ZAMAJAC.

Презентација на тему: "ZAMAJAC."— Транскрипт презентације:

1 ZAMAJAC

2 Promena potrebnog pogonskog momenta za neki mehanizam, u radnom ciklusu 2(0,2), u opštem slučaju bi se mogla predstaviti kao što je dato na slici. Postavlja se pitanje izbora pogonskog motora za ovakav mehani­zam. Očigledno je da nije svrsishodno usvajati motor prema ekstremnim vrednostima Mp. U praksi se najčešće vrši usrednjavanje, tj. nalazi se veličina Mpsr kao: prema kojoj se usvaja motor MM=Mpsr. Međutim, kao što se sa slike vidi, tokom kretanja postoji razlika između potrebnog pogonskog momenta (koji je određen opterećenjima) i stvarno dovedenog pogon­skog mo­menta (onaj koji daje motor). Ovo praktično znači da ugaona brzina vodećeg člana neće biti konstantna, već će dolaziti do perioda ubrza­nog i usporenog kretanja - znači, kretanje pogonskog člana nije poznato, nego se menja u zavisnosti od opterećenja. Samim tim, ako se menja 2, menjaće se i svi kinematički parametri, inercijalne sile itd. Šta se može učiniti da promene ugaone brzine budu što manje?

3 Sile i momenti u mehanizmu
Spoljašnje sile koje direktno deluju na članove mehanizma dele se na: Pogonske sile i momente: Sile i momenti koje pokreću mehanizam i vrše pozitivan rad. 2. Otporne sile i momenti: Sile i momenti koji sprečavaju kretanje mehanizma i vrše negativan rad. Dele se na: • Aktivne otpore: Otpori koji vrše koristan rad (ono za šta je mašina namenjena). • Pasivne otpore: Gubici usled trenja. Mašine uglavnom rade u podmazanoj sredini, te se ovi gubici mogu zanemariti.

4 General Equation of Mechanism Motion
Rad A12 koji su izvršile spoljašnje sile između trenutaka 1 i 2 kretanja je: Gde je: • EK2 kinetička energija mehanizma u trenutku 2. • EK1 kinetička energija mehanizma u trenutku 1. A12 obuhvata sledeće: • Rad motora (AP). Rad koji su izvršile sile i momenti koji pokreću mehanizam. • Rad otpora (AO). Rad koji su izvršile sile i momenti otpora. Razlikuju se dva tipa ovog rada: 1. Rad aktivnih otpora (AOA), rad potreban da se savladaju aktivni otpori. 2. Rad pasivnih otpora (AOP), rad potreban da se savladaju pasivni otpori (trenje).

5 Opšti zakon kretanja mehanizma
Kinetička energija mehanizma po Kenig-ovoj teoremi može se napi­sati u obliku: vSi - brzina centra mase i-tog člana mi - masa i-tog člana JSi - moment inercije za osu koja prolazi kroz centar mase i-tog člana i - ugaona brzina i-tog člana Jednačina se može pojednostaviti redukovanjem momenta inercije na jednu osu– najčešće se radi o osi obrtanja ulaznog člana. Odnosno, redukovani moment inercije biće ekvivalentan momentu inercije celog mehanizma Neka je JR redukovani moment inercije na osi ulaznog člana 2 a w2 njegova ugaona brzina. JR se računa na sledeći način: Kinetička energija se dalje može iskazati:

6 Stvarni mehanizam je sistem krutih tela koji ima jedan stepen slobode.
Na mehanizam deluju aktivna (radna) opterećenja (na slici F3 i F4), na ulazni član deluje pogonski moment (moment motora) MM koji nije jednak potrebnom pogonskom momentu. Ulazni član vrši rotaciono kretanje. Potrebno je zameniti sve sile i momente jednim momentom koja deluje na ulazni član mehanizma. Ovo je moguće uraditi pod uslovom da je ukupni rad svih sila i momenata na mogućim pomeranjima jednak radu zamenjujućeg momenta. Zamenjujući moment određen na ovaj način naziva se redukovani moment. On deluje na ulazni član mehanizma. Ovaj sistem se predstavlja uprošćeno kao kruto telo koje rotira i koje ima promenljivi moment inercije Jr (tzv. redukovani moment inercije), na koje deluje samo promenljivi redukovani moment Mr.

7 Opšti zakon kretanja mehanizma
JR2 - redukovani moment inercije u nekom trenutku kretanja JR - redukovani moment inercije na početku posmatranog perioda kretanja Mr - redukovani moment na pogonskom članu 22 - ugaona brzina pogonskog člana u nekom trenutku kretanja 21 - ugaona brzina pogonskog člana na početku posmatranog perioda kretanja Jasno je da 2 u realnom slučaju ne može biti konstantna veličina zato što rad pogonskih sila Ap i rad sila otpora Ao nisu međusobno jednaki, kao što i redukovani momenti inercije nisu konstantne veličine. Šta se može učiniti da promene ugaone brzine budu što manje?

8 Opšti zakon kretanja mehanizma
Šta se može učiniti da promene ugaone brzine budu što manje? Smanjititi uticaj promenljivog člana AP-AO – može ako je član značajno veći, sledi da JR1 mora imati veoma veliku vrednost. Smanjiti uticaj promene člana JR2 tokom kretanja – može ako ulazni član mehanizma (koji se obrće ugaonom brzinom w2) ima veoma veliki moment inercije. Na član 2 se postavlja dodatni element – zamajac (najčešće u obliku diska) koji ima veliki moment inercije i koji služi da smanji promene ugaone brzine.

9 Primena zamajca Problemi u radu mašine javljaju se usled pojave:
• Konstantnog momenta motora i promenljivog momenta otpora . • Promeljivog momenta motora i konstantnog momenta otpora. • Promenljivog momenta motora i momenta otpora. U slučaju da su i moment motora i moment otpora konstantni, neće doći do promene ulazne brzine. Dakle, neće biti potrebe za zamajcem. Ako mašinu pogoni električni motor, ulazni moment se može smatrati konsstantnim, ali ako je pogoni motor sa unutrašnjim sagorevanje, ulazni moment će biti promenljiv. Primer mašine sa pormenljivim momentom otpora bi bile štanc prese, kompresori itd., dok primer mašine sa konstantnim momentom otpora predstavljaju električni generatori.

10 Primena zamajca Opisana su dva primera primene zamajca:
1. Varijacije u ugaonoj brzini u električnom generatoru pogonjenom jednocilindričnim čevorotaktnim motorom SUS biće primetne, pošto je svega jedan od svaka četiri takta pogonski a moment otpora generatora se smatra konstantnim. Pošto je izlazni napon generatora u direktnoj vezi sa ugaonom brzinom rotora, svaka promena u brzini izaziva promenu nepona. Na primer, zatrepe svetla i slično. U ovom slučaju, zamajac In this case, a flywheel can ensure a more regular turning velocity in the generator during each cycle. 2. U slučaju štanc-prese pogonjene elektirčnim motorom, ulazni moment se može smatrati konstantnim, dok je moment otpora promenljiv. Moment otpora jednak je nuli tokom skoro celog ciklusa ali ima nagli, velik skok u trenutku štancovanja. Ovakav ciklus dakle zahteva veoma veliku snagu u trenutku štancovanja da se mašina nebi zaustavila. Međutim, ako se montira zamajac, on će skladištiti energiju tokom perioda između štancovanja, da bi pri naglom skoku tu energiju vratio u sistem, što dozvoljava upotrebu motora manje snage.

11 Design of the Flywheel U realnim slučajevima, kao što je rečeno, ugaona brzina vodećeg člana neće biti konstantna tokom ustaljenog režima kretanja. Srednja ugaona brzina pogonskog člana računa se kao aritmetička sredina minimalne i maksimalne ugaone brzine: Promenu ugaone brzine pogonskog mehanizma karakteriše koefi­cijent neravnomernosti rada , dat izrazom: Vrednost d varira, krećući so od 0.2 kod štanc presa do kod elektičnih generatora.

12 Iz literature je poznato da se analitički moment inercije zamajca računa kao:
Gde je: Odnosno: U velikom broju slučajeva redukovani moment inercije mehanizma bez zamajca JR je mala veličina pa je jednačinu moguće uprostiti i moment inercije zamajca odrediti kao:

13 Moment na izlaznom vratilu motora sa unutrašnjim sagorevanjem sa zamajcem, koeficijent neravnomernosti rada je (ugaona brzina izlaznog vratila motora varira 5% oko srednje vrednosti) Moment na izlaznom vratilu motora sa unutrašnjim sagorevanjem bez zamajca