Жылдамдықты реттегіштер

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Лекция 13.

Тақырыбы:”Жылдамдықты реттегіштер. Қозғалысты қалыптастыратын құрылғы. Тежегіш құрылғысы”. Сұрақ 1. Тежегіш реттеуіштері.

Олар бұрыш жылдамдығын берілген мөлшерде ұстау үшін қызмет етеді. 61, а суреттегі графикте қозғалтқыштың жетек моментімен М қ және кедергі моментінің М с, нұсқайтын білікшеде жұмыс кезіндегі өзгерісі көрсетілген. М ө осы моменттердің айырмашылығы болып табылады, тежегішті реттеуіштің нұсқайтын білікте немесе, тежегіштің моменті реттегіште, нұсқайтын білікшеде келтірілген. Қозғалтқыштың Мқ және Мрет реттегіштің нұсқайтын білікшеде келтіргенде, тек қане беріліс қатынасы емес, сонымен қатар жетек механизімінің сәйкестік бөлігін де ескерген дұрыс. Келтірілген қозғалтқыш моменті Мқ-Мқ iқ ŋқ; келтірілген реттегіш моменті Мө=Мрет/(iв-р ŋв-р), мұндағы ³д-в=wқ/w және i=w/wрет-қозғалтқыштан нұсқаушы білікшеге және нұсқаушы білікшеден реттігішке беріліс қатынасы; ŋд-в және ŋв-р -элементтердің пайдалы әсер және нұсқайтын білікшеден реттегішке. Тежегіш реттегіштің реттегіш әрекеті негізделген, бұрыштық жылдамдықтың тез арада өсуінен оларға кеткен моменті көтеріледі. 61, б-суретте тежегіш реттегіштің сипаттамасы көрсетілген-айналыс жиілігінің моментіне қатысты. График моментінің өзгеруі және және реттегіштің келтірілген сипаттамасы нұсқайтын білікшенің бұрыштық жылдамдығын табуға көмектеседі. Ең көбірек Мөmах және ең азырақ Мөmin реттегіштің моменті, ең көбірек wmах және ең азырақ wmin бұрыштық жылдамдықты табады, реттегіштің сипаттамасы мықтырақ болса, соғұрлым екеуінің арасындағы айналыс жиілігінің өзгешелігі аз, бұдан, айналыс жиілігінің нұсқайтын білікшеге бірқалыпты еместігі азаяды.

Сұрақ 2. Орталықтанған тежегіш реттеуіштері.

Орталықтанған тежегіш реттеуіштері қатты дене арасындағы үйкелісте 2 түрлі құрылымды игереді:реттегіш радиальының қызметі, бұларда өзара қысым дененің орталықтанған күшінің әсерінен, бір-біріне үйкелетін, радиусы бойынша айналу осіне перпендикуляр бағытталған, және реттегіштің осьтік қызметі, осыларда осы реттегіштің қысым күші айналу осінің шетімен бағытталған.

Көп таралған реттегіштің радиальды қызметінің жұмысы 62 суретте көрсетілген. Белдемеге 1 осте 2 реттегішке серіппе бекітілген 3 тежегіш салмақшасымен 4. Ось айналғанда серіппе иіледі, салмақшалар бөлінеді және кейбір бұрыштық жылдамдықта оны критикалық деп атайды, олар қозғалмайтын цилиндірлік барабанның бетіне жанасады 5. Одан ары бұрыштық жылдамдықтың көбеюінен салмақшалар орталықтанған күштен F=Fкр барабанға қысылады, оның бетінде үйкеледі және реттегіштің осінде момент пайда болады Мрет тең, бұрыштық жылдамдықтың квадратына wрет осте:

Мрет=f(mwретp-F) rz; F=k▲‚ (78)

мұндағы Fкр-орталықтанған күштің салмақшасы, бұнда ол, серіппені игенде, барабанға жанасады, k-серіппенің қатаңдығы; ▲-остегі реттегіштің барабаны мен салмақшасының арасындағы саңылау, яғни жүктелмеген серіппеде; f-салмақша мен және барабанның бетінің арасындағы үйкеліс коэффициені; m-салмақшаның массасы; p-остен ауырлықтың салмақшасының ортасына дейінгі аралық, ол барабанға тигендегі; r-барабанның радиусы; z-салмақша саны. Суреттелгеннен кем таралған, олар радиаль қызметті колодкілі тежегіш реттегіштері. Сондай реттегіштің бір түрінің сұлбасы 63-суретте көрсетілген. Тежегіш колодкісі 1 осьте айнала алады 2 дискіде 3, бекітілген осьте 4 реттегіштің. Серіппе 5 колодсіні тартады және оларды таянышқа қысады 6. Реттегіштің осінің бұрыштық жылдамдықпен айналысы кезінде, критикалыққа жақын, орталықтанған күш F серіппенің бастапқы күштен керілуі асады Fn0, колодкілер бөліне бастайды және критикалық бұрыштық жылдамдықта барабанның бетіне жанасады 7. Бұрыштық жылдамдық кезінде үлкен критикалық реттегіштің осінде тежегіш моменті пайда болады.

