Iar,
viteza Wb, a bielei în jurul
centrului de greutate G, este : si din:
, prin derivare
dar , iar
si înlocuindu-le
în ultima relatie
.
Deci cunoscând rb Wb, vc J.
Pt.
simplificarea calculelor, mb 0, sau
mb se
adauga la mc , si considerând
sau o alta forma mai comoda
sau
care
a rezultat din relatia: .
Cu
notatiile: , iar
se obtine:
cu a p valorile lui J totul raportat la axul manivelei.
C.M. ALE ML CU CUPLU REZISTENT DEPENDENT DE DRUMUL PARCURS
- vehicule electrice (sau chiar mecanice)
Frn si Frf valori apreciabile depinde de "x"
La obada rotii Fr în aliniament
în panta:
în curbe:
ascensor mini fara funie de echilibrare
H - înaltimea totala de ridicare
p - greutatea / m.l. la ridicare
q - idem la coborâre
s + sn - sarcina totala
daca notam d = q
, dar
pt.
un g > 1
.
pt. funie de echilibrare, adica p = q
C.M. ALE M.L. PT. CARE CUPLUL REZISTENT STATIC VARIAZa NEREGULAT
- nu se poate stabili un anumit parametru care sa imprime legea de variatie a lui Mr
- morile cu bile;
- defibrilatoare din ind. CCh
- masinile de curatat pielarie
CLASIFICAREA M.L. ÎN FUNCŢIE DE REGIMUL DE FUNCŢIONARE
alegerea motorului de act. corespunzator regimul termic tipul de MEA, tipul ?????, schemei de comanda.
- ML cu sarcina constanta de durata
- ML cu functionare de durata, cu sarcina variabila
c de ordinul orelor
Mri - diferite, si nu se repeta de la un ciclu de functionare la altul atât ca valoare cât, si ca timp
des întâlnite asemenea ML.
ML cu regim intermitent de functionare
ta alterneaza cu tp tc = ta +tp
durata relativa de actionare
atât tc cât si DA sunt standardizate
tc = 10 min. - standard
pt. tc > 10 min. se considera ca funct. în regim de durata cu sarcini variabile
La noi în tara:
DA 25%; 40%, în alte tari
DA
DA regim usor de funct.
DA regim mediu de funct.
DA regim greu de funct.
pt. DA > 80% RF cu sarcini de durata variabile
grafic real
Mri
ti (tai
tci
- toate mas. de ridicat si transportat, excavatoare, etc.
ML cu funct. în regim de sc. d.
perioadele de funct. alterneaza perioadele de pauza
pe durata "tp"
tc standardizat la 30'; 60' si mai rar la 15'; 45' sau 90'
ML cu regim de functionare cu socuri de sarcina
regim de durata cu sarcini variabile în timp
Mrs - cuplu rezistent de soc
se folosesc volanti pt. aplatizarea graficului de sarcina pe arborele MEA.
ML cu funct. în regim pulsatoriu
cu mec. biela-manivela
daca
r << 2b
ML cu regim de functionare neregulat în timp
"a" se aprox. cu Mr = ct. de durata
"b" se aprox. cu Mr ct. de durata variabil în timp.
CONCLUZII
RF netodologia de alegere a MEA
la granita dintre ac. categ. de RF
ORGANE DE TRANSMISIE ÎN S.A.E.
Consideratii generale
O.T. sunt impuse de:
- viteza MEA de cea de intrare a ML
- pt. cresterea h energetic
- pt. protejarea MEA
- pt. reducerea duratei totale a reg. tranzitoriu.
Din ce în ce mai utilizate: cuplajele si ambreiajele electrice.
ALEGEREA VITEZEI MEA
greutatea pe unitatea de volum a red. << greutatea pe m a ME
pierderile de energie totale pt. ME de viteza ridicata + Reduct. << decât aceleasi pierderi în cazul ME de viteza redusa.
"a"
"b"
"c" pret. de const. relativ = f (n)
pt. MEA de tip asincron trifazat
pt. ac. putere cosj cu lui "n"
la aceeasi "n" cosj cu puterii
puterea utila posibila a fi trans. pe /m la Red. este de 10 ori mai mare decât la ME
motoreductor.
PARAMETRII CARACTERISTICI AU O.T.
Raportul de transmisie
capacitatea de transmisie;
randamentul;
raportul de transmisie;
o seama de parametri specifici:
unghiul de înfasurare la curelele de transmisie;
modulul la angrenajele dintate;
unghiul de înclinare a rotilor angrenajelor melcate, nr. de începuturi etc.
La angrenajele melcate, randamentul este cu atât mai mic cu cât unghiul de înclinare este mai mare.
Raportul de trans. diferit pt. cele cu frictiune, transmisii elastice transmisii rigide - trans. prin angrenaje.
n arbore motor {d , z
n arbore condus {d , z
Raportul de transmisie total dintre arborele condus (n) si arborele conducator (motor):
sau
.
În
cazul transmisiilor elastice, datorate alunecarii - pierderea relativa
de viteza, sau alunecarea de transmisie:
.
În cazul transmisiei elastice:
pt. ca
este raportul de transmisie în cazul transm. rigide.
RAPORTUL DE TRANSMISIE OPTIM AL UNUI SAE
În vederea unui studiu mai complet pt. productivitatii SAE se pleaca de la ec. F.M. timp minim de pornire, de oprire sau inversare.
Ec. F.M. se raporteaza la arborele M.L.
= ct.
Wr - viteza unghiulara pe arborele principal al ML
Deci
tp, t , ti minim
din conditia obtinerii unei acceleratii maxime a arborelui ML
ar max
, unde
si
Din ac. ec. i raport de transmisie optim pt. ca acceleratia de pornire sa fie max.
la por. tp min.
Pt.
oprire: în mod analog
- raport de transmisie
optim pt. decelerarea maxima
t min.
Pt.
inversare: .
Pt. stabilirea mai precisa:
din
.
adica o expresie mai exacta pt. raportul de transmisie optim la inversarea sensului de rotatie M = ct. numai la pornire cu reostat de pornire.
La pornirea în gol: Mr 0, m
sau
sau
.
La oprirea în gol
sau .
În mod analog, daca Mr 0, introducând valoarea raportului de transmisie optim:
Deci indiferent de Mr
, daca ar
- acceleratia la un i - oarecare, în ar max pt. un
i
dându-se
diferite valori pt. si
si
reprezentându-se ar
= f(i)
1 - acceleratiile maxime au valori din ce în ce mai mari, cu cât Mr, Jr sunt mai mici
2- cu cresterea lui Mr si Jr i din ce în ce mai mari (pt. "m" marit de 4 ori i scade de peste 2 ori)
3 - pt. i < i ar f. repede
- pt. i > i ar mai lent
LIMITAREA VALORII RAPORTULUI DE TRANSMISIE ÎN FUNCŢIE DE REZISTENŢA ORGANELOR M.L.
Daca MrN pe arborele ML pt. evitarea tensiunilor periculoase mkMr (k > 1).
din
, eliminând
din aceste 2
relatii
cu
conditia: sau
.
2 situatii:
CONSIDERAŢII PRIVIND ALEGEREA PUTERII MEA ŢINÂNDU-SE SEAMA DE CONDIŢII DINAMICE
Din relatiile:
desi nu sunt exacte pot da o inform. aprox. asupra lui i opt.
Conditia dinamica de functionare a motorului pt. început ME necuplat cu ML, si Mf 0. Deci Mr = 0; Jr EFM devine:
M - cuplu dinamic, necesar propriei sale accelerari
- accelerarea
naturala a motorului.
Pt. Mr, Jr 0, si se considera un OT cu i - raport. de transm. optim.
dar , iar
,
deci Mr raportat la MFA = cu cuplul dinamic al mot. necesar accelerarii maselor de inertie proprii ale MEA.
La raportarea la ML
si din
.
Din aceste 2 relatii rezulta:
Mrt a ML = Md al MEA.
Conditia dinamica de functionare SAE
o
o Coeficientul dinamic util = c. p. 50% în proc. tranzit.
o Din (pt. i = i
Pt. ca " Mr
r
Din aceasta relatie i = i egalitatea dintre Jr si Jm raportat la abaterile ML.
Pt.
Jr = ct. puterea MEA la care este max.
Daca
i i din
Mp sa fie mare (pt. ca ar sa fie mare)
daca , deci
- trebuie ca
sa fie mare.
CUPLAJE ELECTRICE
constructie simpla
sistem de comanda simplu si de la distanta
siguranta în functionare
transmite puteri de la watt la zeci de mii de kW (0,1 W)
Dupa natura legaturii între cele 2 semicuple:
a. - legatura mecanica
b. legatura electromecanica
c. legatura prin câmp (alunecare, cu histerezis si de tip condensator).
De ex.: - pt. M transmis W conducatoare
W condusa
se pierde prin caldura în cuplaj (la W W
CUPLAJE EL. MAG. CU LEGĂTURĂ MECANICĂ
1 - arbore conducator 4 - supr. tr.
6 - arbore conduc 5 - inele cond.
2 - S. conducator 7 - S. condusa
3 - bobina 8 - resort
9 - disc
Fm - forta el. mag.; Fr - forta resortului
m - coeficient de aderenta - frecare; z - nr. de discuri;
r - raza medie a suprafetei inelare
Rp 10)R
cuplaje el. mag. cu dinti cuplaje cu frictiune
CUPLAJE ELECTROMAGNETICE CU PULBERI
M = 0,154mkrtbD [Nm]
n - nr. de straturi (nr. de discuri)
kr - coef. de regim: 1- pt. cuplaje sincrone
0,7 0,8 - pt. cuplaje asincrone
z - coef. de rezidenta la deplasare (0,4
- valori mici pt. latimi mari ale strat. de amestec
b - latimea medie al strat. de pulberi
D - diametrul mediu al strat. de pulberi
Pmax << (f150 mm si L = 105 mm Pex = 5 W la optim 3,5 kW, n = 3000 r/min)
CUPLAREA ELECTROMAGNETICĂ DE INDUCŢIE
(Cuplaje
cu legatura prin câmp el. mag. Cuplaje cu alunecare)
2- arbore conducator
1 - arbore conduc
3 - semicupla (indus)
4 - semicupla (inductor)
5 - bobina
6 - contacte alunecatoare (de c.c.)
Se deosebesc 3 tipuri de cuplaje de inductie
a) cu induc din miez magnetic (din tole sau masiv)
b) cu indus din otel masiv (cu curenti turbionari)
c) cuplaj sincron (acelasi pas polar).
- asincron - cu curenti turbionari
sOCURILE ÎN SAE (OT protejeaza MEA)
socuri datorate cuplurilor si datorate maselor
n(M)
n(Md
nn A
=
10
rad/s
90-100
rad/s
(A' 19A)
socul datorat maselor 2 corpuri m , m
m J ; m J
J corespund arborelui motor
J corespund arborelui condus
Md - cuplu de accelerare (0 W
la limita W W , dupa un timp t
t0W
J0M
daca Md m + m
durata socului, dupa "t m1 si m2 se ciocnesc
- dupa z W
pe "z" "m W la W
" accelereaza de la 0 la W
În
"B"
pt. ac. pct. "B"
Notez cu "s" jocul dintre dinti
"s" - la întinderea firului
|