ეფექტურობის კოეფიციენტი (COP) არის სისტემის (მოწყობილობის, მანქანის) ეფექტურობის მახასიათებელი ენერგიის კონვერტაციასთან მიმართებაში; განისაზღვრება გამოყენებული (ციკლური პროცესის დროს სამუშაოდ გადაქცეული) სასარგებლო ენერგიის თანაფარდობით სისტემაში გადაცემული ენერგიის მთლიან რაოდენობასთან.

კოეფიციენტი სასარგებლო მოქმედება

(ეფექტურობა), სისტემის (მოწყობილობის, მანქანის) ეფექტურობის მახასიათებელი ენერგიის გარდაქმნასთან ან გადაცემასთან მიმართებაში; განისაზღვრება გამოყენებული სასარგებლო ენერგიის თანაფარდობით სისტემის მიერ მიღებული ენერგიის მთლიან რაოდენობასთან; ჩვეულებრივ აღინიშნება h = Wpol/Wcym-ით.

ელექტროძრავებში ეფექტურობა არის შესრულებული (სასარგებლო) მექანიკური სამუშაოს თანაფარდობა წყაროდან მიღებულ ელექტრო ენერგიასთან; სითბოს ძრავებში ≈ სასარგებლო მექანიკური მუშაობის თანაფარდობა დახარჯული სითბოს რაოდენობასთან; ელექტრო ტრანსფორმატორებში ≈ მეორადი გრაგნილით მიღებული ელექტრომაგნიტური ენერგიის შეფარდება პირველადი გრაგნილის მიერ მოხმარებულ ენერგიასთან. ეფექტურობის გამოსათვლელად განსხვავებული ტიპებიენერგია და მექანიკური სამუშაო გამოიხატება იმავე ერთეულებში სითბოს მექანიკური ეკვივალენტის და სხვა მსგავსი თანაფარდობების საფუძველზე. მისი ზოგადობის გამო, ეფექტურობის კონცეფცია შესაძლებელს ხდის ერთიანი თვალსაზრისით შევადაროთ და შევაფასოთ ისეთი სისტემები, როგორიცაა ბირთვული რეაქტორები, ელექტრო გენერატორები და ძრავები, თბოელექტროსადგურები, ნახევარგამტარული მოწყობილობები, ბიოლოგიური ობიექტები და ა.შ.

ენერგიის გარდაუვალი დანაკარგების გამო ხახუნის, მიმდებარე სხეულების გათბობით და ა.შ. ეფექტურობა ყოველთვის ნაკლებია ერთიანობაზე. შესაბამისად, ეფექტურობა გამოიხატება დახარჯული ენერგიის ფრაქციებში, ანუ სახით სათანადო წილადიან პროცენტულად და არის განზომილებიანი რაოდენობა. თბოელექტროსადგურების ეფექტურობა აღწევს 35≈40%, შიდაწვის ძრავები ≈ 40≈50%, მაღალი სიმძლავრის დინამოები და გენერატორები ≈95%, ტრანსფორმატორები ≈98%. ფოტოსინთეზის პროცესის ეფექტურობა ჩვეულებრივ შეადგენს 6≈8%-ს, ქლორელაში აღწევს 20≈25%-ს. სითბოს ძრავებისთვის, თერმოდინამიკის მეორე კანონის გამო, ეფექტურობას აქვს ზედა ზღვარი, რომელიც განისაზღვრება თერმოდინამიკური ციკლის (წრიული პროცესის) მახასიათებლებით, რომელსაც ასრულებს სამუშაო ნივთიერება. კარნოს ციკლს აქვს ყველაზე მაღალი ეფექტურობა.

განასხვავებენ მანქანის ან მოწყობილობის ცალკეული ელემენტის (ეტაპის) ეფექტურობას და ეფექტურობას, რომელიც ახასიათებს სისტემაში ენერგიის გარდაქმნების მთელ ჯაჭვს. პირველი ტიპის ეფექტურობა, ენერგიის გარდაქმნის ხასიათის შესაბამისად, შეიძლება იყოს მექანიკური, თერმული და ა.შ. მეორე ტიპი მოიცავს ეფექტურობის ზოგად, ეკონომიკურ, ტექნიკურ და სხვა ტიპებს. სისტემის მთლიანი ეფექტურობა უდრის ნაწილობრივი ეფექტურობის პროდუქტს, ან ნაბიჯების ეფექტურობას.