Орталықтанған тежегіш реттегіштері осьтік қызметте 2 түрлі вариантты негізгі құрылымды сұлба болады:тежегіш дискімен және тежегіш иінтірекпен. Реттегіштің тежегіш дискімен 2 сұлбасы 64, а, б-суретте көрсетілген. Төлкеге 7, реттегіштің осіне бекітілген, және қозғалмалы тежегіш дискіге 1, осьте сырғанай алатын, тартқыш топса бекітілген 6 сырғанағышпен m. Серіппе 4, тартылысы сомынмен орнатылады 5, дискіні қысады 1 таянышқа 3 реттегіштің осінде.

Айналыс осі орталықтанған күштің F әрбір салмақшасы тартқыш арқылы дискіге беріледі, серіппенің бастапқы тартылысы күштің Fn асып және оны қосымша ▲мәнге қысады. Диск критикалық жиіліктің айналыс осінде тежегіш таянышқа 2 реттегіштің тұртқысында орын ауыстырады. Үлкен критикалық айналыс жиілігінің, диск тежегіш таянышқа Fnz күшпен қысылады және реттегіш осте тежегіш моменті пайда болады Ìрет=fFnzr‚мұндағы Fn=(F-Fкр) /(2tgα) -күш, орталықтанған салмақшаның күшінен F тежегіш дискіге қозғалатын (сурет 64, а) . Орталықтанған күштің Fкр критикалық остегі айналыс жиілігінің мәнін серіппенің күші арқылы өрнектеуге болады Fкр/tgα=2(Fn+k▲) /z. Бұны ескеріп, реттегіштің тежегіш моменті мынандай түрде болады:

Ìрет=f[mwретpz/(2tgα) -Fn-k▲] r. (79) .

Сұрақ 3. Ауалы кедергілі реттегіштер.

Мұндай реттегіштің осі тілімшелі болады-қанаттары (әдетте 2) (сурет 65, а) , остің айналу кезіндегі тежегіш моменті пайда болады Мрет, бұрыштық жылдамдыққы қатысты wрет.

Тежегіш моментті есептеу үшін, элементарлы күштің dF қысқартылған түрін қолданамыз, қозғалатын ауа кедергісінің аудан элементі dA қанатты жылдамдықпен v=wрет r түрінде

dF=kv dA=kwрет r dA, (80),

мұндағы k-кедергі коэффициенті, оны барлық ауаның мәнімен табады, тілімшенің пішіні және оның ауалы пішіндегі күйі. Онда тежегіш моменті

Мрет=kwрет∫r3dA. (81) .

Екінші сұлбада (сурет 65, б) реттегіш қанатының механизмі 1 оске қозғалмалы бекітіледі 2 және серіппе 3 таянышқа қысылып орнатылған 4. Орталықтанған күш w1-ден w2-ге бұрыштық жылдамдықтың кобеюінен, серіппенің кедергісінен асып, қанатты α бұрышқа бұрады.

Лекция 14.

Тақырыбы:”Тыныштандырушылар. Тұрақты жылдамдықты реттеуіштер”.

Сұрақ 1. Тыныштандырушылар.

Тыныштандырушылар (толастатқыштар) қозғалмалы құралдың жүйесіндегі өзіндік зиянды тербелістерді шектеу үшін қызмет етеді. Барлық аспапта (66 сурет) қозғалмалы жүйе болпдлы 1, ол әр түрлі себептердің әсерінен тепе-теңдіктен шығуы мүмкін және салыстырмалы тербелістің қозғалмайтын бөлігіне кіреді, мысалы тұртқыда 2. Тербелістер соққының, дірілдің, үдеудің әсерінен пайда болады; өлшенген шаманың тез өзгеруінен аспаптың қозғалмалы жүйесінде өзіндік тербеліс пайда болуы мүмкін. Бұл тербелістер аспаптың көрсетілімінің бұрмалануына әкеледі, оларды қолдану қиын болады, олар аспапты жұмыс тәртібінен шығаруы мүмкін. Тыныштандырушы аспаптың қозғалмалы жүйесінде кедергі тудырады, оны игеруге жүйенің тербеліс энергиясы жұмсалады. Осы тербелістің арқасында бәсеңдейді-тыныштандырылыды.

