в целом. [c.16]

Контроль за эффективностью обработки воды вьшолняется но результатам ежедневных наблюдений за величиной температурного напора в 1конд0нсато рах турбин для создания номинальной паровой нагруз- ки нх. Динамику изменения указанного напора целесообразно фиксировать графически для каждой машины. [c.148]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...