ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия вращающегося твердого тела из "Основы технической химии" Произведение Мд ф равно работе Лдв движущего вращающего момента. Так как направления момента движущих сил уИдв и углового перемещения ф совпадают, то эта работа всегда положительна Лдв = Мдв ф. [c.220] В том случае, когда действующие моменты Мдв и не изменяются с течением времени, угловое ускорение е тела остается постоянным. [c.220] Теперь рассмотрим величину -у в этом выражении. [c.221] Мы знаем, что для изучения движений твердого тела его представляют как сумму большого количества малых элементов и к каждому элементу применяют закономерности, полученные для движения материальных точек (см. 74). Каждый малый элемент вращающегося твердого тела имеет массу nti и линейную скорость vi = r s), где со — угловая скорость, общая для всех точек тела. [c.221] Работа движущего враищющего момента равна сумме изменения кинетической энергии вращающегося тела и работы момента сил сопротивления. [c.222] Этот результат имеет весьма важное прикладное значение, так как вращательные движения тел наиболее распространены в технике. Рассмотрим следующую задачу. [c.222] Задача 26. Двигатель внутреннего сгорания приводит во вращение компрессор. Частота вращения вала двигателя равна 1000 об/мин. Момент инерции всех вращающихся частей равен 0,2 кг-м . Внезапно кратковременно уменьшилась нагрузка на компрессор (например, упало давление воздуха). Это привело к тому, что в течение небольшого промежутка времени вал успел повернуться на 15 оборотов, а вращающий момент двигателя был больше момента сил сопротивления, действующего со стороны компрессора, на 5 Н м. Необходимо определить изменение угловой скорости вала двигателя,-которое при этом произойдет. [c.222] Сравнивая полученные результаты, мы видим, что угловая скорость вала двигателя увеличивается значительно меньше при большой величине момента инерции вращающихся частей. Это объясняется тем, что большая часть работы избытка движущего вращающего момента над моментом сил сопротивления увеличила кинетическую энергию дополнительно установленного махового колеса. Однако чрезмерное увеличение момента инерции махового колеса нежелательно, так как его размеры и масса возрастают, а выигрыш от уменьшения изменения угловой скорости вала становится не так существенным. [c.223] Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания всегда вращается неравномерно вследствие изменения давления газов, образующихся при сгорании топлива, за время каждого рабочего цикла, а также вследствие неодинаковой работы отдельных цилиндров двигателя. Если изменения угловой скорости будут слишком велики, то возникают нежелательные вибрации тех механизмов, которые соединяются с двигателем. В результате уменьшается их долговечность и надежность работы. [c.223] Маховое колесо применяют и в тех случаях, когда в течение небольшого промежутка времени требуется затратить большое количество энергии. Например, в механических прессах, крупных ножницах для разрезания металла и т. п. Время, в течение которого осуществляется нужная нам деформация заготовки, обычно мало по сравнению с временем, необходимым для выполнения подготовительных операций (установки заготовки, выемки изделия и т. п.). Поэтому во время выполнения подготовительных операций двигатель увеличивает угловую скорость махового колеса и происходит процесс накопления кинетической энергии. Эта энергия расходуется на совершение механической работы в течение кратковременного рабочего хода. Конечно, можно было бы обойтись и без махового колеса, но в этo случае нужно установить двигатель большой мощности который значительную часть времени будет работать вхо лостую, что невыгодно с экономической точки зрения. [c.224] Вернуться к основной статье