![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора |
1. Устройство и принцип работы машинного агрегата Машинный агрегат образован последовательным соединением двигателя внутреннего сгорания (ДВС) I, передаточного механизма II и генератора электрического тока III (см. рисунок 1). Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания служит для преобразования потенциальной энергии продуктов сгорания в механическую работу вращательного движения, которая преобразуется в генераторе в электрическую энергию. Так как угловая скорость вращения ДВС не равна угловой скорости вращения ротора генератора, то между ДВС и генератором установлен передаточный механизм, в виде планетарного зубчатого редуктора. Рисунок 1 – Схема машинного агрегата Двигатель внутреннего сгорания (см. рисунок 2) включает кривошипно-ползунный механизм (КПМ) и механизм газораспределения (МГ). КПМ состоит из кривошипа (коленчатого вала) 1, шатуна 2, ползуна (поршня) 3 и стойки (корпуса) 0. Силой, вызывающей движение поршня является сила давления расширяющихся газов. Механизм газораспределения обеспечивает наполнение рабочих цилиндров свежим зарядом и очистку их от отработанных газов. Основными элементами механизма газораспределения являются впускные и выпускные клапаны 4 и распределительные валы 5 с кулачками 6. Движение к клапану передается через толкатель 7, штангу 8 и коромысло 9. Кулачок взаимодействует с толкателем по средствам ролика, установленного в нижней части толкателя. Движение к распределительному валу 5 от кривошипа 1 может передаваться цепной передачей или набором цилиндрических зубчатых колес. Рисунок 2 – Схема двигателя внутреннего сгорания 2. Структурный анализ механизмов 2.1 Общие сведения Выполнение структурного анализа агрегата проводится в следующей последовательности: 1. Разбивка машинного агрегата на простые механизмы, установка их вида и наименования; 2. Определение количества звеньев в механизме, характера их относительного движения, названия звеньев. Выделение входных (ведущих) и выходных (ведомых) звеньев, их нумерация; 3. Определение вида и класса кинематических пар механизма, обозначение и классификация, определение количества пар каждого класса. Вращательные пары, образованные подвижными и неподвижными звеньями обозначают «О» с индексом подвижного звена; образованные подвижными звеньями – первыми буквами латинского алфавита; 4. Расчет числа степеней свободы механизма. W=3( -1)-2p5-1p4, (1) где W-степень подвижности механизма; -число звеньев механизма, включая стойку; p4, p5 –число кинематических пар 4-го и 5-го класса. Степень подвижности механизма определяет количество звеньев, которым необходимо задать движение, чтобы все остальные звенья двигались по вполне определенным законам. 2.2 Структурный анализ кривошипно-ползунного механизма КПМ-плоский, четырехзвенный механизм ( =4): звено 0-стойка; 1-кривошип, совершающий вращательное движение; 2-шатун, совершающий сложное плоскопараллельное движение;3-ползун, совершающий возвратно-поступательное движение (см. рисунок 3). Рисунок 3 – Структурная схема кривошипно-ползунного механизма Звенья механизма соединены между собой четырьмя кинематическими парами 5 класса.
Характеристика кинематических пар кривошипно-ползунного механизма приведена в таблице 1. Таблица 1 - Характеристика кинематических пар КПМ Обозначение Наименование Звенья Класс Характеристика О1 Вращательная Кривошип 1- стойка 0 5 Плоская, низшая А Вращательная Кривошип 1- шатун 2 5 Плоская, низшая В Вращательная Шатун 2 – ползун 3 5 Плоская, низшая В0 Поступательная Ползун 3 – стойка 0 5 Плоская, низшая Определяем степень подвижности механизма по формуле 1, где =4, p4=0, p5=4 W=3(4-1)-24-0=1 Это значит, что в механизме должно быть одно начальное (ведущее) звено- кривошип 1. При исследовании КПМ выделяем из механизма структурные группы (группы Ассура) и начальный механизм. Группа Ассура – простейшая кинематическая цепь с парами 5-го класса, присоединенная свободными элементами звеньев к стойке и имеющая нулевую степень подвижности. Группа Ассура состоит только из четного числа звеньев. Для плоских механизмов с низшими парами формула групп Ассура имеет вид: W=3 -2p5,(2) Для кривошипно-ползунного механизма: W=32-23=0 Начальный механизм состоит из кривошипа 1, присоединенного к стойке кинематической парой О1. Степень подвижности начального механизма: W=3(2-1)-21=1 Кривошипно-ползунный механизм является механизмом 2-го класса 2-го порядка. 2.3 Структурный анализ кулачкового механизма Трехзвенный кулачковый механизм состоит из стойки 0, кулачка 1, толкателя 2, ролика 2’ (см. рисунок 4). Кулачок совершает равномерное вращательное движение с угловой скоростью ωк, толкатель совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение со скоростью vА. Рисунок 4 – Структурная схема кулачкового механизма Классификация кинематических пар кулачкового механизма приведена в таблице 2. Таблица 2 - Классификация кинематических пар Обозначение Наименование Звенья Класс кинематической пары О1 Вращательная Кулачок 1- стойка 0 5 А Кулачковая Кулачок 1- толкатель 2 4 А’ Вращательная (пассивная) Ролик 2’- толкатель 2 5 В Поступательная Толкатель 2- стойка 0 5 По формуле 1 определяем степень свободы кулачкового механизма: где =3; p4=1; p5=2. W=3(3-1)-22-11=1 Для привода кулачкового механизма достаточно одного источника движения. 3. Кинематический анализ и синтез механизмов Кинематический синтез механизмов сводится к определению основных размеров звеньев по структурным схемам и закономерностям движения. По полученным размерам строятся кинематические схемы механизмов. Кинематический анализ механизмов сводится к решению следующих задач: - разметка траектории движения всех звеньев механизма, позволяющая рационально спроектировать корпусные детали механизма; - определение скоростей характерных точек механизма в различных его положениях, сто позволяет найти кинетическую энергию всех подвижных звеньев механизма; - определение ускорений характерных точек механизма для последующего нахождения силы инерции звеньев. Результаты аналитического анализа используют при динамическом исследовании агрегата. 3.1 Кривошипно-ползунный механизм 3.1.1 Кинематический синтез центрального кривошипно-ползунного механизма Определяем ход поршня, h0, м: h0=,(3) где vср – средняя скорость движения поршня, м/с; 1 – частота вращения коленчатого вала, об/мин.
h0=м Определяем радиус кривошипа, r, м: r=h0/2,(4) r=0,128/2=0,064 м Определяем длину шатуна, l, м: l=r/ λ, (5) l=0,064х4,8=0,307 м По известным размерам звеньев вычерчиваем кинематическую схему КПМ. Определяем масштабный коэффициент длин, μl, м/мм: μl=, (6) где rист – истинное значение радиуса кривошипа, м; О1А – отрезок на чертеже, отображающий ход поршня, мм. μl= м/мм 3.1.2 Анализ кривошипно-ползунного механизма 3.1.2.1 Графический метод планов Угол поворота кривошипа О1Аi разбиваем на 12 частей. За начало отсчета принимаем положение кривошипа и шатуна, соответствующее нижней мертвой точке ползуна. Из точек Аi циркулем отмеряем расстояние равное длине шатуна АВ в масштабе и на линии движения ползуна делаем засечки. Соединив точки Аi с соответствующими точками Вi, получаем промежуточные положения шатуна. Определяем положение ползуна в соответствующих точках, SBi, м: SBi=, (7) где SBi – положение ползуна на чертеже: SB1=7 мм, SB2=28 мм, SB3=56 мм, SB4=91 мм, SB5=117 мм, SB6=128 мм. SB1=7х10-3=0,007 м SB2=0,028 м, SB3=0,056 м, SB4=0,91 м, SB5=0.117 м, SB6=0,128 м На плане положений отмечаем точку S1, соответствующую положению центра тяжести кривошипа из соотношения ; точку S2,- центр тяжести шатуна из соотношения . Для двенадцати положений КПМ необходимо построить совмещенные планы скоростей и ускорений. Так как звено О1А совершает вращательное движение, то траекторией точки А является окружность с центром в точке О1. Вектор скорости точки А направлен перпендикулярно радиусу О1А, в сторону вращения кривошипа. Определяем скорость точки А, vAм/с: vA=ω1r=co s , (8) где ω1 – угловая скорость кривошипа, рад/с. ω1=,(9) где 1 – частота вращения коленчатого вала, м/с. ω1= рад/с vA=293,070,064=18,75 м/с На чертеже строим вектор скорости vA, в виде отрезка pva=93,75 мм из полюса pv плана скоростей. Определяем масштаб плана скоростей, μv, : μv=, (10) μv= Ползун совершает возвратно-поступательное движение, вектор скорости точки В направлен параллельно линии перемещения ползуна. Связь между скоростями точек А и В ползуна выражается векторным уравнением: vВ=vА vВА, (11) где vВ – вектор абсолютной скорости точки В; vА – вектор скорости переносного движения полюса; vВА – вектор относительной скорости точки В по отношению к точке А. Вектор vВА направлен перпендикулярно текущему положению шатуна. На плане скоростей (чертеж ЧГУ.С.КП.150404.00.0.00.01) проводим этот вектор из точки а вектора до линии действия скорости ползуна для всех 12 положений. На пересечении линий действия скоростей vВА и vВ находим точку Вi. Определяем скорость точки В, м/с: vВi =μv, (12) vВ1=0,236=7,2 м/с Определяем относительную скорость точки В относительно полюса-точки А, м/с: vВАi =μv, (13) vВА1 =0,283=16,6 м/с Определяем угловую скорость шатуна, w2, рад/с: w2i=vВАi /l, (14) w2 1 =16,6 /0,307=54,07 рад/с Определяем абсолютную скорость центра тяжести кривошипа, vS1,м/с: vS1= vА, (15) vS1= 18,750,4=7,5 м/с Определяем абсолютную скорость центра тяжести шатуна, vS2,м/с: vS2i= μv,(16) vS21= 0,262=12,4 м/с Результаты планов скоростей представим в виде таблицы 3.
Заявитель, осуществляющий деятельность по передаче электрической энергии и покупающий электрическую энергию на оптовом рынке электрической энергии (мощности), в целях компенсации потерь в электрических сетях представляет администратору характеристики электрической сети и объектов сетевого хозяйства по каждой группе точек поставки (сетевому объекту). В целях получения данных о фактическом производстве и потреблении энергии, а также проведения расчетов на оптовом рынке электрической энергии (мощности) заявитель представляет документы, свидетельствующие о соответствии системы коммерческого учета обязательным техническим требованиям и условиям договора о присоединении к торговой системе оптового рынка, в порядке, установленном администратором. Администратор не вправе требовать от заявителя представления сведений, не предусмотренных настоящими Правилами, если иное не установлено законодательством Российской Федерации. В целях обеспечения равного доступа к услугам администратора собственник или иной законный владелец сетевых объектов, к которым технологически присоединен заявитель либо третьи лица, интересы которых он представляет, обязан в течение 30 дней со дня получения указанных документов обеспечить согласование однолинейной схемы присоединения к внешней электрической сети и оформить акты разграничения балансовой принадлежности и ответственности
1. О некоторых методах получения тепловой и электрической энергии
2. Средства учета количества электричества и электрической энергии
3. Принцип следования за энергией клиента (пациента) в недирективной психотерапии
4. Анализ путей снижения себестоимости производства электрической энергии
5. Параллельное соединение приемников электрической энергии. Проверка I закона Кирхгофа
9. Использование биомассы для получения энергии
10. Нетрадиционные способы и источники получения энергии
11. Способы получения энергии из отходов
12. Полиплоидия и получение полиплоидов
13. Получение уравнения переходного процесса по передаточной функции
14. Вакцины, их получения из микроэлементов
15. Получение взятки ст.311 УК Республики Казахстан
16. Риформинг как способ получения бензинов с улучшенными характеристиками
17. Обзор методов получения пленок и их свойства
18. Разработка технологии получения отливок «корпус» из сплава МЛ5 в условиях массового производства
19. Разработка модели технологического процесса получения ребристых труб и ее апробация
20. Полупроводниковые пластины. Методы их получения
21. Автоматизация процесса получения диоксида титана
25. Расчёт и проектирование установки для получения жидкого кислорода
26. Получение серной кислоты путем гидратации оксида серы
27. Получение и применение кальция и его соединений
28. История получения цинка, его химические св-ва и применение цинка в промышленности
29. Получение алканов, алкенов, алкинов. Важнейшие представители. Применение в промышленности
32. Технический анализ и его применение на примере данных полученных с Московской фондовой биржи
33. Методы получения и обработки маркетинговой информации
34. Первая помощь при повреждении электрическим током
35. Инструменты и методы получения данных в конкурентной разведке
36. Озонолиз как способ очистки и получения новых полезных нефтепродуктов
37. Получение моторных топлив из газов газификации растительной биомассы
41. Каучук и резина и их промышленное получение
42. Товарные знаки: получение, учет и использование
43. Гарантии, предупреждающие нарушение права работника на получение вознаграждения за труд
44. Получение вторичных продуктов из торфа и сланцев
45. Беседа как метод получения психологической информации
46. Получение изделий литьем металлов
47. К вопросу о субъектах получения взятки
48. Исследование и моделирование с помощью компьютера электрических полей
49. Явление политипизма и методы получения различных политипов в SiC
50. Исследование и моделирование с помощью компьютера электрических полей
51. Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение
52. Получение хлорида гексааминникеля
53. Проект реконструкции цеха первичной переработки нефти и получения битума на ОАО «Сургутнефтегаз»
57. Кислород и водород как химические элементы и простые вещества. Их получение и применение
58. Определение стоимости имущества, полученного по договору мены
59. Затраты на получение товарного знака
60. Оценка имущества, полученного в качестве вклада в уставный капитал
61. Опасность поражения электрическим током и первая помощь при электроравме
62. Риск получения травм при аварийных ситуациях в различных частях самолета
63. Получение Pt-Re катализатора с использованием возвратных Pt и Re
67. Компьютерные технологии как инструмент получения новой информации о строении океанических разломов
68. Учет очереди на получение квартир по организациям (база данных)
69. Получение услуг сети через удаленный компьютер
73. Алюминий и его сплавы. Особенности получения отливок
74. Исследование сорбционных свойств углеродистого остатка, полученного в результате пиролиза автошин
75. Требования для получения лицензии на рынке ценных бумаг
77. Получение трансгенных животных
78. Откормочные качества молодняка свиней, полученного при разных типах скрещивания
79. Технология содержания овец и получение продукции в тонкорунном овцеводстве
81. Особенности мышления и использование их для получения правдивых показаний
83. Право на поиск, получение и использование информации
84. Расследование преступлений связанных с получением банковского кредита
89. Значение исследования соединений группы пиразола для получения лекарственных веществ
90. Культуры изолированных клеток и тканей как новый источник для получения лекарственного сырья
91. Механизм получения стволовых клеток, проблемы и перспективы использования их в медицине
92. Особенности получения и применение интерферонов
93. Получение и очистка моноклональных антител
94. Развитие первичной медицинской помощи по принципу медсестры общей практики
95. Типы инсулина и методы его получения
97. Автоматизация процесса получения сернистого ангидрида при производстве серной кислоты
98. Безотходная переработка отходов серной кислоты для получения удобрений