Диссипативный двигатель

В последние годы интерес к подобным двигателям возрос, они привлекают внимание как перспективные устройства для преобразования энергии и получили название диссипативных двигателей [20]. Двигатели эти принципиально необратимы, они находятся в тепловом контакте одновременно с горячим и холодным источниками и никогда рабочее тело диссипативного двигателя не бывает в равновесии с источником тепла или холода. Через торцы цилиндра энергия подводится не только в виде теплоты, но и в виде светового луча, а через стенки производится охлаждение. Кроме того, в некоторых вариантах диссипативных машин допускается химическая реакция в рабочем теле, находяш емся в замкнутом объеме. Теоретический предел КПД диссипативных двигателей оценивается в 25%, а 10% считаются вполне достижимой величиной [20]. [c.59]

Таким образом, мы можем заключить, что в диссипативном двигателе происходит передача энергии от потока энтропии к потоку механического импульса, т. е. преобразование потока теплоты частично в механическую мош,-ность. Это проявление оттока энтропии, о котором так красочно говорит М. В. Волькенштейн. [c.59]

Диссипативный двигатель может служить примером самоорганизации — регулярного движения (колебаний), возникаюш его из процесса рассеяния энергии. В последние годы появилась целая наука о подобной самоорганизации в природе и технике, названная немецким физи- [c.59]

Будем рассматривать машинный агрегат в виде цепной п-мас-совой механической системы с двигателем (рис. 45, а), представляя упруго-диссипативные свойства соединений по схеме упруговязкого тела. Нелинейное звено с зазором будем принимать Б виде жесткой двухсторонней вилки, встроенной в массу с индексом k и разделяющей последнюю на две составляющие массы с моментами инерции (рис. 45, б). В тех случаях, когда [c.186]

Рассмотрим схему машинного агрегата (рис. 74, в), полученную встройкой нелинейного звена в соединение на участке между массами / +1. Схему на рис. 74, в можно рассматривать так же, как схему механизма с самотормозящейся передачей, приведенного на рис. 74, б, и двигателем, имеющим динамическую характеристику (16.1) при условии, что упруго-диссипативные свойства звеньев представлены по схеме упруго-вязкого тела (см. п. 9). [c.274]

В зависимости от линейности или нелинейности (в математическом смысле) математической модели различаются соответственно линейная и нелинейная динамические модели системы. Нелинейность динамических моделей приводов машин обусловливается в основном нелинейными упругими характеристиками соединений, нелинейными динамическими характеристиками приводных двигателей и диссипативными силами, имеющими сложный нелинейный характер зависимости от параметров движения системы. [c.8]

Характер влияния различных видов диссипативных сил на динамическое поведение механической системы неодинаков. Роль внутреннего неупругого сопротивления в материале, конструкционного демпфирования, вязкого сопротивления и кулонова трения ограничивается в основном рассеянием энергии при колебаниях. Влияние этих сопротивлений на характер движения системы заметно сказывается при свободных колебаниях, проявляющихся в реальных условиях при переходных режимах работы машинного агрегата. Наличие диссипативных сил приводит к затуханию свободных колебаний, возникающих в результате нарушения равновесных состояний системы при сбросе и набросе нагрузки, при запуске двигателя, при переходе с одного эксплуатационного режима на другой. Особенно важно знание диссипативных сил для оценки максимального уровня резонансных колебаний. Уровень этих колебаний определяется в основном [c.13]

Рассмотренные в п. 8 периодические режимы в приводах машин с нелинейными звеньями, имеющими кусочно-линейные характеристики, обусловлены внешними периодическими воздействиями. Для ряда приводов периодические режимы в виде незатухающих колебаний возникают и при отсутствии внешнего периодического воздействия. При этом энергия, расходуемая на поддержание колебаний и компенсацию потерь за счет проявления различных диссипативных факторов, отбирается от непериодического источника энергии. Таким источником в рассматриваемых приводах обычно является приводной двигатель. [c.257]

Диссипативные свойства деформируемых звеньев будем учитывать линеаризованными коэффициентами сопротивления. Механическая модель привода с двигателем, динамическая характеристика которого задана уравнением (13.13), при движении в тяговом режиме самотормозящегося механизма показана на рис. 104, а. Та же модель, соответствующая режиму заклинивания самотормозящейся пары при невыполнении условия (13.9), показана на рис. 104, б. [c.339]

На двигатель, обладающий инерционно-жесткостными и диссипативными свойствами, воздействуют переменные возмущающие силы. В соответствии со спектральными характеристиками возмущающих сил и частотными характеристиками (импедансами) двигателя возникает вибрация. Изложенное выше позволяет наметить направления исследований виброактивности дизелей в теоретическом и экспериментальном плане. Так, для осуществления исследования вибрации двигателей необходимо иметь данные [c.186]

Весьма перспективным направлением снижения виброактивности является уменьшение потока активной колебательной мощности на лапах двигателя. Задавшись картиной распределения скоростей в поперечных сечениях системы двигатель—амортизирующее устройство—фундаментная рама, можно найти инер-ционно-жесткостные и диссипативные характеристики отдельных элементов и узлов двигателя, обеспечивающие минимум потока активной колебательной мощности на лапах двигателя на любой частоте. [c.221]

Учет диссипативных свойств двигателей и турбомуфт [c.267]

Кроме того, для учета влияния диссипативных свойств двигателей на амплитуды вынужденных колебаний приложим к трансмиссии возбуждающий гармонический момент частоты со с единичной амплитудой. [c.268]

Рис. 7. 9. К учету диссипативных свойств двигателей

Степень влияния диссипативных свойств двигателя на амплитуды динамических моментов, возникающих при вынужденных колебаниях, в значительной степени зависит от соотношения масс исполнительного органа и двигателя, а также от величины жесткости трансмиссии. При отсутствии других сил сопротивлений динамические моменты во многих случаях могут достигать значительных величин. Так, из табл. 7. 5 видно, что может иметь место 73-кратное усиление динамического момента. [c.269]

Главная диссипативная роль при колебательных процессах в редукторах принадлежит конструкционному гистерезису , так как потери в местах посадки подшипников, зубчатых колес, пакета ротора двигателя, а также в шлицевых, шпоночных и других неподвижных соединениях превосходят другие потери. Однако для весьма жестких систем и эти потери энергии не могут устранить значительные динамические усилия при приближении к резонансу. Методы учета конструкционного гистерезиса описаны в работе [45]. [c.270]

Таким образом, даже при резонансе, благодаря большим диссипативным силам в двигателях и турбомуфтах, невозможно значительное усиление колебательных процессов (в рассматриваемом случае амплитуда динамического усилия всего в 3,42 раза превышает амплитуду возмущения), вызванных внутренними силами. [c.291]

В связи с наличием в машинах сущ,ественных диссипативных факторов (их роль, как было показано в 28, выполняют, в частности, характеристики двигателей и турбомуфт) свободные колебания быстро затухают и для установившегося режима получим следующий закон изменения усилий в тяговом органе, соединяющем приводы [c.298]

При изучении этой системы необходимо принимать во внимание механическую характеристику двигателя, диссипативные свойства, характеризующие рассеяние энергии системы и взаимодействие обрабатываемого продукта с вибрирующим органом. Однако во многих вибрационных машинах силы взаимодействия продукта с рабочим органом малы, незначительны также диссипативные силы при возвратно-поступательном движении массы М. В таких вибраторах мощность двигателя расходуется только на преодоление трения в зубчатых передачах и во вращательных кинематических парах. Тогда обобщенные силы можно принять равными нулю. Рассмотрение движения указанной системы без внешних сил позволяет оценить влияние конструктивных параметров на характер движения системы. [c.125]

При разработке новых вибрационных машин расчет мощности, необходимой для поддержания вибрации, представляет собой трудную задачу. Такой расчет должен основываться на заданных диссипативных сопротивлениях, но о них, как правило, нет отчетливых представлений. Регулярные методы расчета диссипативных характеристик создаваемой машины обычно отсутствуют. Даже экспериментальные исследования далеко не всегда вносят достаточную ясность. Поэтому возможны серьезные просчеты в мощности двигателей при создании новых вибромашин. Кроме того, факторы, определяющие рассеяние энергии при вибрации, зачастую изменяются в довольно широких пределах. В некоторых случаях такие изменения представляют собой закономерное следствие работы машины, а иногда они вызываются случайными обстоятельствами. [c.162]