Сұрақ 2. Аспаптың қозғалмалы жүйесінің қозғалыс теңдеуі.

Қозғалмалы жүйені әдетте тербеліс жүйесі түрінде көрсетеді, m массадан тұратын, серпімділік элементі k қатаңдықпен және тыныштандырушы, с тынышталу коэффициентімен сипатталатын. Аспаптың қозғалмалы жүйесінің қозғалысының дифференциалды теңдеуі

m¨x + ċõ + kx ±Fүйк-Fсырт, (82),

мұндағы x-тепе-теңдіктің орналасуына қатысты массаның ығысуы; m¨õ-инерциялық күш; ċõ-тынышталу күші; kx-серпімділік күші; Fүйк-тұрақты үйкеліс күші; Fсырт-сыртқы әсер күші.

Тіректің сәйкес таңдалуына байланысты қозғалмалы жүйенің Fүйк күшін минимумға әкеледі, өйткені ол аспаптың сезгіштік қасиетін азайтады. Сондықтан (82) теңдеуді шешкенде соған сүйенеді. Fсырт күшті амортизатордың көмегімен мүмкіндігінше азайтуға болады немесе ол тіпті болмауы мүмкін. Осы айтылған бойынша теңдеуді қарасақ

m¨x + ċõ + kx=0, (83) .

Тыныштандырушы күштің мәніне байланысты (82) теңдеуді әртүрлі әдіспен шешуге болады. Тыныштандырушы күш өте әлсіз болған кезде (тыныштандырушы болмағанда, онда с нөлге тең деп алуға болады)

x=x0 ¾³nw0t,

мұндағы w=√k∕m-өздік тербелістің жиілігі.

Өте үлкен мәнде (82) теңдеудің толық шешімі болады. Оны қарапайым түрге келтірсек, барлық мүшесін бірінші мүшедегі коэффициентке бөлсек ¨x+(c/m) 'x+(k/m) 'x=0.

c/m= 2ε және k/m=w0 деп белгілейміз. Онда қозғалмалы жүйенің өзіндік тербелісінің теңдеуі

¨x+2ε'x+w0x=0, (84)

мұндағы ε-тыныштандырушының удельного жарты коэффициенті.

Теңдеудің шешімі

сюда вставить 85 уравнение, (85)

мұндағы С1 және С2 -интегралдау тұрақтысы, бастапқы шарттан табылатын.

Теңдеудің шешімін талдағанда (85) үш жағдайды қарастырамыз:ε=w0- критикалық тыныштану (εкр=w0) ; ε>w0-лимитациялық қозғалыс және ε<w0-қозғалыс тербелісі.

Аспаптың қозғалмалы жүйесінің тыныштандырушымен қозғалысын тыныштандырушының критикалық режимдегі қозғалысымен салыстыру қабылданған. Салыстырудың қолайлылығы үшін тыныштандырушының дәрежесін кіргізеді

D=c/cкр=ε/εкр=ε/w0.

Тыныштандырушының дәрежесі деп-өлшемсіз шаманы айтады, аспаптың қозғалмалы жүйесінің тынышталу коэффициентінің скр тынышталу коэффициентіне қатынасына тең, сол критикалық тынышталу режммінде өзінің орны болған. Негізінде аспаптарда тыныштандыру дәрежесі бірден аз режим қолданылады. Бұл жағдайда (D<1 немесе ε<w0) (85) теңдеудің шешімі (сурет 67) :

сюда вставить 86 уравнение, (86)

мұндағы θ=√w0-ε-жүйенің өзіндік тербеліс жиілігі тыныштандырушымен ; γ-фазаның ығысуы немесе бастақы фаза; x-тербелістің бастапқы сермесі.

Сұрақ 3. Тыныштандырушының типін таңдау.

Тыныштандыру дәрежесі берілген деп, тапсырманың екінші бөлігін есептейміз-өзіндік тыныштандырудың есептелуі. Өте коп таралған тыныштандырушылар болып, аспаптың қозғалмалы жүйесінде сызықтық кедергіні алуға болатын. Бұндай тыныштандырушыларға ауалы, сұйықтықты және магниттіиндукциялық тыныштандырушылар жатады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.