ტექნიკურ ლიტერატურაში ხანდახან ეფექტურობა განისაზღვრება ისე, რომ ის შეიძლება იყოს ერთიანობაზე მეტი. ანალოგიური სიტუაცია წარმოიქმნება, თუ ეფექტურობა განისაზღვრება Wpol/Wcont თანაფარდობით, სადაც Wcont ≈ გამოყენებული ენერგია, რომელიც მიღებულია სისტემის „გამომავალზე“, Wcont ≈ არა მთელი ენერგია, რომელიც შედის სისტემაში, არამედ მხოლოდ მისი ნაწილი, რისთვისაც ხდება რეალური ხარჯები. მაგალითად, ნახევარგამტარული თერმოელექტრული გამათბობლების (სითბოტუმბოების) მუშაობის დროს ელექტროენერგიის მოხმარება ნაკლებია თერმოელემენტის მიერ გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობაზე. ჭარბი ენერგია ამოღებულია გარემო. ამ შემთხვევაში, მიუხედავად იმისა, რომ ქარხნის ნამდვილი ეფექტურობა ერთიანობაზე ნაკლებია, განხილული ეფექტურობა h = Wpol/Wzap შეიძლება იყოს ერთიანობაზე მეტი.

ლიტ.: არტობოლევსკი I. I., მექანიზმებისა და მანქანების თეორია, მე-2 გამოცემა, M.≈ L., 1952; გენერალური სითბოს ინჟინერია, რედ. S. Ya. Kornitsky and Ya. M. Rubinshtein, 2nd ed., M.≈ L., 1952; ზოგადი ელექტროინჟინერია, M.≈ L., 1951; ვუკალოვიჩ მ.პ., ნოვიკოვი ი.ი., ტექნიკური თერმოდინამიკა, მე-4 გამოცემა, მ., 1968 წ.

ვიკიპედია

ეფექტურობა

ეფექტურობა (ეფექტურობა) - სისტემის ეფექტურობის მახასიათებელი ენერგიის გარდაქმნასთან ან გადაცემასთან მიმართებაში. იგი განისაზღვრება გამოყენებული სასარგებლო ენერგიის თანაფარდობით სისტემის მიერ მიღებული ენერგიის მთლიან რაოდენობასთან; ჩვეულებრივ აღინიშნება η. ეფექტურობა არის განზომილებიანი რაოდენობა და ხშირად იზომება პროცენტულად.

სინამდვილეში, ნებისმიერი მოწყობილობის დახმარებით შესრულებული სამუშაო ყოველთვის უფრო სასარგებლოა, რადგან სამუშაოს ნაწილი კეთდება ხახუნის ძალების წინააღმდეგ, რომლებიც მოქმედებენ მექანიზმის შიგნით და მისი ცალკეული ნაწილების გადაადგილებისას. ასე რომ, მოძრავი ბლოკის გამოყენებით, ისინი ასრულებენ დამატებით სამუშაოს, აწევენ თავად ბლოკს და თოკს და გადალახავენ ბლოკში ხახუნის ძალებს.

ჩვენ წარმოგიდგენთ შემდეგ აღნიშვნას: ჩვენ აღვნიშნავთ სასარგებლო სამუშაოს $A_p$-ით, ხოლო სამუშაოს ვასრულებთ $A_(poln)$-ით. ამით ჩვენ გვაქვს:

განმარტება

შესრულების კოეფიციენტი (COP)ეწოდა სასარგებლო სამუშაოს თანაფარდობას სრულთან. ეფექტურობას აღვნიშნავთ ასო $\eta $, შემდეგ:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\ \მარცხნივ(2\მარჯვნივ).\]

ყველაზე ხშირად, ეფექტურობა გამოხატულია პროცენტულად, მაშინ მისი განმარტება არის ფორმულა:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\ \მარცხნივ(2\მარჯვნივ).\]

მექანიზმების შექმნისას ისინი ცდილობენ გაზარდონ მათი ეფექტურობა, მაგრამ მექანიზმები, რომელთა ეფექტურობა ტოლია (და კიდევ ერთზე მეტი) არ არსებობს.

ასე რომ, ეფექტურობის ფაქტორი არის ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც აჩვენებს იმ პროპორციას, რომლითაც სასარგებლო სამუშაოა ყველა წარმოებული სამუშაოდან. ეფექტურობის დახმარებით ფასდება მოწყობილობის (მექანიზმის, სისტემის) ეფექტურობა, რომელიც გარდაქმნის ან გადასცემს ენერგიას, რომელიც ასრულებს სამუშაოს.