При вынесенном двигателе к корпусу приложен момент NJw, направленный в сторону вращения дебаланса. При встроенном двигателе к корпусу приложен момент (yV — Л о)/ш, направленный в сторону, противоположную вращению дебаланса. Здесь N — механическая мощность на валу электродвигателя — мощность, необходимая для преодоления сопротивления вращению дебалансного вала. Для предотвращения собственного вращения корпуса необходимо извне приложить к нему равный по модулю и противоположно направленный момент. Приведенные значения моментов справедливы, если равнодействующая диссипативных сил среды пересекает ось корпуса вибровозбудителя. [c.247]

Рис. 8. Сопоставление цикла Карно на Г—5-диагравше с циклом диссипативного двигателя

На структурной схеме (рис. 87, б) обозначено /—усилитель (считается безынерционным) // —возбудитель III — генератор / V — двигатель постоянного тока с независимым возбуждением V — инерционное звено двигателя (с учетом масс, жестко связанных с якорем двигателя) / —внутренняя обратная связь по скорости двигателя VII — обратная связь по скорости двигателя VIII — инерционное звено рабочей машины IX — упруго-диссипативное звено рабочей машины. [c.328]

Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания, используемые в качестве источников энергии в машинных агрегатах различного назначения, как правило, снабжаются всере-жимными или многорежимными регуляторами скорости вращения ДВС центробежного тина [28]. Силовая цепь машинного агрегата и управляющее устройство (регулятор) схематизируются в виде модели с направленными звеньями. Наиболее сложное звено в этом иредставлении — динaмuчe aя модель силовой цени, отражающая упруго-инерционные, диссипативные и возмущающие свойства собственно двигателя, связанных с ним передаточных механизмов и потребителя энергии (рабочей машины, движителя, исполнительного устройства). Эта модель охвачена отрицательной обратной связью но угловой скорости двигателя (см. рис. 17, а). Реализующий обратную связь регулятор в общем случае включает в себя центробежный измеритель скорости, усилительные элементы и исполнительный орган (рейка топливного насоса, заслонка карбюратора) (см. рис. 17, б). Эти механизмы схематизируются на основе типовых звеньев (первого или второго порядка) направленного действия [28]. Импульсный характер воздействия псполиительпого органа регулятора на поток энергии в ДВС может быть схематизирован, как показано в гл. I, на основе типовых (колебательных) направленных звеньев второго порядка. [c.140]

В предыдущих главах рассмотрены динамические явления в машинных агрегатах, имеющих сравнительно простую структуру моделей. К моделям такого вида приводят обычно используемые при их построении допущения, связанные с пренебрежением реальным распределением инерционных параметров, исключением из рассмотрения унруго-диссипативных свойств звеньев передаточного механизма и рабочей машины, существенным ограничением числа учитываемых степеней свободы механической системы и системы управления и пр. Однако для достаточно широкого класса задач динамики управляемых машин адекватные модели машинных агрегатов имеют значительно более сложную структуру. Так, для передаточных механизмов машинных агрегатов с быстроходными двигателями характерны возмущающие воздействия с широким частотным спектром. При исследовании динамических процессов в таких машинных агрегатах возникает необходимость в исиользовании моделей передаточных механизмов с большим числом степеней свободы, отражающих многообразие двин<ений, обусловленных изгибно-крутильными деформациями звеньев, контактными деформациями опор и др. В ряде случаев существенным оказывается учет реального распределения упруго-инерционных параметров. [c.169]

При анализе низкочастотных колебательных процессов в скоростном диапазоне двигателя динамическая модель длиннобаз-ного машинного агрегата указанного тина, как правило, может быть представлена в виде упрощенной цепной двумерной модели (рис. 91, б). Упруго-инерционные (Л, 3%-, с н) и диссипативные [c.302]

