Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора

агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора" width="19" height="24" align="BOTTOM" border="0" />-угловая скорость коленчатого вала, рад/с;

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора-масштабный коэффициент работ, (Нм)/мм2:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (91)

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораНм/мм2


Приведенный к звену приведения момент инерции всех подвижных звеньев, кгм2:


Jпр=JК+JP+JГ, (92)


где JК=0,05 кгм2 – приведенный к звену приведения момент инерции КПМ, зависит от угла поворота;

JК – приведенный к звену приведения момент инерции планетарного редуктора, постоянен, в виду малости величины можно пренебречь;

JГ=0,02 кгм2 – приведенный к звену приведения момент инерции ротора генератора.


Jпр=0,05+0,02=0,07 кгм2

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генераторакгм2


Определяем маховый момент маховика:


mРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораD2М=4JМ, (93)


Принимаем диаметр окружности маховика DМ=0,2 м.

Определяем массу маховика, кг:


m=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора,

m=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генераторакг


Определяем ширину обода, м:


в=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (94)

в=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генераторам


Определяем толщину обода, м:


с=0,4в, (95)

с=0,4Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора0,036=0,0144 м


Определяем масштаб построения схемы махового колеса, м/мм:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генераторам/мм

6. Силовой анализ кривошипно-ползунного механизма


6.1 Кинетостатический расчет без учета сил трения методом построения планов сил


В задачу силового анализа методом построения планов сил входит определение реакций в шарнирах и опорах, уравновешивающего момента.

Кривошипно-ползунный механизм расчленяют на группу Ассура и начальный механизм.


6.1.1 Силовой анализ группы Ассура

Группа Ассура включает ползун 3 и шатун 2 (см. чертеж ЧГУ.С.КП. 150404.00.00.05). На нее действуют движущая сила Р, сила веса ползуна G3 и шатуна G2, сила инерции ползуна Рин, сила и моменты сил инерции шатуна Ри2, Ми2; реакции в шарнирах и опорах R03, R12.

Движущая сила Р=10623,82 Н.

Определяем вес ползуна, Н:


G3=m3Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораg, (96)

G3=0,8568Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора9,81=8,4 Н


Вес шатуна, Н:


G2=1,2852Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора9,81=12,6 Н


Сила инерции ползуна РИН=3111 Н.

Сила инерции шатуна, Н:


РИ2=-m2Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораaS2, (97)


где aS2 – ускорение центра тяжести шатуна, м/с2;

aS2=4750 м/с2.


РИ2=-1,2852Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора4750=-6104,7 Н


Момент сил инерции шатуна, Нм:


MИ2=-JS2Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораε2, (98)


где ε2 – угловое ускорение шатуна, рад/с2;

ε2=8795 рад/с2;

JS2 – момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через центр тяжести и перпендикулярно плоскости движения, кгм2:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (99)

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора кгм2

MИ2=-0,02Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора8795=-175,9 Нм


Строим кинематическую схему группы Ассура. В соответствующие точки прикладываем внешние силы, параллельно их действию. Суммарное действие на шатун силы и момента инерции силы заменяем одной результатирующей силой инерции, создающей момент действующий в противоположном направлении угловому ускорению, приложенной в точке К, отстоящей от линии действия силы инерции на расстоянии h, м:


h=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (100)

h=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генераторам

Определяем масштаб построения, м/мм:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора,

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генераторам/мм


В шарнире «А» приложим реакцию R12. Разложим ее на нормальную Rn12 и касательную Rt12. В опоре «В» прикладываем горизонтально реакцию R03. На схеме обозначим плечи h1 и h2.


h1=0,002Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора43=0,086 м

h2=0,002Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора11=0,022 м


Уравнение моментов сил относительно точки В для второго звена:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора; Rt12Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораAB- РИ2Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораh1+G2Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораh2, (101)

Rt12=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора

Rt12=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораН


Составляем векторное уравнение сил, действующих на группу Ассура:


РИВ+G3+ P+ G2+PИ2+Rt12+Rn12+R03=0, (102)


Производим графическое сложение векторов в масштабе Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора=100 Н/мм.

Вектор R03 откладываем от полюса плана сил рР. Получаем направления и значения сил в масштабе Rn12 и R03. Векторно складываем касательную и нормальную составляющие, получаем абсолютное значение реакции R12, Н:

Rt12+Rn12= R12, (103)

R12=R12Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора

Rn12=-163Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора100=-16300 Н

R12=-164Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора100=-16400 Н


Значение опорной реакции в шарнире О3:


R03=1100 Н


Величина реакции в шарнире В, Н:


R23=-10700 Н


6.1.2 Силовой анализ начального механизма

Начальный механизм включает в себя кривошип 1 и стойку 0. Строим кинематическую схему начального механизма в масштабе Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора=10-3 м/мм.