მექანიზმების ეფექტურობის გასაზრდელად, შეგიძლიათ სცადოთ შეამციროთ ხახუნი მათ ღერძებში, მათ მასაში. თუ ხახუნის უგულებელყოფა შესაძლებელია, მექანიზმის მასა მნიშვნელოვნად ნაკლებია მასაზე, მაგალითად, დატვირთვაზე, რომელსაც მექანიზმი აწვება, მაშინ ეფექტურობა ოდნავ ნაკლებია ვიდრე ერთიანობა. მაშინ შესრულებული სამუშაო დაახლოებით უდრის სასარგებლო სამუშაოს:

მექანიკის ოქროს წესი

უნდა გვახსოვდეს, რომ სამუშაოში მოგების მიღწევა შეუძლებელია მარტივი მექანიზმის გამოყენებით.

მოდით გამოვხატოთ თითოეული ნამუშევარი (3) ფორმულაში, როგორც შესაბამისი ძალის ნამრავლი ამ ძალის გავლენის ქვეშ გავლილი ბილიკით, შემდეგ ფორმულა (3) გადავიყვანოთ ფორმაში:

გამოთქმა (4) გვიჩვენებს, რომ მარტივი მექანიზმის გამოყენებით, იმდენს ვიმატებთ ძალას, რამდენსაც ვკარგავთ გზაზე. ამ კანონს მექანიკის „ოქროს წესს“ უწოდებენ. ეს წესი ძველ საბერძნეთში ჩამოაყალიბა ჰერონ ალექსანდრიელმა.

ეს წესი არ ითვალისწინებს მუშაობას ხახუნის ძალების დასაძლევად, ამიტომ არის მიახლოებითი.

ეფექტურობა ენერგიის გადაცემაში

ეფექტურობის ფაქტორი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც სასარგებლო სამუშაოს თანაფარდობა მის განხორციელებაზე დახარჯულ ენერგიასთან ($Q$):

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\cdot 100\%\ \მარცხნივ(5\მარჯვნივ).\]

სითბოს ძრავის ეფექტურობის გამოსათვლელად გამოიყენება შემდეგი ფორმულა:

\[\eta =\frac(Q_n-Q_(ch))(Q_n)\მარცხენა(6\მარჯვნივ),\]

სადაც $Q_n$ არის გამათბობელიდან მიღებული სითბოს რაოდენობა; $Q_(ch)$ - მაცივარში გადაცემული სითბოს რაოდენობა.

იდეალური სითბური ძრავის ეფექტურობა, რომელიც მუშაობს კარნოს ციკლის მიხედვით, არის:

\[\eta =\frac(T_n-T_(ch))(T_n)\მარცხენა(7\მარჯვნივ),\]

სადაც $T_n$ - გამათბობლის ტემპერატურა; $T_(ch)$ - მაცივრის ტემპერატურა.

ამოცანების მაგალითები ეფექტურობისთვის

მაგალითი 1

ვარჯიში.ამწის ძრავას აქვს $N$ სიმძლავრე. $\Delta t$-ის ტოლი დროის ინტერვალით მან ასწია $m$ მასის ტვირთი $h$ სიმაღლეზე. რა არის ამწის ეფექტურობა?\textit()

გამოსავალი.განხილულ პრობლემაში სასარგებლო სამუშაო უდრის სხეულის $m$ მასის ტვირთის $h$ სიმაღლეზე აწევის სამუშაოს, ეს არის სიმძიმის ძალის დაძლევის სამუშაო. ის უდრის:

მთლიანი სამუშაო, რომელიც შესრულებულია ტვირთის აწევისას, შეგიძლიათ იხილოთ სიმძლავრის განმარტების გამოყენებით:

მოდით გამოვიყენოთ ეფექტურობის ფაქტორის განმარტება მის საპოვნელად:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\მარცხნივ(1.3\მარჯვნივ).\]

ჩვენ გარდაქმნით ფორმულას (1.3) გამონათქვამების (1.1) და (1.2) გამოყენებით:

\[\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%.\]

უპასუხე.$\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%$

მაგალითი 2

ვარჯიში. იდეალური გაზიახორციელებს კარნოს ციკლს, ხოლო ციკლის ეფექტურობა $\eta $-ის ტოლია. რა არის სამუშაო გაზის შეკუმშვის ციკლში მუდმივ ტემპერატურაზე? გაზის მიერ გაფართოების დროს შესრულებული სამუშაო არის $A_0$

გამოსავალი.ციკლის ეფექტურობა განისაზღვრება შემდეგნაირად:

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\მარცხნივ(2.1\მარჯვნივ).\]

განვიხილოთ კარნოს ციკლი, დაადგინეთ, რომელ პროცესებში მიეწოდება სითბო (ეს იქნება $Q$).

ვინაიდან კარნოს ციკლი შედგება ორი იზოთერმისაგან და ორი ადიაბატისაგან, მაშინვე შეგვიძლია ვთქვათ, რომ არ ხდება სითბოს გადაცემა ადიაბატურ პროცესებში (პროცესები 2-3 და 4-1). იზოთერმული პროცესის დროს მიეწოდება 1-2 სითბო (ნახ.1 $Q_1$), იზოთერმული პროცესის დროს 3-4 სითბო მოიხსნება ($Q_2$). გამოდის, რომ გამოხატულებაში (2.1) $Q=Q_1$. ჩვენ ვიცით, რომ სითბოს რაოდენობა (თერმოდინამიკის პირველი კანონი), რომელიც მიეწოდება სისტემას იზოთერმული პროცესის დროს, მთლიანად მიდის გაზის მიერ სამუშაოს შესასრულებლად, რაც ნიშნავს:

გაზი ასრულებს სასარგებლო სამუშაოს, რომელიც უდრის:

სითბოს რაოდენობა, რომელიც ამოღებულია იზოთერმული პროცესის დროს 3-4, უდრის შეკუმშვის სამუშაოს (მუშაობა უარყოფითია) (რადგან T=const, შემდეგ $Q_2=-A_(34)$). შედეგად, ჩვენ გვაქვს:

ჩვენ გარდაქმნით ფორმულას (2.1) შედეგების (2.2) - (2.4) გათვალისწინებით:

\[\eta =\frac(A_(12)+A_(34))(A_(12))\ to A_(12)\eta =A_(12)+A_(34)\ to A_(34)=( \eta -1)A_(12)\მარცხნივ(2.4\მარჯვნივ).\]

ვინაიდან $A_(12)=A_0 პირობით, \ $ საბოლოოდ მივიღებთ:

უპასუხე.$A_(34)=\მარცხნივ(\eta -1\მარჯვნივ)A_0$

ეფექტურობის კონცეფცია (COP) შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ტიპის მოწყობილობებზე და მექანიზმებზე, რომელთა მოქმედება ემყარება ნებისმიერი რესურსის გამოყენებას. ასე რომ, თუ ასეთ რესურსად მივიჩნევთ სისტემის მუშაობისთვის გამოყენებულ ენერგიას, მაშინ ამის შედეგად უნდა ჩაითვალოს ამ ენერგიაზე შესრულებული სასარგებლო სამუშაოს რაოდენობა.

ზოგადად, ეფექტურობის ფორმულა შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად: n = A*100%/Q. ამ ფორმულაში სიმბოლო n გამოიყენება როგორც ეფექტურობის აღნიშვნა, სიმბოლო A წარმოადგენს შესრულებული სამუშაოს რაოდენობას და Q არის დახარჯული ენერგიის რაოდენობა. ამასთან, ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ეფექტურობის საზომი ერთეული პროცენტია. თეორიულად, ამ კოეფიციენტის მაქსიმალური მნიშვნელობა არის 100%, მაგრამ პრაქტიკაში თითქმის შეუძლებელია ასეთი ინდიკატორის მიღწევა, რადგან თითოეული მექანიზმის მუშაობაში არის გარკვეული ენერგიის დანაკარგები.

ძრავის ეფექტურობა

შიდა წვის ძრავა (ICE), რომელიც თანამედროვე მანქანის მექანიზმის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტია, ასევე არის სისტემის ვარიანტი, რომელიც დაფუძნებულია რესურსის გამოყენებაზე - ბენზინზე ან დიზელის საწვავზე. აქედან გამომდინარე, შესაძლებელია მისი ეფექტურობის ღირებულების გამოთვლა.

საავტომობილო ინდუსტრიაში ყველა ტექნიკური მიღწევის მიუხედავად, შიდა წვის ძრავების სტანდარტული ეფექტურობა რჩება საკმაოდ დაბალი: ძრავის დიზაინში გამოყენებული ტექნოლოგიების მიხედვით, ის შეიძლება იყოს 25%-დან 60%-მდე. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ასეთი ძრავის მუშაობა დაკავშირებულია ენერგიის მნიშვნელოვან დანაკარგებთან.

