Динамика и экономичность цикла разгон-торможение Подготовили Шатохина Маргарита

Динамика и экономичность цикла разгон-торможение Подготовили: Шатохина Маргарита ИБМ 2 -62 Громова Вероника ИБМ 2 -61 Беликова Анна ИБМ 2 -62 Руководитель: Профессор Леонов И. В. 2012

Содержание 1. Введение 2. Режим Движения машины 3. Идеализированный цикл разгон-торможение 4. Кинетическая энергия 5. Торможение 6. Максимальная скорость в цикле 7. Время движения в цикле разгон-торможение 8. Зависимость динамических качеств машины от доли избыточного момента двигателя при разгоне 9. Выводы о динамике цикла разгон-торможение 10. Связь динамических и экономических качеств машины в цикле разгон-торможение при изменении мощности двигателя 11. Зависимости циклового КПД и времени разгона от коэффициента загрузки двигателя kр 12. Взаимосвязь динамических и экономических показателей при изменении коэффициента загрузки kр 13. Анализ зависимостей эконмических и динамических показателей машины от мощностей двигателя 14. Выбор оптимальной мощности двигателя 15. Зависимости обобщенного критерия оптимальности Ф 0 от коэффициента загрузки k. P при различных значениях весовых коэффициентов 2

Введение В условиях эксплуатации машины редко работают в установившемся режиме. Значительную часть времени современные машины работают с частым изменением скоростного и нагрузочного режимов работы, с чередованием разгона и торможения. Поскольку неустановившийся цикл движения машины заканчивается её остановкой, то часто предъявляются определенные требования не только к разгону машины, но и к времени и пути ее останова, а также к величине ускорений и нагрузок, с которыми он осуществляется. Для удовлетворения этих требований конструктору приходится проводить динамический расчет, который основывается на энергетических соотношениях процессов, протекающих в машинах при останове. Рассмотрим подробнее идеализированный неустановившийся режим с постоянными моментами при разгоне и торможении, состоящий из циклов разгона и следующего за ним торможения машины. 3

Режимы движения машины В зависимости от того какую работу совершают внешние силы за цикл движения машины различают три режима движения: разгон, торможение и установившееся движение. 4

Идеализированный цикл движения разгонторможение 5

Кинетическая энергия Поскольку при останове машины скорость и кинетическая энергия в конце равны нулю, то величина изменения последней будет равна величине запаса кинетической энергии в начале торможения 6

Торможение машины может осуществляться различными способами, например, переключением двигателя в режим генератора с рекуперацией вырабатываемой энергии. Такой возможностью обладают электрические двигатели. В этом случае двигатель (Mдв = 0) переключается в режим динамического торможения, а работа прикладываемого тормозного момента Mторм может быть аккумулирована и полезно использована. Иногда применяют режим выбега, т. е. торможения силами внутреннего сопротивления. 7

8

9

Максимальная скорость в цикле 10

Время движения в цикле разгонторможение 11

12

Зависимость динамических качеств машины от доли избыточного момента двигателя при разгоне 13

Выводы о динамике цикла разгонторможение Анализ свойств цикла разгон-торможение позволяет сделать следующие выводы. Наиболее высокими динамическими качествами обладает цикл разгон-торможение при постоянных моментах сил, в котором «мгновение» переключения определяется условием равенства работ при торможении величине накопленной кинетической энергии. Однакопленная кинетическая энергия при торможении будет потеряна, что существенно увеличивает расход энергии в цикле. Применение рекуперации энергии при торможении позволяет не только сохранить его высокие динамические качества, но и значительно повысить его экономичность. 14

Связь динамических и экономических качеств машины в цикле разгон-торможение при изменении мощности двигателя Динамические показатели цикла разгон-торможение определяются временем разгона τразг. Для оценки динамических и экономических показателей неустановившегося цикла при вариации используемой в процессе разгона номинальной мощности двигателя W представим зависимости этих показателей в функции коэффициента использования номинальной мощности двигателя kp. На неустановившемся режиме при вариации в расчёте мощности двигателя W можно менять и скорость и момент. Мы остановимся на последнем варианте изменении, поэтому в качестве варьируемого при расчётах параметра примем коэффициент 15

Зависимости циклового КПД и времени разгона от коэффициента загрузки двигателя kр Динамические качества МА цикла разгон-торможение представлены на рисунке оцениваются по выражению, полученному при декомпозиции цикла разгонторможение: 16

17

18

Взаимосвязь динамических и экономических показателей при изменении коэффициента загрузки kр 19

Анализ зависимостей эконмических и динамических показателей машины от мощностей двигателя 20

Выбор оптимальной мощности двигателя 21

22

Зависимости обобщенного критерия оптимальности Ф 0 от коэффициента загрузки k. P при различных значениях весовых коэффициентов: 23

Список литературы 1. курс лекций профессора Леонова И. В. 2. » теория машин и механизмов» под редакцией Леонова И. В. 3. сайт http: //vk. com/away. php? to=http%3 A%2 F%2 F www. kapterev. com%2 F 24