2. К.К.Д. Машини при паралельному з’єднанні механізмів

^{При паралельному з’єднанні механізмів робота рушійної сили розгалуджується на всі паралелі (рис.2).}

Визначимо к.к.д. кожного механізму. Для першого маємо:

,

другого:

,

п-го:

.

^Рис.2

Загальний к.к.д. машини визначиться за формулою:

^або

^.

^{Очевидно, при такому з’єднанні механізмів загальний к.к.д. буде більшим за найменший і меншим за найбільший к.к.д. механізму.}

3. К.К.Д. Машини при змішаному з’єднанні механізмів

^{Нехай маємо змішане з’єднання механізмів, тобто таке, коли частина з них з’єднана послідовно, а частина паралельно (рис.3).}

^Рис.3

^{К.к.д. кожного розгалудження визначиться за формулами:}

;

;

………………

.

^{К.к.д. всього механізму визначимо так:}

або

.

^{Отже, із цієї формули виходить, що загальний к.к.д. машини залежить від схеми розподілення енергії, яка була взята за основу при проектуванні механізмів.}

Питання для самоконтролю

^{1. До яких наслідків ведуть незрівноважені відцентрові сили інерції?}

^{2. Типи незрівноваженості відцентрових сил інерції ланок, їх означення.}

^{3. Як статично зрівноважити одну масу, що обертається навколо осі?}

^{4. Яка умова статичної зрівноваженості мас? Пояснити побудову многокутника статичних моментів мас відносно осі обертання.}

^{5. Яка умова динамічної зрівноваженості мас, що обертається навколо осі? Пояснити побудову многокутника відцентрових моментів мас.}

^{6. Що називається механічним коефіцієнтом корисної дії (к.к.д.)?}

^{7. Як визначається к.к.д. машини при послідовному з’єднанні механізмів?}

^{8. Як визначається к.к.д. машини при паралельному з’єднанні механізмів?}

^{9. Як визначається к.к.д. машини при змішаному з’єднанні механізмів?}

Лекція “№39 Тема: “Вступ в теорію регулювання” План

1. ^{Рівняння руху машини.}

2. ^{Періоди руху машини. Періодичні й неперіодичні коливання кутової швидкості}

3. ^{Регулювання руху машини за допомогою маховика.}

4. ^{Поняття про регулятори швидкості.}

^{1. Рівняння руху машини}

^{Запишемо рівняння кінематичної енергії стосовно машини}

,

^{де А}_р ^{– робота рушійних сил; А}_о ^{– робота всіх сил опору; – кінетична енергія машини; v}₀ ^{і v – швидкості на початку і в кінці переміщення.}

^{Запишемо це рівняння у вигляді:}

.

^{Величина в дужках є не що інше, як робота сил інерції А}_ін^{. Тоді рівняння буде мати вигляд:}

^А_р^–А_о^±А_ін^=0.

^{Подвійний знак у роботі сил інерції А}_ін ^{стоїть тому, що кінетична енергія в залежності від значень v і v}₀ ^{може бути додатною і від’ємною. Далі в рівнянні виділимо окремо роботу А}_к.о. ^{сили корисного опору, роботу А}_тр ^{сил тертя і роботу А}_в ^{сил ваги. Тоді рівняння буде мати вигляд:}

^А_р^–А_к.о.^–А_тр^±А_ін^±А_в^=0.

^{Робота сил ваги А}_в ^{має подвійний знак, оскільки при підніманні загального центра мас ланок машини робота від’ємна, а при опусканні – додатна.}

^{Загальне рівняння руху машини справедливе для будь-якого періоду її роботи.}

2. Періоди руху машини. Періодичні й неперіодичні коливання кутової швидкості

Рух машини можна розглядати таким, що складається із трьох періодів (рис.1):

1. розбігу;

2. усталеного руху;

3. вибігу.

Зобразимо тахограму машини – криву ω=ω(t) залежності кутової швидкості ω початкової ланки від часу t.

Рис.1

Найтривалішим за часом є період усталеного руху, протягом якого машина виконує певні технологічні операції, тобто здійснює корисну роботу.

Усталений рух, на відміну від інших періодів, характеризується сталою швидкістю руху ведучої ланки. Однак ідеальної стабільної швидкості досягти важко, оскільки багато причин, пов’язаних з конструкцією машини і режимом її роботи, викликають безперервні коливання швидкості. Тому миттьова кутова швидкість вала безперервно змінюється протягом кожного циклу руху, залишаючи сталим своє середнє значення ω_ср.

Коливання кутової швидкості викликають порушення режиму технологічного процесу, який виконує машина, а також веде до виникання сил інерції, які є причиною спрацювання ланок. Повністю позбутись коливань неможливо. Але можна встановити межі, в яких буде змінюватись кутова швидкість ведучих валів для періоду усталеного руху. Отже, одним із основних завдань регулювання є обмеження коливань швидкості руху в заданих межах.

Коливання кутової швидкості можуть бути:

а) періодичними;

б) неперіодичними.

Періодичними називаються такі коливання, коли кутова швидкість повторює свої значення через рівні проміжки часу, кратні частоті обертання ланки. Періодичні коливання швидкості спостерігаються в механізмах і машинах, в яких діючі на ланки сили змінюються в певній залежності від кута повороту ведучої ланки (двигуни внутрішнього згорання, поршневі насоси тощо).

Неперіодичні коливання викликаються раптовою зміною притоку енергії до двигуна або сил опору, які долає машина, і не мають певного циклу. Наприклад, такі коливання виникають у сільськогосподарських машинах із-за різної пухкості ґрунту, в металорізальних верстатах із-за нерівномірного розподілення припуску на обробку тощо.

Періодичні коливання регулюються за допомогою маховика, а неперіодичні – за допомогою регуляторів швидкостей.