ამრიგად, შიდა წვის ძრავის ეფექტურობაში ყველაზე დიდი დანაკარგები ხდება გაგრილების სისტემის მუშაობაში, რომელიც იღებს ძრავის მიერ გამომუშავებული ენერგიის 40%-მდე. ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი - 25% -მდე - იკარგება გამონაბოლქვი აირების ამოღების პროცესში, ანუ ის უბრალოდ ატმოსფეროში გადადის. საბოლოოდ, ძრავის მიერ გამომუშავებული ენერგიის დაახლოებით 10% მიდის შიდა წვის ძრავის სხვადასხვა ნაწილებს შორის ხახუნის დასაძლევად.

ამიტომ, საავტომობილო ინდუსტრიაში დასაქმებული ტექნოლოგები და ინჟინრები მნიშვნელოვან ძალისხმევას მიმართავენ ძრავების ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად ყველა ზემოთ ჩამოთვლილ პუნქტში დანაკარგების შემცირებით. ამრიგად, დიზაინის განვითარების ძირითადი მიმართულება, რომელიც მიზნად ისახავს გაგრილების სისტემის მუშაობასთან დაკავშირებული დანაკარგების შემცირებას, დაკავშირებულია ზედაპირების ზომის შემცირების მცდელობებთან, რომლითაც ხდება სითბოს გადაცემა. გაზის გაცვლის პროცესში დანაკარგების შემცირება ძირითადად ხორციელდება ტურბო დამტენის სისტემის გამოყენებით, ხოლო ხახუნის დანაკარგების შემცირება უფრო ტექნოლოგიური და თანამედროვე მასალებიძრავის დაპროექტებისას. ექსპერტების აზრით, ამ და სხვა ტექნოლოგიების გამოყენებას შეუძლია შიდაწვის ძრავების ეფექტურობა 80% და ზემოთ აწიოს.

მანქანა დანადგარის ეფექტურობის გაანგარიშება

მანქანა დანადგარი - ძრავის მექანიზმების, გადამცემი მექანიზმების და სამუშაო მანქანის მექანიზმების ნაკრები.

განვიხილოთ ცალკე დადგენილი შუამდგომლობა. ამ მოძრაობის ყოველი სრული ციკლისთვის კინეტიკური ენერგიის ზრდა ნულის ტოლია:

∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)

მექანიკური ეფექტურობა (ეფექტურობა) არის წარმოების წინააღმდეგობის ძალების მუშაობის აბსოლუტური მნიშვნელობის თანაფარდობა ყველა მამოძრავებელი ძალების მუშაობასთან სტაბილური მოძრაობის ციკლისთვის. შესაბამისად, ფორმულა შეიძლება დაიწეროს:

კ.პ.დ. განისაზღვრება ფორმულით: η=Ап. s/Hell (2)

სად: Aps - საწარმოო ძალების მუშაობა;

ჯოჯოხეთი მამოძრავებელი ძალების მუშაობაა.

არასაწარმოო წინააღმდეგობების AT მუშაობის თანაფარდობა მამოძრავებელი ძალების მუშაობასთან ჩვეულებრივ აღინიშნება Ψ-ით და ეწოდება მექანიკური დანაკარგების კოეფიციენტი. შესაბამისად, ფორმულა შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

η \u003d AT / AD \u003d 1 - Ψ (3)

რაც უფრო ნაკლებია არაპროდუქტიული წინააღმდეგობები მუშაობის მექანიზმში, მით უფრო დაბალია მისი დანაკარგის კოეფიციენტი და მით უფრო სრულყოფილია მექანიზმი ენერგიის თვალსაზრისით.

განტოლებიდან გამომდინარეობს: ვინაიდან AT-ის მუშაობა არცერთ მექანიზმში არ არის წინააღმდეგობის წარმოების ძალები, ხახუნის ძალები (ყინვის ხახუნის, მოცურების ხახუნის, მშრალი, ნახევრად მშრალი, თხევადი, ნახევრად თხევადი), პრაქტიკულად არ შეიძლება იყოს ნულის ტოლი, მაშინ ეფექტურობა არ შეიძლება იყოს ნულის ტოლი.

(2) ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ ეფექტურობა შეიძლება იყოს ნულის ტოლი თუ

ეს ნიშნავს, რომ ეფექტურობა ნულის ტოლია, თუ მამოძრავებელი ძალების მუშაობა უდრის მექანიზმში არსებული არაპროდუქტიული წინააღმდეგობის ყველა ძალის მუშაობას. ამ შემთხვევაში მოძრაობა შესაძლებელია, მაგრამ რაიმე სამუშაოს შესრულების გარეშე. მექანიზმის ამ მოძრაობას უმოქმედო მოძრაობა ეწოდება.

ეფექტურობა არ შეიძლება იყოს ნულზე ნაკლები, რადგან ამისათვის აუცილებელია, რომ სამუშაოს თანაფარდობა AT / IM იყოს ერთზე მეტი:

AT / BP >1 ან AT > BP

ამ უტოლობებიდან გამომდინარეობს, რომ თუ მექანიზმი, რომელიც აკმაყოფილებს მითითებულ მდგომარეობას, ისვენებს, მაშინ რეალური მოძრაობა არ შეიძლება მოხდეს.ამ ფენომენს ე.წ. თვითმუხრუჭების მექანიზმი.თუ მექანიზმი მოძრაობს. შემდეგ არაპროდუქტიული წინააღმდეგობის ძალების გავლენით თანდათან შეანელებს წინსვლას, სანამ არ შეჩერდება (შეანელებს). შესაბამისად, ეფექტურობის უარყოფითი მნიშვნელობის მიღება თეორიულ გამოთვლებში არის მექანიზმის თვითდამუხრუჭების ან მოცემული მიმართულებით მოძრაობის შეუძლებლობის ნიშანი.

ამრიგად, მექანიზმის ეფექტურობა შეიძლება განსხვავდებოდეს:

0 ≤η< 1 (4)

(2) ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ Ψ ეფექტურობა მერყეობს: 0 ≤η< 1

მანქანების ურთიერთობა სამანქანო ერთეულში.

თითოეული მანქანა არის მექანიზმების კომპლექსი, რომლებიც დაკავშირებულია გარკვეულწილად, და ზოგიერთი რთული შეიძლება დაიყოს უფრო მარტივებად, შემდეგ აქვს უნარი გამოთვალოს K.P.D. მარტივი მექანიზმები ან მათ ხელთ არსებული K.P.D-ის გარკვეული მნიშვნელობები. მარტივი მექანიზმები, შეგიძლიათ იპოვოთ სრული K.P.D. მანქანები, რომლებიც შედგება მარტივი ელემენტებისაგან მათი ნებისმიერი კომბინაციით.

მოძრაობისა და ძალის გადაცემის ყველა შესაძლო შემთხვევა შეიძლება დაიყოს შემთხვევებად: სერია, პარალელური და შერეული კავშირი.

კ.პ.დ გაანგარიშებისას. კავშირები, ავიღებთ აგრეგატს, რომელიც შედგება ოთხი მექანიზმისაგან, რომელთაგან: N1=N2=N3=N4, η1=η2=η3=η4=0.9

ჩვენ ვიღებთ მამოძრავებელ ძალას (BP) = 1.0

განვიხილოთ K.P.D. სერიული კავშირი.

პირველი მექანიზმი მოძრაობს მამოძრავებელი ძალებით, რომლებიც ასრულებენ ჯოჯოხეთის მუშაობას. ვინაიდან ყოველი წინა მექანიზმის სასარგებლო მუშაობა, დახარჯული წარმოების წინააღმდეგობებზე, არის მამოძრავებელი ძალების მუშაობა ყოველი შემდგომი, მაშინ K.P.D. პირველი მექანიზმის η არის:

მეორე - η \u003d A2 / A1

მესამე - η \u003d A3 / A2

მეოთხე - η \u003d A4 / A3

საერთო ეფექტურობა η1n=An/Ad

ამ ეფექტურობის კოეფიციენტის მნიშვნელობა შეიძლება მივიღოთ ეფექტურობის ყველა ინდივიდუალური ფაქტორების η1, η2, η3, η4 გამრავლებით. Ჩვენ გვაქვს

η=η1*η2*η3*η4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)

ამრიგად, მექანიზმების სერიული კავშირის საერთო მექანიკური ეფექტურობა ტოლია ცალკეული მექანიზმების მექანიკური ეფექტურობის პროდუქტის, რომლებიც ქმნიან ერთ საერთო სისტემას.

η=0.9*0.9*0.9*0.9=0.6561=აპ. თან.

განვიხილოთ K.P.D. პარალელური კავშირი.

როდესაც მექანიზმები პარალელურად არის დაკავშირებული, შეიძლება იყოს ორი შემთხვევა: მოძრავი ძალის ერთი წყაროდან, ძალა გადაეცემა რამდენიმე მომხმარებელს, რამდენიმე წყარო პარალელურად კვებავს ერთ მომხმარებელს. მაგრამ ჩვენ განვიხილავთ პირველ ვარიანტს.