Отметим, что при проектировании длиннобазных машинных агрегатов неравенство (20.5) часто не выполняется. Оценка влияния диссипативных факторов на величину критерия Zjv, выполняемая на основе зависимости (20.4), позволяет учесть диссипативные свойства различных звеньев силовой цени между двигателем и потребителем энергии (включительно). В этом случае в формулу (20.4) вместо коэффициента характеризующего рассеяние энергии в двигателе, подставляется эквивалентный коэффициент вида [c.304]

Анализируя характеристику (3.133), легко убедиться в том, что она соответствует динамической модели, при которой ротор соединен со статором посредством некоторого упругого элемента с коэффициентом жесткости Сд = (удйдТд) и последовательно включенного демпфера, вызывающего линейную диссипативную силу с коэффициентом пропорциональности Ьд = (vдQд) (см. рис. 18). При реальных соотношениях параметров для асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока обычно [c.136]

Детали, соединяюшде насосное колесо и ротор двигателя, отличаются весьма высокой жесткостью, что позволило в предыдущих параграфах рассматривать их как одну сосредоточенную массу. Однако, как было показано в 8, упругие колебания будут возникать при сколь угодно большой жесткости соединения, поэтому при отсутствии диссипативных сил амплитудное значение динамического усилия будет равно удвоенному произведению массы насосного колеса на среднее (т. е. без учета упругих колебаний в системе ротор — насосное колесо) ускорение [c.119]

Полученная формула определяет характер изменения амплитудных значений динамических усилий при условии полного отсутствия диссипативных сил, вызывающих затухание колебаний в системе ротор двигателя — насосное колесо муфты. В реальных машинах обычно имеют место значительные диссипативные силы. Это прежде всего силы трения между поверхностями фланцев, стянутых болтами, но получающих под нагрузкой некоторые смещения. Точно учесть все факторы, вызыз ющие затухание колебаний не удается, но интенсивность затухания колебаний может быть определена экспериментально. [c.120]

Проблемы динамического анализа и синтеза механических систем являются в, настоящее время объектом интенсивного теоретического и экспериментального изучения. При этом характерна тенденция к более полному учету реальных свойств изучаемых систем, в частности к учету упругих и диссипативных свойств системы, учету производственных погрешностей в соединениях и реальной (динамической) характеристики двигателя. Здесь следует отметить работы В. Л. Вейца [1, 2], И. И. Вульфсона [3—61, А. Е. Кобринского [7], С. Н. Кожевникова [8] и другие. [c.3]

СП состоит из УТ-а, преобразующей механический поток насоса (а) в гидравлический или гидравлический поток двигателя в механический (б), и двух диссипативных УТ-б и в, характеризующих потерю напора в отводимом 2 и подводимом 1 гидравлических потоках. [c.38]

Глубинные (внутренние, погружаемые) вибровозбудители погружают в внбри-руемую среду. Они представляют собой центробежные вибровозбудители кругового действия дебалансного или планетарного типа. Двигатель может быть встроенным или вынесенным. На рис. 7 изображена схема дебалансного глубинного вибровозбудителя, вал 2 которого, приводимый во вращение от вынесенного двигателя гибким валом /, опирается на подшипники 3, установленные в цилиндрическом корпусе 4. На вал насажен дебаланс 5. Ось вращения дебаланса совпадает с геометрической осью корпуса, погруженного в изотропную среду, со стороны которой при колебаниях прилагаются к корпусу диссипативная и инерционная реакции. [c.245]

По многим параметрам — простоте констукций, надежности, габаритам, стоимости и другим эластомерные элементы превосходят традиционные системы того же назначения. Они позволяют находить притщипиалыга новые конструктивные решения ответственных узлов современных технических систем (например, эластомерные шарниры ракетных двигателей и вертолетных винтов, антисейсмические опоры сооружений). Эластомерные шарниры обеспечивают все шесть степеней свободы относительных смещений оснований (три перемещения и три угла поворота) эластомерные амортизаторы могут иметь жесткости в разных направлениях, отличающиеся в тысячу и более раз, они сочетают в себе упругие и диссипативные свойства (существуют резины, поглощающие более половины подводимой извне энергии). [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...