Кривошип 1 совершает вращательное движение под действие сил: инерции РИ1, веса кривошипа G1, реакции в шарнирах R21 – шатуна 2 на кривошип 1, R01 – стойки 0 на кривошип 1; уравновешивающей силы РУР.

Определяем вес кривошипа, Н:


G1=m1Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораg, (104)

G1=0,4284Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора9,81=4,28 Н


Реакция в шарнире А, Н:


R21=16400 Н


Уравновешивающая сила РУР прикладывается в точке А перпендикулярно 01А. Прикладываем все действующие силы в соответствующие точки кинематической схемы начального механизма.

Плечи сил относительно шарнира 01.


h3=13Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора10-3=0,013 м

h4=19Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора10-3=0,019 м


Оставляем уравнение моментов всех сил относительно точки О1:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора; R21Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораh4-РУРРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораАО1-G1Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораh3=0, (105)

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораН


Уравновешивающий момент, Нм:


МУР=РУРРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораr1, (106)

МУР=4867,87Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора0,064=311,54 Нм


Составляем векторное уравнение:


R21+PУР+G1+R01=0


Строим план сил в масштабе Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора=200 Н/мм

Опорная реакция R01=15600 Н.


6.2 Определение уравновешивающего момента методом профессора Н.Е. Жуковского


Строим на чертеже для кривошипно-ползунного механизма повернутый на 900 план скоростей. В соответствующие точки прикладываем параллельно самим себе силы: движущую Р, веса звеньев G1, G2, G3, инерции РИВ, РИ», МИ2 и уравновешивающую РУР.

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораВектор уравновешивающей силы перпендикулярен вектору vA.

Плечи сил, мм:


h5=42 мм; h6=25 мм; h7=20 мм


Составляем уравнение моментов сил относительно полюса:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора; (-РИВ-G3+P)Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораpvв-G2Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораh5+PИ2Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораh6-G1Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораh7-РУРРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генераторааpv=0, (107)


Находим равнодействующую, Н:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораРУР=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора

РУР=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора Н


По формуле 106 определяем уравновешивающий момент, Нм:


МУР=4670,3Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора0,064=298,9 Нм


Сравним полученные обоими методами уравновешивающие моменты, %:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (108)

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора


7. Определение коэффициента полезного действия машинного агрегата


Машинный агрегат состоит из ДВС, зубчатого редуктора и генератора электрического тока, соединенных последовательно. ДВС состоит из кривошипно-ползунного механизма и механизма газораспределения.

Общий КПД машинного агрегата:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (109)


где Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора- КПД кривошипно-ползунного механизма;

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора- общий КПД зубчатого редуктора, генератора и механизма выхлопа.

Определяем КПД кривошипно-ползунного механизма:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (110)


где (NТР)СР – мощности, затрачиваемые на трение в кинематических парах:


(NТР)СР=NO1+NA+NB+NO3, (111)


где NO1, NA, NB, NO3 – мощности, затрачиваемые на трение в кинематических парах, Вт:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (112)

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (113)

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (114)

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (115)

где fТР=0,15 – приведенный коэффициент трения;

d01, dA, dB – диаметра цапф шарниров:

d01=40 мм;

dA=40 мм;

dB=20 мм.


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератораВт

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора Вт

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора Вт

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора Вт

(NТР)СР=13715,68+14419,04-845,83+1,256=27290,15 Вт


Определяем мощность сил полезных сопротивлений, Вт:


(NПС)СР=МПР.СРРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (116)

(NПС)СР=35,67Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора293,07=10453,8 Вт

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора


Определяем общий КПД зубчатого редуктора, генератора и механизма выхлопа:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (117)


где Nг – мощность сил сопротивления генератора, Вт:


Nг=МПР.СРРасчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (118)

Nг=35,67Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора293,07=10453,8 Вт


Nвыхл – мощность сил сопротивления механизма выхлопа, Вт:


Nвыхл=0,02Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора

Nвыхл=0,02Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора10453,8=209,076 Вт


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора=0,95 – КПД генератора электрического тока;

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора-КПД зубчатого редуктора, определяется в зависимости от коэффициента с:


с=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (119)

с=Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (120)


где Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора=6 - передаточное число планетарной передачи в относительном движении;

Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора-КПД двух последовательно соединенных зубчатых передач планетарного механизма:


Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора, (121)


где Расчет машинного агрегата для
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: