Цены снижены! Бесплатная доставка контурной маркировки по всей России

Механический коэффициент полезного действия – () —

Механический коэффициент полезного действия

Механический коэффициент полезного действия, равный отношению среднего эффективного давления к среднему индикаторному, оценивает механические потери в двигателе:

Механический к. п. д. можно выразить и через мощности двигателя:

Таким образом, механический к. п. д. показывает в долях единицы или в процентах ту часть индикатор­ной мощности, которая передается на фланец коленчатого вала.

Анализ механических потерь в двигателе, выполненный нами ранее, позволяет сделать заключение, что значение механического к. п. д. двига­теля зависит: от степени быстроходности двигателя, от величины давления газов цикла и динамики его изменения, от качества изготовления и сборки деталей двигателя, от качества смазочного масла, от теплового состояния двигателя и режима загрузки его, от мощности навешенных вспомогатель­ных механизмов и от сопротивлений во впускной и выпускной системах двигателя.

При прочих равных условиях механический к. п. д. двигателя является функцией отношения среднего эффективного давления к максимальному давлению цикла; чем больше это отношение, тем выше механический к. п. д.

При уменьшении нагрузки на двигатель (сохраняя при этом число оборотов вала неизменным) мощность механических потерь Nmex примерно остается постоянной, а потому относительное ее значение возрастает и ме­ханический к. п. д. падает.

На рис. 105 приведены кривые изменения механического к. п. д. ?т при полной нагрузке (сплошные кривые) и при 30 % нагрузки (пунктирные кри­вые) двигателя с воспламенением от сжатия (кривая В; ? = 16) и двигателя с воспламенением от искры (кривая А; ? = 6). Данные кривые показывают, что при уменьшении нагрузки на двигатель при неизменном числе оборотов ?т значительно падает. Следует заметить, что при холостом ходе двигателя Ne== 0) из формулы (139а)

Таким образом, режим работы холостого хода можно охарактеризовать как режим, при котором механический к. п. д. равен нулю.

При одном и том же ре (как это видно из рис. 105) с увеличением числа оборотов двигателя (скоростная характеристика) ?т падает, что объясняется более интенсивным относительным ростом мощности механических потерь Nмех, чем эффективной мощности двигателя.

При работе двигателя с наддувом значение ?т изменяется в зависимо­сти от системы и степени наддува. Если двигатель переводится на работу с газотурбинным наддувом, то, как показывают опытные данные, мощность механических потерь Nмех при этом остается неизменной. Обозначим отно­шение ?н = p?н / p?, (степень наддува), где ра — давление в цилиндре в начале сжатия без наддува, а р—с наддувом. Можно принять, что отношение N

in / Ni также равно ?н, где Nin — индикаторная мощность двигателя с наддувом, а Ni — без наддува.

Если двигатель имел до наддува механический к. п. д. т. ?m, то при газо­турбинном наддуве он будет иметь:

Полученная формула показывает, что с повышением степени наддува при газотурбинном наддуве механический к. п. д. двигателя возрастает.

В том случае, когда газотурбонагнетатель кинематически связан с валом самого двигателя, отношение ?К = Nк / Ni может быть больше, меньше или равно отношению ?T = NT / Ni в зависимости от степени использования энергии отработавших газов двигателя. Здесь Nк — мощность, потребляе­мая наддувочным компрессором, а N

T —мощность, развиваемая турбиной.

В этом случае, т. е. когда газотурбонагнетатель связан кинематически : валом двигателя, условный механический к. п. д. будет равен

где ?тд—механический к. п. д. собственно двигателя.

При ?T > ?К разность (?Т — ?К) называется положительным небалансом, а при ?т<?к(?к — ?Т) называется отрицательным небалансом.

Судовые дизели имеют следующие значения механического к. п. д.


vdvizhke.ru

МЕХАНИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ — это… Что такое МЕХАНИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ?


МЕХАНИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
МЕХАНИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

— отношение работы или мощности на валу машины к работе или мощности, развиваемой в цилиндре машины. М. К. П. Д. характеризует потери энергии на трение в частях машины, передающих движение поршня валу.

Самойлов К. И. Морской словарь. — М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941

.

  • МЕХАНИЧЕСКИЕ ТАЛИ
  • МЕШКИ СПЕНСЕР-МИЛЛЕРА

Смотреть что такое «МЕХАНИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ» в других словарях:

  • механический коэффициент полезного действия — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN mechanical efficiencyME …   Справочник технического переводчика

  • механический коэффициент полезного действия двигателя — Отношение разности между внутренней мощностью турбины и мощностью, затраченной на механические потери и на привод вспомогательных агрегатов, к внутренней мощности турбины …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ — (к.п.д.), показатель эффективности действия механизма, определяемый как отношение работы, совершаемой механизмом, к работе, затраченной на его функционирование. К.п.д. обычно выражают в процентах. Идеальный механизм должен был бы иметь к.п.д =… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Коэффициент полезного действия —    (КПД)    отношение величины полезной энергии, получаемой от какого либо преобразователя энергии, к величине подводимой к нему энергии. Так, например, в тепловых двигателях КПД представляет собой отношение полезной механической работы к… …   Краткий словарь оперативно-тактических и общевоенных терминов

  • Коэффициент полезного действия — (кпд)         характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии; определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается… …   Большая советская энциклопедия

  • Коэффициент полезного действия механический — холод. техн. Для компрессора отношение индикаторной работы к эффективной …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

  • МКПД — механический коэффициент полезного действия …   Словарь сокращений русского языка

  • КОРАБЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — КОРАБЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, силовая установка, используемая для приведения в движение морских КОРАБЛЕЙ и в качестве вспомогательной установки в более маленьких плавающих суднах. В XIX и начале XX столетий морские двигатели представляли собой поршневые …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • МКПД — механический коэффициент полезного действия …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) механічний

    — коэффициент полезного действия (к.п.д.) механический mechanical efficiency *mechanischer Wirkungsgrad – відношення різниці потужності Р, споживаної насосом, і втрат механічної потужності Pм (внаслідок тертя у підшипникових опорах та ущільненнях… …   Гірничий енциклопедичний словник

dic.academic.ru

3.2.2 Механический коэффициент полезного действия (кпд)

Энергия, подводимая к механизму в виде работы движущих сил Адв.с.и моментов за цикл установившегося движения, расходуется на совершение полезной работы

Ап.с., а также на совершение работыАFтр, связанной с преодолением сил трения в кинематических парах и сил сопротивления среды.

Рассмотрим установившееся движение. Приращение кинетической энергии равно нулю, т.е.

= 0.

При этом работы сил инерции и сил тяжести равны нулю АРи = 0,АG = 0. Тогда для установившегося движения работа движущих сил равна

Адв.с.п.с.+ АFтр.

Следовательно, за полный цикл установившегося движения работа всех движущих сил равна сумме работ сил производственных сопротивлений и непроизводственных сопротивлений (сил трения).

Механический коэффициент полезного действия η (КПД) – отношение работы сил производственных сопротивлений к работе всех движущих сил за время установившегося движения:

η = . (3.61)

Как видно из формулы (3.61), КПД показывает, какая доля механической энергии, приведенной к машине, полезно расходуется на совершение той работы, для которой машина создана.

Отношение работы сил непроизводственных сопротивлений к работе движущих сил называется коэффициентом потерь:

ψ =. (3.62)

Механический коэффициент потерь показывает, какая доля механической энергии, подведенной к машине, превращается в конечном счете в теплоту и бесполезно теряется в окружающем пространстве.

Отсюда имеем связь между КПД и коэффициентом потерь

η =1- ψ.

Из этой формулы вытекает, что ни в одном механизме работа сил непроизводственных сопротивлений не может равняться нулю, поэтому КПД всегда меньше единице (η <1). Из этой же формулы следует, что КПД может равняться нулю, еслиАдв.сFтр.Движение, при котором Адв.с= АFтр называется холостым. КПД не может быть меньше нуля, т.к. для этого необходимо, чтобыАдв.сFтр.Явление, при котором механизм находится в покое и при этом удовлетворяется условие А

дв.сFтр, называется явлением самоторможения механизма. Механизм, у которого η = 1, называетсявечным двигателем.

Таким образом, коэффициент полезного действия находится в пределах

0 η 1.

Рассмотрим определение КПД при различных способах соединения механизмов.

3.2.2.1. Определение кпд при последовательном соединении

Пусть имеется nпоследовательно соединенных между собой механизмов (рисунок 3.16).

Адв.с. 1А12 А23 А3Аn-1nAn

Рисунок 3.16 — Схема последовательно соединенных механизмов

Первый механизм приводится в движение движущими силами, которые совершают работу Адв.с. Так как полезная работа каждого предыдущего механизма, затрачиваемая на производственные сопротивления, является работой движущих сил для каждого последующего механизма, то КПД первого механизма будет равняться:

η1 1/Адв.с..

Для второго механизма КПД равняется:

η2 2/А1.

И, наконец, для n-го механизма КПД будет иметь вид:

ηn n/Аn-1

Общий коэффициент полезного действия равен:

η1n n/Адв.с.

Величина общего КПД может быть получена, если перемножить КПД каждого отдельного механизма, а именно:

η1n= η1 η2 η3ηn=.

Следовательно, общий механический коэффициент полезного действия последовательно соединенных механизмов равняется произведению механических коэффициентов полезного действия отдельных механизмов, составляющих одну общую систему:

η1n= η1 η2 η3 …ηn. (3.63)

studfile.net

Конспект «Механическая работа, мощность и КПД»

Механическая работа, мощность и КПД механизма

1. Механическая работа (или работа силы над телом) – физическая величина, равная по модулю произведению силы на путь, пройденный телом вдоль направления этой силы. Если вектор силы перпендикулярен направлению движения тела, то совершаемая этой силой работа равна нулю; если вектор силы сонаправлен с направлением движения тела, то работу силы считают положительной; если вектор силы противоположен направлению движения тела, то работу силы считают отрицательной.

  • В случае, когда точка приложения силы перемещается в направлении действия силы, механическая работа А равна произведению модуля F силы на путь s, пройденный точкой приложения силы: А = Fs.
  • Единица работы в СИ 1 Джоуль (Дж) = 1 Нм.
  • «Золотое правило» механики с использованием понятия работы: никакой простой механизм не дает выигрыша в работе.

Таблица «Механическая работа, мощность и КПД»

Механическая работа, мощность и КПД

 


2. Коэффициент полезного действия (КПД) – физическая величина, равная отношению полезной работы к полной совершённой работе. КПД показывает долю полезной работы от полной и, как и все доли, всегда имеет положительный знак и не имеет «своей» единицы для измерения. Значение КПД обычно выражают в процентах, которое нужно переводить в десятичную дробь для дальнейших вычислений.

  • Коэффициентом полезного действия (КПД) механизма называют отношение полезной работы Апол к совершенной Асов, выраженное в процентах: η = Аполсов · 100%.
  • КПД любого реального механизма меньше 100 % (из-за трения и из-за того, что сами механизмы и их части имеют некоторую массу).

3. Мощность действия – физическая величина, равная отношению механической работы ко времени, за которое она была совершена. Мощность характеризует быстроту (скорость) совершения работы. Мощность принято вычислять только для тех действий, в которых механическая работа положительна.

  • Мощностью N называют отношение совершенной работы А к промежутку времени t, за который эта работа совершена: N = A/t
  • Единица мощности в СИ 1 ватт (Вт) = 1 Дж/с.
  • Мощность можно выразить через силу и скорость с помощью формулы N = Fv.

Схема «Механическая работа. Мощность»

Механическая работа

 


Конспект урока по физике в 7 класса «Механическая работа и энергия».

Смотреть задачи: 1) на механическую работу,  2) механическую мощность, 3) на КПД простых механизмов.

Следующая тема: «Простые механизмы. Блоки»

uchitel.pro

Коэффициент полезного действия механизма

Определение и формула коэффициента полезного действия механизма

В жизни человек сталкивается с проблемой и необходимостью превращения разных видов энергии. Устройства, которые предназначены для преобразований энергии, называют энергетическими машинами (механизмами). К энергетическим машинам, например, можно отнести: электрогенератор, двигатель внутреннего сгорания, электрический двигатель, паровую машину и др.

В теории любой вид энергии может полностью превратиться в другой вид энергии. Но на практике помимо преобразований энергии в машинах происходят превращения энергии, которые названы потерями. Совершенство энергетических машин определяет коэффициент полезного действия (КПД).

Коэффициент полезного действия можно определить через работу, как отношение (полезная работа) к A (полная работа):

   

Кроме того, можно найти как отношение мощностей:

   

где — мощность, которую подводят механизму; — мощность, которую получает потребитель от механизма. Выражение (3) можно записать иначе:

   

где — часть мощности, которая теряется в механизме.

Из определений КПД очевидно, что он не может быть более 100% (или не моет быть больше единицы). Интервал в котором находится КПД: .

Коэффициент полезного действия используют не только в оценке уровня совершенства машины, но и определения эффективности любого сложного механизма и всякого рода приспособлений, которые являются потребителями энергии.

Любой механизм стараются сделать так, чтобы бесполезные потери энергии были минимальны (). С этой целью пытаются уменьшить силы трения (разного рода сопротивления).

КПД соединений механизмов

При рассмотрении конструктивно сложного механизма (устройства), вычисляют КПД всей конструкции и коэффициенты полезного действия всех его узлов и механизмов, которые потребляют и преобразуют энергию.

Если мы имеем n механизмов, которые соединены последовательно, то результирующий КПД системы находят как произведение КПД каждой части:

   

При параллельном соединении механизмов (рис.1) (один двигатель приводит в действие несколько механизмов), полезная работа является суммой полезных работ на выходе из каждой отдельной части системы. Если работу затрачиваемую двигателем обозначить как , то КПД в данном случае найдем как:

   

Рис. 1

Единицы измерения КПД

В большинстве случаев КПД выражают в процентах

   

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Теория механизмов и машин | Потери энергии на трение. Механический коэффициент полезного действия

Энергия, подводимая к механизму в виде работы Адв движущих сил и моментов за цикл установившегося режима, расходуется на совершение полезной работы Апс т.е. работы сил и моментов полезного сопротивления, а также на совершение работы Ат, связанной с преодолением сил трения в кинематических парах и сил сопротивления среды: Адв = Апс + Ат. Значения Апс и Ат подставляются в это и последующие уравнения по модулю.

Механическим коэффициентом полезного действия (или сокращенно КПД) называют отношение

. (4.19)

Как видно, КПД показывает, какая доля механической энергии, подведенной к машине, полезно расходуется на совершение той работы, для которой машина создана (например, на выполнение технологической обработки изделий, на производство электроэнергии, на подъем груза и т.п.).

Отношение ξ = Ат/Адв называют механическим коэффициентом потерь, который характеризует, какая доля механической энергии Адв, подведенной к машине, вследствие наличия различных видов трения превращается в конечном счете в теплоту и бесполезно теряется, рассеиваясь в окружающем пространстве. Так как потери на трение неизбежны, то всегда ξ > 0. Между коэффициентом потерь и КПД существует очевидная связь: ξ = 1 – η. В современных условиях, когда экономное расходование энергии является одной из первоочередных задач, КПД и коэффициент потерь являются важными характеристиками механизмов машин.

В уравнение (4.19) вместо работ Адв и Апс совершаемых за цикл, можно подставлять средние за цикл значения соответствующих мощностей:

, (4.20)

Для механизмов различных передач (зубчатых, ременных и др.), имеющих один ведущий и один ведомый валы, уравнение (4.20) принимает вид

.

Если с механизма, находящегося в установившемся движении, снята полезная нагрузка (Апс = 0), то такой режим называют холостым ходом. Очевидно, что ηхх = 0, ξxx= 1, так как вся энергия, подводимая к механизму при холостом ходе, тратится лишь на преодоление его собственных потерь. Отсюда следует, что 0 ≤  η  <l;  l≥  ξ  >0.

Подчеркнем, что КПД и коэффициент потерь определяются только тогда, когда механизм находится в установившемся движении. Если оно является периодически изменяющимся, то КПД и коэффициент потерь представляют собой средние за цикл энергетические характеристики механизма. Обычно КПД отдельных механизмов определяют экспериментально и указывают в справочниках. Расчетные формулы для определения КПД системы механизмов, соединенных последовательно или параллельно, приведены в специальной литературе.

