Регулирование равномерности движения маховиком - Физика и энергетика контрольная работа

Главная

Физика и энергетика
Регулирование равномерности движения маховиком

Построение графиков скорости, ускорения. Моменты, приложенные к вращающемуся звену. Степень неравномерности, момент инерции маховика. Индикаторная диаграмма определения давления пара в цилиндре. Закон сохранения энергии. Определение индикаторной мощности.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации
Казанский государственный архитектурно строительный университет
Контрольная работа по дисциплине: «Динамика машин»
Регулирование равномерности движения маховиком
В основе большинства машин стоят вращающиеся детали и зачастую их звенья работают неравномерно. Неравномерность вредно сказывается на работе машин, т.к. вызывает дополнительные инерционные нагрузки, которые могут привести к поломке.
Практикой установлены значения неравномерности, которые допустимы в различных условиях эксплуатации. Регулировать величину неравномерности можно путем изменения величины момента инерции звена приведения, т.е. на быстро вращающийся вал закрепляется дополнительная масса, называемая маховиком.
Маховик - массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии.
Построение графиков скорости и ускорения
Графики строят для случая, когда угловая скорость кривошипа
Начало прямоугольной системы координат , в которой изображают график скорости , совмещают с точкой .
Скорость точки В определяют методом повернутого на плана скоростей и совмещения вектора скорости точки А с кривошипом ОА, описанным выше, т.е. .
Этот отрезок (, отсекаемый от прямой, проходящий через точку О перпендикулярно (оси х), положением шатуна ( для других положений, например 4, - самим шатуном АВ), и будет изображать в масштабе , м/мм, искомую скорость точки В, т.е.
Определив таким образом для каждого положения механизма отрезок , отложив его на соответствующей ординате, проведенной через положение точки В, и соединив концы каждого из этих отрезков плавной кривой получают требуемый график .
Прямоугольную координатную систему , в которой изображают график ускорения , располагают под графиком .
Первый отрезок - это проекция ОА на ОАо, т.е.
Для определения второго отрезка необходимо из точки О как из центра провести окружность радиусом
а затем из точки С опустить на ОА перпендикуляр Сс. Тогда
Моменты, приложенные к вращающемуся звену
Рассмотрим случай, когда паровая машина приводит в движение генератор. Вал паровой машины жестко связан с валом ротора генератора. Частота вращения вала не изменяется. Следовательно, остается постоянным время одного оборота, т.е. наблюдается установившееся движение. Необходимо выяснить, будет ли при этом оставаться строго постоянной угловая скорость вращающегося звена (коленчатого вала паровой машины с ротором генератора). Для этого, полагая угловую скорость постоянной, определим моменты, приложенные к вращающемуся звену. Если сумма моментов для любого положения звена будет равна нулю, звено действительно вращается с постоянной скоростью.
Моменты приложенные к вращающемуся звену:
момент силы с которой , с которой шатун 2 давит на кривошип;
- электромагнитный момент, приложенный к ротору генератора;
- приведенный к звену 1 момент трения (момент вредного сопротивления)
Найдем активный момент . Сила, с которой пар действует на поршень
Здесь - диаметр поршня, м; - давление пара в цилиндре слева, Па; - давление атмосферного воздуха, Па.
Давление пара в цилиндре определяется по индикаторной диаграмме, т.е.
Подсчитав значения силы Р для каждого положения механизма и выбрав масштаб К=200, Н/мм, находят значения соответствующих отрезков по формуле
Затем, отложив эти отрезки от соответствующих абсцисс параллельно оси ординат координатной системы xoz и соединив их концы, получают требуемый график .
После этого определяем силу Q по формуле
Так как трение учитывается моментом , то секундная работа силы Q равна секундной работе , с которой шатун давит на кривошип. Секундная же работа силы равна произведению ее момента относительно оси вращения кривошипа на угловую скорость кривошипа
Если угловую скорость выразить через скорость точки A и размер кривошипа r:
Будет являться отрезком, которым изображается на чертеже.
После вычисления для всех положений механизма строится график . Отрезок а, которым изображается угол 2, можно взять произвольным и определить масштаб угла поворота
В рассматриваемом случае момент полезного сопротивления остается постоянным. Что же касается момента вредных сопротивлений (приведенного к звену 1 момента трения) , то он непрерывно изменяет свое значение. Но этот момент невелик. Поэтому, чтобы упростить наши рассуждения, условимся считать его постоянным. Тогда можно считать постоянным и момент сопротивления
Если даже угловая скорость вращающегося звена не остается постоянной, то при установившемся движении график угловой скорости последующего оборота (кривая II-III) не отличается от графика угловой скорости предыдущего (от кривой I-II). Поэтому угловая скорость в начале оборота и угловая скорость в конце оборота одинаковы. Следовательно, приращение кинетической энергии вращающегося звена за полный его оборот равно нуля, а значит и равна нулю работа всех приложенных к звену сил:
где f - суммарная площадь (с учетом знаков) на графике , . Отсюда
- отрезок, которым в масштабе изображается момент сопротивления ( на графике .
Теперь нетрудно найти сумму моментов, приложенных к вращающемуся звену:
Степень неравномерности. Момент инерции маховика
Рассмотрим движение вращающегося звена между двумя соседними экстремальными значениями его угловой скорости, например, в пределах угла . На основании закона сохранения энергии
