Неравномерность хода ведущего звена машины

Уравнение движения главного вала машины в форме кинетической энергии имеет вид (см. формулу 4.9):

.

Так как величина избыточной работы А_изб, являясь функцией угла поворота вала φ, угловой скорости ω и времени t, есть величина переменная, т.е. А_изб = f(φ, ω, t), при этом I_пр = f(φ), то при установившемся режиме работы машины угловые скорости в начале и конце одного цикла Т (например, одного оборота) равны: ω₀^нач = ω₀^кон = ω_ср (рис. 4.8).

За цикл изменение кинетической энергии равно нулю ΔЕ = 0. Внутри цикла угловая скорость вала может меняться, что вызывает дополнительные динамические (инерционные) нагрузки, а также дополнительное трение в кинематических парах, снижающее надежность механизма и его кпд.

Ухудшаются условия работы механизма, приходится увеличивать материалоемкость машины, повышать прочность звеньев, нести дополнительные энергетические затраты на преодоление трения.

Рис. 4.8. Периодические колебания угловой скорости

главного вала машины в период

установившегося движения

Коэффициент неравномерности хода ведущего вала машины δ выразим формулой:

, (4.13)

где:

. (4.14)

Из (4.13) и (4.14) получим:

ω_max = ω_cp (1 + ), ω_max² ≈ ω_ср² (1 + δ),

ω_min = ω_cp (1 - ), ω_min² ≈ ω_ср (1 - δ).

Величина δ может находиться в следующих пределах: для ударных машин и прессов δ ≤ , для металлорежущих станков δ = , для двигателей δ ≤ .