机械的运转及其速度波动的调速.ppt

一、本章研究的内容及目的
机器在一般情况下，原动件的速度和加速度是随时间而变化的。为了对机构进行精确的运动分析和力分析，确定各构件在运动过程中所产生的实际惯性力的大小，需要首先确定机构原动件的真实运动规律。
二、影响机械真实运动的因素设：Wd——驱动功、Wr——有用功、Wf——有害功、ΔE(=E2-E1)——动能增量。
由动能定理，有：ΔW=ΔE
Wd-(Wr+Wf)=E2-E1Wd=Wr+Wf，ΔE=0
这种稳定运转称之为周期变速稳定运转(如活塞式压缩机等机械的运转情况即属此类)。而另外一些机械(如鼓风机、风扇等)，其原动件的角速度w在稳定运转过程中恒定不变，即w＝常数，则称之为等速稳定运转。
3.停车阶段
在机械停止运转的过程中，Wd＝0。当阻抗功逐渐将机械具有的动能消耗完了时，机械便停止运转。这一阶段的功能关系可用下式表示：
Wd<Wr+Wf，ΔE=E2-E1<0
人们可以通过采用刹车的方式手段缩短停车的时间。§7-2机械的运动方程式
一、机械运动方程的一般表达式该机构在dt瞬时的动能增量为
dE=d()同理，如果机械系统由n各活动构件组成，设作用在构件i上的作用力为Fi，力矩为Mi，力Fi的作用点的速度为vi，构件i的角速度为wi，则可得出机械运动方程式的一般表达式为二、机械系统的等效动力学模型d[Je(φ1)w21/2]=Me(φ1,w1,t)w1dt如选取滑块3为等效构件，其广义坐标为滑块的位移s3me=∑[JSi()2+mi()2]§7-3稳定运转条件下机械速度的波动及其调节
一、周期性速度波动产生的原因三、速度不均匀系数d
角速度(wmax-wmin)的变化幅度与其平均角速度wm的比值。三、周期性速度波动的调节原理各点处的外力功值：
a(0);调节方法：在ΔWmax一定的情况下，为了使系统速度不均匀系数d<[d]，可通过给系统增加一个转动惯量较大的回转体——飞轮(其转动惯量计为Jf)。飞轮起到一个储能器的作用。四、飞轮转动惯量的计算因为：wm=np/30，这里n(r/min)，wm(弧度/s)。-某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角j的变化曲线如图所示，其运动周期jT=p，曲柄的平均转速n=620r/min。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数d＝0.01。试求：
1)曲轴最大转速nmax和相应的曲柄转角位置jmax；
2)装在曲轴上的飞轮转动惯量JF（不计其余构件的转动惯量。）ΔWmax=S2
=(200-116.67)×[30+(125.83-11.67)]/2
=6006.42
因为：nm=(nmax+nmin)/2=620
d=(nmax-nmin)/nm=0.01
所以：nmax=623.1r/min，出现在125.83º处，即jmax=125.83º.图中，以w转动的轴与发动机连接在一起。当负载增大，发电机转速降低，由于离心力的减小，将使活塞左移，从而回油口减小，增大进油量，实现增加进油量，以实现与负载的动态平衡；反之亦然。本章结束