где - площадь, заштрихованная на графике, I - момент инерции массы вращающегося звена относительно оси вращения.
Не делая большой ошибки, можно принять, что
где - величина, характеризующая колебание угловой скорости, которая называется степенью неравномерности.
Допустимые значения степени неравномерности для различных машин, установленные долголетней практикой, приведены в справочной литературе. Поэтому, выбрав нужное значение степени неравномерности по справочнику, определяют момент инерции массы вращающегося звена
Индикаторная мощность определяется по формуле
где - масштаб момента, - отрезок, определяемый графиком момента сопротивления, - частота вращения кривошипа.
Если выразить момент инерции через формулу
то, зная материал из которого будет изготовлен маховик (чугун ) можно массу и толщину. Так как радиус подбираем произвольно (R=120 мм=0,12 м) находим массу маховика:
Зная плотность чугуна не трудно найти объем маховика
Зная формулу объема цилиндра определяем толщину h:
В данной работе я ознакомился с характером движения быстроходной паровой машины, узнал новый метод расчета графиков скоростей и ускорений. Так же рассчитал момент инерции механизма и подобрал к нему подходящий по габаритным размерам маховик.
1. Учебно-методическое пособие по дисциплине «Динамика машин» для студентов специальности 190205 - «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», М.Г. Яруллин, Казань: КГАСУ, 2012, 29 ст.
2. «Динамика машин» Козловский М.З. 1989.
Расчет тангенциального и полного ускорения. Определение скорости бруска как функции. Построение уравнения движения в проекции. Расчет начальной скорости движения конькобежца. Импульс и закон сохранения импульса. Ускорение, как производная от скорости. контрольная работа [151,8 K], добавлен 04.12.2010
Построение графиков координат пути, скорости и ускорения движения материальной точки. Вычисление углового ускорения колеса и числа его оборотов. Определение момента инерции блока, который под действием силы тяжести грузов получил угловое ускорение. контрольная работа [125,0 K], добавлен 03.04.2013
Определение средней скорости. Модули линейной скорости. Движение с ускорением. Применение законов Ньютона. Кинематический закон движения. Зависимость скорости от времени. Модуль импульса, закон сохранения энергии. Закон Дальтона и парциальное давление. задача [340,1 K], добавлен 04.10.2011
Определение углового ускорения и частоты вращения маховика через определенное время после начала действия силы. Расчет концентрации молекул газа в баллоне с кислородом. Влияние силового поля в направлении силовых линий на скорость заряженной пылинки. контрольная работа [132,1 K], добавлен 26.06.2012
Решение задачи на нахождение скорости тела в заданный момент времени, на заданном пройденном пути. Теорема об изменении кинетической энергии системы. Определение скорости и ускорения точки по уравнениям ее движения. Определение реакций опор твердого тела. контрольная работа [162,2 K], добавлен 23.11.2009
Методика косвенного измерения скорости полета пули с помощью баллистического маятника. Закон сохранения полной механической энергии. Определение скорости крутильных колебаний. Формула для расчета погрешности измерений. Учет измерения момента инерции. лабораторная работа [53,2 K], добавлен 04.03.2013
Кинетическая энергия вращения твердого тела и момент инерции тела относительно нецентральной оси. Основной закон динамики вращения твердого тела. Вычисление моментов инерции некоторых тел правильной формы. Главные оси и главные моменты инерции. реферат [287,6 K], добавлен 18.07.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Регулирование равномерности движения маховиком контрольная работа. Физика и энергетика.
Реферат: Л.Д. Троцкий: жизнь в революции
Реферат по теме Факторы внешнего и внутреннего воздействия
Реферат На Тему Технология Заготовки И Питательная Ценность Травяной Муки, Мякины И Веточного Корма
Эссе Профессиональные Компетенции Олигофренопедагога Специального Психолога Логопеда
Реферат по теме Соотношение философии и образования
Реферат: Corporate Social Responsibility Paper Essay Research Paper
Контрольная Работа По Технологии 5
Курсовая работа по теме Диагностика экономического потенциала и финансового состояния ОАО Летний Сад им М. Горького
Дипломная работа: Модернизация Алматинской ТЭЦ-2 путём изменения водно-химического режима системы подготовки подпиточной воды с целью повышения температуры сетевой воды до 140–145 С. Скачать бесплатно и без регистрации
Эссе На Тему История Наука Будущего
Курсовая работа по теме Теория и практика PR-фирм
Контрольная работа по теме Личность и ее категории. Деятельность. Структура деятельности. Психология малых групп и коллективов
Создание Юридических Лиц Курсовая Работа
Курсовая Работа На Тему Поняття, Види, Структура, Тлумачення Та Завдання Закону Про Кримінальну Відповідальність
Дипломная работа: Характеристика показателей сердечно-сосудистой системы и мышечной силы кисти у детей 11-14 лет, занимающихся дзюдо в ДЮЦ "Атлет"
Написать Сочинение Про Воскресную Прогулку
Реферат: О сложностях учета убытков при применении упрощенной системы налогооблажения
Дипломная работа по теме Особенности самосознания наркозависимых
Сочинение О Каком Либо Животном
Дипломная работа: Особенности законодательного регулирования труда иностранных граждан на территории Российской Федерации
Основные сведения из физики твердого тела - Физика и энергетика контрольная работа
Роль аудита персонала в повышении эффективности его работы - Менеджмент и трудовые отношения контрольная работа
Оценка системы показателей качества продукции на примере йогурта - Менеджмент и трудовые отношения контрольная работа