ამასთან დაკავშირებით: აპ. s.=A1+A2+A3+A4

თუ კ.პ.დ. თითოეულ მექანიზმს აქვს იგივე მაშინ და სიმძლავრე თანაბრად გადანაწილდება თითოეულ მექანიზმზე: ∑КI=1 შემდეგ ⇒ К1=К2=К3=К4=0.25.

შემდეგ: η=∑Кi*ηi (6)

η =4(0.25*0.90)=0.90

ამრიგად, საერთო კ.პ.დ. პარალელური კავშირი, როგორც ერთეული ჯაჭვის თითოეული ცალკეული მონაკვეთის პროდუქციის ჯამი.

განვიხილოთ შერეული ნაერთის ეფექტურობა.

ამ შემთხვევაში ხდება მექანიზმების სერიული და პარალელური კავშირი.

ამ შემთხვევაში დენის რეკლამა გადადის ორ მექანიზმზე (1.3) და მათგან დანარჩენზე (2.4)

რადგან η1*η2=A2 და η3*η4=A4 და K1=K2=0.5

A2-ისა და A4-ის ჯამი უდრის Ap. თან. შემდეგ ფორმულიდან (1) შეგიძლიათ იპოვოთ K.P.D. სისტემები

η=К1*η1*η2+К2*η3*η4 (7)

η=0.5*0.9*0.9+0.5*0.9*0.9=0.405+0.405=0.81

ამრიგად, საერთო კ.პ.დ. შერეული შეერთება უდრის სერიაში შეერთებული მექანიკური კოეფიციენტების ნამრავლების ჯამს, გამრავლებული მამოძრავებელი ძალის ნაწილზე.

ეფექტურობის გაუმჯობესების გზები

ახლა ინჟინრების ძირითადი ძალისხმევა მიმართულია ძრავების ეფექტურობის გაზრდაზე მათი ნაწილების ხახუნის შემცირებით, საწვავის დანაკარგების არასრული წვის გამო და ა.შ. ეფექტურობის გაზრდის რეალური შესაძლებლობები აქ ჯერ კიდევ დიდია, მოქმედებები ტოლია: ეფექტურობის რეალური ღირებულება სხვადასხვა სახის ენერგიის დანაკარგებით არის დაახლოებით 40%. მაქსიმალური ეფექტურობა - დაახლოებით 44% - აქვთ შიდა წვის ძრავები. ნებისმიერი სითბური ძრავის ეფექტურობა არ შეიძლება აღემატებოდეს მაქსიმალურ შესაძლო მნიშვნელობას 40-44%.

დასკვნა: მექანიზმების თითოეული შეერთების ცალ-ცალკე განხილვისას შეგვიძლია ვთქვათ, რომ პარალელური შეერთების ყველაზე მაღალი ეფექტურობა უდრის η=0,9. ამიტომ, აგრეგატებში, თქვენ უნდა შეეცადოთ გამოიყენოთ პარალელური კავშირი ან რაც შეიძლება ახლოს.

ეფექტურობის გაანგარიშება - 4.0 5-დან 3 ხმის საფუძველზე

ეს სტატია ყურადღებას გაამახვილებს ნაცნობზე, მაგრამ ბევრს არ ესმის ტერმინი შესრულების კოეფიციენტი (COP). Რა არის ეს? მოდი გავარკვიოთ. შესრულების კოეფიციენტი, შემდგომში მოხსენიებული როგორც (COP) - ნებისმიერი მოწყობილობის სისტემის ეფექტურობის მახასიათებელი, ენერგიის გარდაქმნასთან ან გადაცემასთან მიმართებაში. იგი განისაზღვრება გამოყენებული სასარგებლო ენერგიის თანაფარდობით სისტემის მიერ მიღებული ენერგიის მთლიან რაოდენობასთან. ჩვეულებრივ აღინიშნება? ("ეს"). ? = Wpol/Wcym. ეფექტურობა არის განზომილებიანი რაოდენობა და ხშირად იზომება პროცენტულად. მათემატიკურად, ეფექტურობის განმარტება შეიძლება დაიწეროს: n \u003d (A: Q) x100%, სადაც A არის სასარგებლო სამუშაო, ხოლო Q არის დახარჯული სამუშაო. ენერგიის კონსერვაციის კანონის ძალით, ეფექტურობა ყოველთვის ერთიანობაზე ნაკლებია ან მისი ტოლია, ანუ შეუძლებელია დახარჯულ ენერგიაზე მეტი სასარგებლო სამუშაოს მიღება! სხვადასხვა საიტებს რომ ვუყურებ, ხშირად მიკვირს, როგორ აცხადებენ რადიომოყვარულები, უფრო სწორად, აქებენ თავიანთ დიზაინს მაღალი ეფექტურობისთვის, წარმოდგენა არ აქვთ რა არის ეს! სიცხადისთვის, მაგალითის გამოყენებით განვიხილავთ გამარტივებულ კონვერტორის წრეს და ვისწავლით როგორ მოვძებნოთ მოწყობილობის ეფექტურობა. გამარტივებული დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 1-ში

დავუშვათ, ჩვენ საფუძვლად ავიღეთ DC/DC ძაბვის გადამყვანი (შემდგომში PN), ერთპოლარულიდან გაზრდილ უნიპოლარამდე. ჩართავთ PA1 ამპერმეტრს დენის ჩართვაში, ხოლო დენის შეყვანის PN პარალელურად PA2 ვოლტმეტრს, რომლის წაკითხვაც საჭიროა მოწყობილობის ენერგიის მოხმარების (P1) და დატვირთვის ერთად გამოსათვლელად დენის წყაროდან. ჩვენ ასევე ჩავრთავთ RAZ ამპერმეტრს და RA4 ვოლტმეტრს PN-ის გამოსავალზე დატვირთვის მიწოდების შეწყვეტისას, რომლებიც საჭიროა PN-დან დატვირთვის (P2) მიერ მოხმარებული სიმძლავრის გამოსათვლელად. ასე რომ, ყველაფერი მზად არის ეფექტურობის გამოსათვლელად, მაშინ დავიწყოთ. ჩვენ ჩართავთ ჩვენს მოწყობილობას, გავზომავთ ინსტრუმენტების კითხვებს და ვიანგარიშებთ P1 და P2 სიმძლავრეებს. აქედან გამომდინარე P1=I1 x U1 და P2=I2 x U2. ახლა ჩვენ ვიანგარიშებთ ეფექტურობას ფორმულის გამოყენებით: ეფექტურობა (%) = P2: P1 x100. ახლა თქვენ შეიტყვეთ თქვენი მოწყობილობის რეალური ეფექტურობის შესახებ. მსგავსი ფორმულის გამოყენებით, შეგიძლიათ გამოთვალოთ PN და ორპოლარული გამომავალი ფორმულის მიხედვით: ეფექტურობა (%) \u003d (P2 + P3): P1 x100, ასევე დაწევის გადამყვანი. უნდა აღინიშნოს, რომ მნიშვნელობა (P1) ასევე შეიცავს მიმდინარე მოხმარებას, მაგალითად: PWM კონტროლერი და (ან) დრაივერი საველე ეფექტის ტრანზისტორების და სხვა სტრუქტურული ელემენტების სამართავად.

ცნობისთვის: მანქანის გამაძლიერებლების მწარმოებლები ხშირად მიუთითებენ, რომ გამაძლიერებლის გამომავალი სიმძლავრე გაცილებით მაღალია, ვიდრე სინამდვილეში! მაგრამ, თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ მანქანის გამაძლიერებლის სავარაუდო რეალური სიმძლავრე მარტივი ფორმულის გამოყენებით. ვთქვათ ავტომატურ გამაძლიერებელზე + 12 ვ სიმძლავრის წრეში არის 50 ა დაუკრავი. ჩვენ ვიანგარიშებთ P \u003d 12V x 50A, საერთო ჯამში ვიღებთ ენერგიის მოხმარებას 600 ვატი. მაღალხარისხიან და ძვირადღირებულ მოდელებშიც კი, მთლიანი მოწყობილობის ეფექტურობა ნაკლებად სავარაუდოა, რომ აღემატებოდეს 95% -ს. ყოველივე ამის შემდეგ, ეფექტურობის ნაწილი სითბოს სახით იშლება მძლავრ ტრანზისტორებზე, ტრანსფორმატორის გრაგნილებზე, გამსწორებლებზე. მოდით დავუბრუნდეთ გამოთვლას, მივიღებთ 600 W: 100% x92 = 570 W. ამიტომ, რაც არ უნდა იყოს 1000 W ან თუნდაც 800 W, როგორც მწარმოებლები წერენ, ეს მანქანის გამაძლიერებელი არ გასცემს! იმედი მაქვს, რომ ეს სტატია დაგეხმარებათ გაიგოთ ისეთი შედარებითი მნიშვნელობა, როგორიცაა ეფექტურობა! წარმატებებს გისურვებთ ყველას დიზაინის განვითარებასა და განმეორებაში. ინვერტორი გქონდა თან.