Рассмотрим, каким образом определяют КПД отдельного механизма расчетным путем, например механизма двойного клина (см. рис. 4.10, а).

Рис. 4.10. Схемы расчета КПД механизма двойного клина

Пусть к клину 1 приложена движущая сила , перемещающая его вниз вдоль стойки 3. При этом клин 2 будет отжиматься вправо, преодолевая действие пружины. Это будет прямым ходом механизма. Перемещения клиньев связаны векторным соотношением   (рис. 4.10, б), откуда

ΔS2 = ΔS1 tg γ .(4.21)

При прямом ходе на клин 1 кроме движущей силы  действуют еще реакции  и , которые вследствие трения составляют с относительными перемещениями  и  =  угол 90º + φт . Так как КПД определяется в предположении, что звенья движутся равномерно, то силы инерции принимаются равными нулю. При определении КПД не рассматривают также силы тяжести звеньев.

По уравнению сил, приложенных к клину 1, строим план сил (рис. 4.10, в), для которого, используя теорему синусов, записываем

отсюда

(4.22)

На клин 2 действуют сила , сила полезного сопротивления  и реакция   (см. рис. 4.10, а), связанные уравнением . Из плана сил (см. рис. 4.10, в) по теореме синусов находим

(4.23)

КПД при прямом ходе

или, используя уравнения (4.21) – (4.23), получаем

(4.24)

Добавим, что для винтовой пары скольжения и для червячной зубчатой пары КПД имеет схожее с (4.24) выражение

где γ – угол подъема витков винта или червяка.

Допустим, что прямой ход закончился, клинья 1 и 2 остановились, а затем под действием силы  начали свое обратное движение. При этом изменит свое направление и поток энергии: сила  станет движущей, а сила силой полезного сопротивления (рис. 4.10, г). Треугольник перемещений при обратном ходе показан на рис. 4.10, д: направления всех перемещений изменились на обратные. Поэтому силы трения в кинематических парах также изменят свои направления на противоположные. С учетом этого построим план сил при обратном ходе (рис. 4.10, е). Нетрудно заметить, что в уравнениях знаки при углах трения должны также измениться на противоположные.

Запишем КПД обратного хода: . Чтобы раскрыть это выражение, нет необходимости повторять силовой расчет. Определить ηоб можно так: взять величину, обратную ηпр (см. (4.24)), и изменить знак при угле трения на обратный, т.е.

Если выполнить механизм с углом γ < 2φт, то прямой ход будет возможен: сила  переместит клин 1 вниз, а клин 2 будет отодвинут вправо. Однако обратный ход будет невозможен: если γ < 2φт, то клин 1 при обратном ходе защемляется между клином 2 и вертикальной стенкой стойки, так что движущая сила  сколь бы велика она ни была, не сможет осуществить обратный ход, даже если с клина 1 снять полезную нагрузку . Наступает самоторможение при обратномходе. Обратный ход был бы возможен, если силу  сделать также движущей, направив ее вверх. Тогда она будет вытаскивать клин 1 вверх, помогая движущей силе  осуществлять обратный ход.

Самоторможение механизма при обратном ходе используется в малых грузоподъемных машинах, в клиновых соединениях, а также в эксцентриковых зажимах, винтовых домкратах и других механизмах.

Если угол γ назначить в пределах 2φт < γ < 90° – 2φт, то будет возможен как прямой, так и обратный ход. Часть энергии, подведенной к клину 1 при прямом ходе будет возвращена ему при обратном ходе, другая значительная часть энергии пойдет на преодоление трения. Это свойство клиновых механизмов широко используют в различных поглощающих устройствах, например в механизмах автосцепок локомотивов и вагонов.

При γ > 90° – 2φт прямой ход механизма становится невозможным. В этом случае клин 2 защемляется между клином 1 и горизонтальной опорной плоскостью стойки; движущая сила , сколь бы велика она ни была, не может вызвать прямой ход механизма, даже если к клину 2 не прикладывать полезную нагрузку ; наступает самоторможение при прямом ходе. Механизм в этом случае абсолютно неработоспособен и применения не имеет.

Для механизма, находящегося в состоянии самоторможения, КПД теряет физический смысл, так как механизм при этом неподвижен и силы никакой работы не совершают. Однако если формально подсчитать КПД при самоторможении, то получим η < 0; модуль η характеризует «надежность» самоторможения. Возникновение самоторможения обусловлено обязательным наличием трения. Чем слабее трение (чем меньше fт, а следовательно, и φт), тем ýже область самоторможения. При отсутствии трения самоторможение механизма наступить не может. У такого идеального механизма ηпр = ηоб = 1 во всем диапазоне углов γ (кроме 0 и 90°).

Согласно (4.24), коэффициент трения fт , определяющий значение угла трения φт, оказывает большое влияние на КПД. Эта зависимость наглядно показана на рис. 4.11 (при γ = 30°) для разных видов трения и смазки: I – трение без смазочного материала η = 5…40%; II – граничная смазка η = 50 … 70%; III – гидродинамическая и гидростатическая смазка η = 90 … 97%; IV – трение качения η = 98 … 99 %.

Рис. 4.11. Влияние коэффициента трения fтна КПД механизма

Рассмотренный пример показывает, что высокие значения КПД можно получить только при замене трения скольжения трением качения или в условиях совершенной жидкостной смазки. Поэтому в современных конструкциях станков с программным управлением, в прецизионных станках и другом технологическом оборудовании, где требуется высокая точность позиционирования и малые потери мощности на трение, широкое распространение получили шариковые винтовые пары качения или гидростатические передачи винт – гайка. В первом случае по винтовым канавкам винта и гайки перекатываются шарики, а во втором случае между рабочими поверхностями винта и гайки создается масляный слой, давление в котором поддерживается на требуемом уровне.

3ys.ru

Определение механического коэффициента полезного действия

Определение механического коэффициента полезного действия  [c.175]

На основании указанных в пп. Г и 2° настоящего параграфа общих формул получаются формулы для определения механических коэффициентов полезного действия одноступенчатых планетарных редукторов.  [c.176]

Целью силового расчета механизмов является определение неизвестных внешних сил и моментов сил, а также реакций в кинематических парах. Реакции в кинематических парах используются при уточненном изучении движения звеньев механизмов, проведении расчетов на прочность, жесткость, износостойкость, вибростойкость, при выборе подшипников и определении механического коэффициента полезного действия (КПД) механизмов.  [c.228]


С точки зрения веса двигателя, было бы желательно увеличить число оборотов поскольку возможно, т. е. пока выгода от увеличения п не уничтожится уменьшением коэффициента подачи щ и механическим коэффициентом полезного действия а с точки зрения работы пропеллера, для определенной мош ности и диаметра винта существует наивыгоднейшее число оборотов. Можно согласовать оба требования, введя между валом мотора и валом винта зубчатую передачу, но при этом получится потеря на передачу от 3 до 5%. Итак, конструктору представлен выбор или ввести передачу и быть свободным в выборе числа оборотов мотора, или, отказавшись от нее, считаться с работой пропеллера. В первом случае вводится лишний вес передачи и уменьшается г]т, но зато может быть увеличен коэффициент полезного действия винта выбор числа оборотов при этом определяется лишь трудностью в построении  [c.185]

Термодинамика возникла из потребностей теплотехники . Развитие производительных сил стимулировало ее создание. Широкое применение в начале XIX в. паровой машины поставило перед наукой задачу теоретического изучения работы тепловых машин с целью повышения их коэффициента полезного действия. Это исследование было проведено в 1824 г. французским физиком, инженером Сади Карно, доказавшим теоремы, определяющие наибольший коэффициент полезного действия тепловых машин. Эти теоремы позволили впоследствии сформулировать один из основных законов термодинамики — второе начало. В 40-х годах XIX в. в результате исследований Майера и Джоуля был установлен механический эквивалент теплоты и на этой основе открыт закон сохранения и превращения энергии, называемый в термодинамике ее первым началом. Энгельс назвал его великим основным законом движения , устанавливающим основные положения материализма. Закон сохранения и превращения энергии имеет как количественную, так и качественную стороны. Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии состоит в утверждении, что энергия системы является однозначной функцией ее состояния и при любых процессах в изолированной системе сохраняется, превращаясь лишь в строго определенном количественном соотношении эквивалентности из  [c.10]

Изложенный в этом параграфе метод обеспечивает определение подвижности механизмов с учетом сил нормального взаимодействия элементов кинематических пар на стадии выбора принципиальной схемы механизма. Полноценное и окончательное суждение о подвижности механизма, спроектированного по выбранной схеме,. может быть сделано лишь после определения коэффициента полезного действия механизма, т. е. с учетом сил трения элементов кинематических пар, что возможно после определения геометрических форм и-размеров сопрягаемых элементов кинематических пар. КПД механизма является полноценной и объективной характеристикой возможности движения механической системы и в любом ее положении должен быть больше нуля.  [c.28]


Как известно, определение величины эффективного к. п. д. и составляющих теплового баланса для существующих двигателей не представляет больших затруднений. Для определения же индикаторного к. п. д. т а следовательно, и механического к. п. д. необходимо производить инди-цирование полости рабочего цилиндра, или же одним из известных способов определить величину механического к. и. д. г , или задаться ею. Инди-цирование полости цилиндра связано с необходимостью применения для высокооборотных двигателей относительно сложной аппаратуры при недостаточной точности получаемых результатов обработки снятых индикаторных диаграмм. Использование в дальнейших расчетах величины индикаторного к. п. д., полученной в результате индицирования полости цилиндра, дает, таким образом, лишь приближенные значения определяемых параметров. Поэтому в ряде случаев бывает целесообразным вместо индицирования задаваться приближенным значением механического или индикаторного коэффициента полезного действия.  [c.258]

Коэффициент полезного действия существующих термоионных преобразователей достигает около 15%. Его можно повысить до 20—25%. Поскольку анод преобразователя нагревается до высокой температуры, необходимо его охлаждать, а нагретый теплоноситель использовать для образования пара и приведения в действие турбины. Таким образом, реактор сможет давать электрическую энергию и механическую с выходом от вала турбины, а также воспроизводить в определенном соотношении новое горючее. При комбинированном использовании тепловой энергии реактора его коэффициент полезного действия может достигнуть 40—45%.  [c.188]

Из этих основных задач вытекают многие другие задачи, связанные с механическим движением определение количества движения, работы и мощности, энергии, коэффициента полезного действия механизмов и машин.  [c.83]

Коэффициент полезного действия падает с уменьшением температурного интервала процесса. В пределе, если Т = Т», термодинамический к. п. д. равен нулю и преобразование теплоты в работу невозможно. Система, сообщающаяся с одним тепловым источником определенной температуры, может совершать только прямой и обратный изотермические процессы (расширение и сжатие при данной температуре). Разумеется, в этих условиях после возвращения системы в первоначальное состояние в окружающей среде никакие изменения сохраниться не могут. Таким образом, для получения механической работы из теплоты совершенно обязательно иметь по меньшей мере два тела разной температуры — теплоотдатчик и теплоприемник.  [c.193]

Степень совершенства использования, тепла в цилиндрах двигателя характеризуется величиной индикаторного коэффициента полезного действия т]г. Индикаторный к. п. д. определяется как отношение механической энергии, выработанной в цилиндрах дизеля, к теплу, внесенному в дизель с топливом за определенное время (например, за 1 ч)  [c.71]

Механические приводы современных машин можно обычно рассматривать состоящими из соединенных определенным образом простых механизмов, характеристики которых достаточно хорошо изучены. При анализе динамики кинематических цепей, составленных из таких механизмов, в целом ряде случаев оказываются справедливыми следующие исходные предположения а) массой обладают звенья механизма, подводящие или отводящие энергию, к которым считаются приложенными внешние моменты б) коэффициент полезного действия механизма, не зависит от скорости и положения звеньев, а также от величин внешних моментов в) передаточное отношение, выражающее отношение скоростей указанных звеньев, является постоянным.  [c.226]

Что касается определений, то здесь существует некоторая свобода, так что данную величину можно определять различными способами. Однако, пока не проведено четкое различие между определениями, существует риск возникновения путаницы. Кроме того, не все определения одинаково целесообразны. Как впервые указал Отт [1911, старая формулировка релятивистской термодинамики как раз представляет собой пример такой путаницы, которая может возникнуть, когда работа, совершенная обобщенной силон Р, интерпретируется как механическая работа в термодинамическом процессе. Однако при расчете коэффициента полезного действия тепловой машины, в которой тепловая энергия превращается в кинетическую энергию (автомобиля или поезда) или в потенциальную энергию (при подъеме тяжелых предметов краном), нас интересует не обобщенная сила, а действующая сила и ее работа.  [c.83]

Отношение эффективной мощности к. индикаторной называется механическим коэффициентом полезного действия двигателя. Для современных двигателей он равен 0,85— 0,90. Э( )фективная мощность двигателя повышается е увеличением степени сжатия, коэффициента налолиения цилиндров, объема цилиндров, числа оборотов коленчатого вала. На величину эффективной мощности влияет работа системы питания и зажигания, а также тепловой режим двигателя. При работе двигателя на холостом ходу эффективная мощность равна О, так как вся индикаторная мощность затрачивается нз механическое трение и работу вспомогательных механизмов. С увеличением числа оборотов коленчатого вала эффективная мощность увеличивается, так как улучшается наполняемость цилиндров, увеличивается среднее индикаторное давление. Но это продолжается до определенного нредела. При дальнейшем увеличении оборотов коленчатого вала двигателя давление в цилиндре падает из-за ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью и резкого увеличения трения между деталями двигателя.  [c.7]

Изучение сил трения необходимо для определения такой важной характеристики механизма, как механический коэффициент полезного действия (КПД), который определяют как отношение работы Аа.с (или мощности) СИЛ полезных сопротивлений в работе (или мощности) движущих сил ЛдвГ  [c.46]

Когда нет необходимости производить полный кинетостатический расчет плоского механизма, в результате которого устанавливаются силовые воздействия в его кинематических парах, задача сводится лишь к определению уравновешиваюш,ей силы или момента, приложенных к какому-либо подвижному звену механизма. Давления в кинематических парах могут оставаться неизвестными, как внутренние силы для механизма в целом . Что касается потерь на вредные сопротивления, то их можно считать практически постоянными для всех положений механизма и учитывать введением в расчет механического коэффициента полезного действия.  [c.187]

В каждой технической характеристике насоса указывается предельно возможная высота всасывания (высота, на которой может быть установлен насос над уровнем масла в резервуаре). Исследование этого показателя обычно производится дросселированием потока на входе в насос и измерением при этом производительности насоса. В связи с тем, что высота всасывания является функцией не только срдротивления всасывающей магистрали, но и функцией числа оборотов насоса, ее предельно-допустимую величину необходимо определять с учетом всех возможных в эксплуатации чисел оборотов приводного вала. Определение объемного и механического коэффициентов полезного действия и всасывающей характеристики насоса производится на жидкостях различных вязкостей. Обычно испытания выполняются на холодном и горячем масле. Для насосов применяемых в гидросистемах металлорежущих станков, используется масло марок Индустриальное 20 , Индустриальное 30 и Индустриальное 45 при температурах 18—50° С.  [c.182]

При изучении движения машины с учетом действующих сил, как это делается в первых трех разделах книги, посвященных вопросам кинетостатики и динамики машин, силы вредных сопротивлений в сочленениях учитываются косвенным образом введением в уравнение движения особых механических коэффиниентов, названных коэффициентом полезного действия ци коэффициентом потери ф. Эти коэффициенты предполагаются определенными из опыта путем проведения эксперимента над готовыми машинами. Для облегчения косвенного учета потерь на трение в машинах большое значение имеют общие теоремы, устанавливаемые в гл. II, касающиеся оценки потерь во всей машине через потери в ее отдельных составных частях при их последовательном, параллельном и смешанном соединениях. Однако большое практическое значение имеет учет сил вредных сопротивлений в уравнении движения не косвенным путем, через коэффициенты ц и ф, а непосредственно через сами силы трения или их работу. Это становится возможным только при знании законов, которые управляют поведением сил. трения. Изучению этих законов трения в машинах и посвящается четвертый раздел книги.  [c.9]


mash-xxl.info

admin / 30.01.2018 / Разное

Добавить комментарий

Почта не будет опубликована / Обязательны для заполнения *