СВЯЗЬ МЕЖДУ ПРИВЕДЕННЫМ МОМЕНТОМ ИНЕРЦИИ, ПРИВЕДЕННЫМИ СИЛАМИ И КОЭФФИЦИЕНТОМ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЗМА

Рассмотрим вопрос о связи между приведенным моментом инерции, приведенными силами и коэффициентом неравномерности движения механизма. Разрешим уравнения (8.11) и (8.12) относительно сотах и comin:

Возводя правые и левые части этих уравнений в квадрат, получим для механизмов с малым значением 8:

Подставляя в (8.19) выражения (8.15), получим

С помощью формул (8.20) можно для заданной угловой скорости соср и для любого заданного значения коэффициента неравномерности движения 8 определить соответствующие углы |/тах и |/min. Тогда, если при заданных приведенном моменте инерции и кинетической энергии известна зависимость между ними и построена диаграмма Виттенбауэра, то всегда может быть выяснен вопрос о том, как должны быть изменены эти величины при изменении 8. Пусть задана диаграмма Т = T(Jn) для времени установившегося движения (рис. 8.5) и пусть коэффициент неравномерности движения равен 8 для заданных значений кинетической энергии и приведенного момента инерции. Соответствующие касательные под углами |/тах и |/min пересекаются в начале координат О.

К исследованию зависимости коэффициента неравномерности хода от величины приведенного момента инерции

Рис. 8.5. К исследованию зависимости коэффициента неравномерности хода от величины приведенного момента инерции

Задаемся каким-либо новым меньшим по величине коэффициентом 5’ и подсчитаем по формулам (8.20) соответствующие ему значения углов vj/max и ij/min, касательные которых пересекаются в точке О’. Точка О’ является новым началом координат диаграммы Т = T(JU), то есть изменение коэффициента 5 на 5’ влечет за собой переход от осей координат TOJn к параллельным им осям координат T’0’Jn. При этом переходе, то есть при уменьшении величины 5, кинетическая энергия и приведенный момент увеличиваются на величины Т0 и У0, соответственно

Из построения непосредственно следует, что чем меньше коэффициент неравномерности хода, тем больше приведенная масса механизма и его кинетическая энергия, потребная для приведения в движение механизма с заданной средней угловой скоростью. Следовательно, увеличение равномерности движения начального звена механизма или машины может быть достигнуто увеличением приведенного момента инерции механизма.

Увеличение приведенных масс или приведенных моментов инерции может быть сделано за счет увеличения масс отдельных звеньев механизмов. Практически это увеличение масс производится посадкой на один из валов машины добавочной детали — махового колеса или маховика — имеющей заданный момент инерции.

Задачей маховика является уменьшение амплитуды периодических колебаний скорости начального звена, обусловленных свойствами самих механизмов машины. Подбором массы и момента инерции маховика можно заставить начальное звено механизма двигаться с заранее заданным отклонением от некоторой его средней скорости. Маховик является аккумулятором кинетической энергии механизмов машины, накапливая ее во время их ускоренного движения и отдавая обратно при замедлении движения. В некоторых машинах, в которых полезная нагрузка периодически изменяется в значительных пределах (дробилки, прокатные станы и т.п.), маховик аккумулирует весьма значительные запасы энергии, что позволяет использовать накопленную им энергию для преодоления повышенных полезных нагрузок без увеличения мощности. Форма маховика может быть выбрана любой, но по конструктивным соображениям наиболее удобной является форма в виде диска с тяжелым ободом, колеса со спицами или вообще форма, симметричная относительно главных осей инерции. При такой форме легче всего достигается совпадение оси вращения с одной из главных центральных осей инерции, что позволяет избежать дополнительных давлений на подшипник того вала, на который насажен маховик.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >