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.

მექანიზმების პარალელურად დაკავშირებისას შეიძლება იყოს ორი შემთხვევა: სამოტივაციო სიმძლავრის ერთი წყაროდან სიმძლავრე 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 როგორც სერიული, ასევე 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

ალბათ, ყველას აინტერესებდა შიდაწვის ძრავის ეფექტურობა (ეფექტურობის კოეფიციენტი). ყოველივე ამის შემდეგ, რაც უფრო მაღალია ეს მაჩვენებელი, მით უფრო ეფექტურია ელექტროსადგური. ამ დროისთვის, ელექტრო ტიპი ითვლება ყველაზე ეფექტურად, მისი ეფექტურობა შეიძლება მიაღწიოს 90 - 95% -ს, მაგრამ შიდა წვის ძრავებისთვის, იქნება ეს დიზელი თუ ბენზინი, რბილად რომ ვთქვათ, ეს შორს არის იდეალურისგან ...

მართალი გითხრათ, თანამედროვე ძრავის ვარიანტები ბევრად უფრო ეფექტურია, ვიდრე მათი კოლეგები, რომლებიც გამოვიდა 10 წლის წინ და ამის მრავალი მიზეზი არსებობს. იფიქრეთ 1.6 ლიტრიან ვარიანტამდე, მან მხოლოდ 60 - 70 ცხ.ძ. ახლა კი ამ ღირებულებამ შეიძლება მიაღწიოს 130 - 150 ცხ.ძ. ეს არის შრომატევადი სამუშაო ეფექტურობის გაზრდის მიზნით, რომელშიც თითოეული "ნაბიჯი" მოცემულია საცდელი და შეცდომით. თუმცა, დავიწყოთ განმარტებით.

- ეს არის ორი რაოდენობის თანაფარდობის მნიშვნელობა, სიმძლავრე, რომელიც მიეწოდება ძრავის ამწე ლილვს დგუშის მიერ მიღებულ სიმძლავრეს, გაზების ზეწოლის გამო, რომლებიც წარმოიქმნება საწვავის აალებით.

მარტივი სიტყვებით, ეს არის თერმული ან თერმული ენერგიის გარდაქმნა, რომელიც ჩნდება საწვავის ნარევის (ჰაერი და ბენზინი) წვის დროს მექანიკურ ენერგიად. უნდა აღინიშნოს, რომ ეს უკვე მოხდა, მაგალითად, ორთქლის ელექტროსადგურებში - ასევე საწვავი, ტემპერატურის გავლენის ქვეშ, უბიძგებდა ბლოკების დგუშებს. თუმცა, იქ დანადგარები ბევრჯერ დიდი იყო, ხოლო თავად საწვავი მყარი იყო (ჩვეულებრივ, ქვანახშირი ან შეშა), რაც ართულებდა მის ტრანსპორტირებას და ექსპლუატაციას, მუდმივად საჭირო იყო მისი ნიჩბებით ღუმელში „შეტანა“. შიდა წვის ძრავები ბევრად უფრო კომპაქტური და მსუბუქია, ვიდრე ორთქლის ძრავები, ხოლო საწვავის შენახვა და ტრანსპორტირება ბევრად უფრო ადვილია.

მეტი დანაკარგების შესახებ

წინ რომ ვიხედოთ, თამამად შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ბენზინის ძრავის ეფექტურობა 20-დან 25%-მდეა. და ამის მრავალი მიზეზი არსებობს. თუ ავიღებთ შემომავალ საწვავს და ხელახლა გამოვთვლით პროცენტულად, მაშინ მივიღებთ "ენერგიის 100%-ს", რომელიც გადაეცემა ძრავას, შემდეგ კი დანაკარგები წავიდა:

1)Საწვავის ეფექტურობა . ყველა საწვავი არ იწვის, მისი მცირე ნაწილი ტოვებს გამონაბოლქვი აირებს, ამ დონეზე ჩვენ უკვე ვკარგავთ ეფექტურობის 25%-მდე. რა თქმა უნდა, ახლა საწვავის სისტემები უმჯობესდება, გამოჩნდა ინჟექტორი, მაგრამ ეს შორს არის იდეალურისგან.

2) მეორე არის სითბოს დანაკარგები.და . ძრავა ათბობს საკუთარ თავს და ბევრ სხვა ელემენტს, როგორიცაა რადიატორები, მისი სხეული, მასში ცირკულირებული სითხე. ასევე, სითბოს ნაწილი გადის გამონაბოლქვი აირებით. ამ ყველაფრისთვის, ეფექტურობის 35%-მდე დაკარგვა.

3) მესამე არის მექანიკური დანაკარგები . ყველა სახის დგუშებზე, დამაკავშირებელ ღეროებზე, რგოლებზე - ყველა ადგილი, სადაც არის ხახუნი. ეს მოიცავს დანაკარგებს გენერატორის დატვირთვისგან, მაგალითად, რაც უფრო მეტ ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს გენერატორი, მით უფრო ანელებს ამწე ლილვის ბრუნვას. რა თქმა უნდა, საპოხი მასალებიც წინ წაიწია, მაგრამ ისევ და ისევ, ჯერ არავის არ დაუმარცხებია ხახუნი - კიდევ 20% ზარალი.

ამრიგად, მშრალ ნარჩენებში ეფექტურობა არის დაახლოებით 20%! რა თქმა უნდა, არის ბენზინის ვარიანტებიდან გამორჩეული ვარიანტები, რომლებშიც ეს მაჩვენებელი 25%-მდეა გაზრდილი, მაგრამ არც ისე ბევრია.

ანუ თუ თქვენი მანქანა მოიხმარს 10 ლიტრ საწვავს 100 კმ-ზე, აქედან მხოლოდ 2 ლიტრი გადავა პირდაპირ სამსახურში, დანარჩენი კი დანაკარგია!

რა თქმა უნდა, სიმძლავრის გაზრდა შეგიძლიათ, მაგალითად, თავის მობეზრებით, ვუყურებთ მოკლე ვიდეოს.

თუ გახსოვთ ფორმულა, მიიღებთ:

რომელ ძრავას აქვს ყველაზე მაღალი ეფექტურობა?

ახლა მინდა ვისაუბრო ბენზინისა და დიზელის ვარიანტებზე და გავარკვიო რომელია ყველაზე ეფექტური.

მარტივად რომ ვთქვათ და ტექნიკური ტერმინების ჯუნგლებში არ შევიდეთ, მაშინ - თუ შევადარებთ ორ ეფექტურობას - მათგან ყველაზე ეფექტური, რა თქმა უნდა, დიზელია და აი რატომ:

1) ბენზინის ძრავა ენერგიის მხოლოდ 25%-ს გარდაქმნის მექანიკურ ენერგიად, ხოლო დიზელის ძრავა გარდაქმნის დაახლოებით 40%-ს.

2) თუ დიზელის ტიპს აღჭურავთ ტურბო დამტენით, მაშინ შეგიძლიათ მიაღწიოთ 50-53% ეფექტურობას და ეს ძალიან მნიშვნელოვანია.

მაშ, რატომ არის ეს ასე ეფექტური? ეს მარტივია - მიუხედავად მსგავსი ტიპის სამუშაოებისა (ორივე შიდა წვის ერთეულია), დიზელის ძრავა თავის საქმეს ბევრად უფრო ეფექტურად ასრულებს. უფრო დიდი შეკუმშვა აქვს და საწვავი სხვა პრინციპით აინთება. ის ნაკლებად თბება, რაც ნიშნავს, რომ ზოგავს გაგრილებას, აქვს ნაკლები სარქველები (დაზოგავს ხახუნს), ასევე არ აქვს ჩვეული აალების კოჭები და სანთლები, რაც ნიშნავს რომ არ საჭიროებს დამატებით ენერგო ხარჯებს გენერატორისგან. . ის მუშაობს უფრო დაბალ სიჩქარეზე, არ არის საჭირო ამწე ლილვის უხეში დარტყმა - ეს ყველაფერი დიზელის ვერსიას ეფექტურობაში ჩემპიონად აქცევს.

დიზელის საწვავის ეფექტურობის შესახებ

ეფექტურობის კოეფიციენტის უფრო მაღალი მნიშვნელობიდან გამომდინარეობს საწვავის ეფექტურობაც. ასე, მაგალითად, 1.6 ლიტრიანი ძრავა ქალაქში მხოლოდ 3-5 ლიტრს მოიხმარს, განსხვავებით ბენზინის ტიპისა, სადაც მოხმარება 7-12 ლიტრია. დიზელის ძრავას ბევრი რამ აქვს, თავად ძრავა ხშირად უფრო კომპაქტური და მსუბუქია, ასევე ბოლო დროს უფრო ეკოლოგიურად სუფთა. ყველა ეს დადებითი ასპექტი მიიღწევა წყალობით უფრო დიდი ღირებულება, არის პირდაპირი კავშირი ეფექტურობასა და შეკუმშვას შორის, შეხედეთ პატარა ფირფიტას.

თუმცა, მიუხედავად ყველა უპირატესობისა, მას ასევე აქვს მრავალი უარყოფითი მხარე.

როგორც ირკვევა ძრავის ეფექტურობაშიდა წვა შორს არის იდეალურისგან, ასე რომ, მომავალი ნამდვილად ელექტრო ვარიანტებია - რჩება მხოლოდ ეფექტური ბატარეების პოვნა, რომლებსაც არ ეშინიათ ყინვისა და დიდხანს ინარჩუნებენ დატენვას.

ეს ასკვნის, წაიკითხეთ ჩვენი AUTOBLOG.