Хөдөлгүүрийн хүчийг тооцоолох арга: шаардлагатай томъёо

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-15 17:28

Хэн нэгэн машины татварыг тооцохын тулд моторын хүчийг тооцоолох хэрэгтэй. Зарим хүмүүс компрессорын хөдөлгүүрийн хүчийг бие даан тооцоолох нь чухал юм. Хэн нэгэн нь зарласан машинтай харьцуулахын тулд машины хүчийг яг таг мэдэх нь чухал юм. Ерөнхийдөө эрчим хүчний тооцоо болон хөдөлгүүрийн сонголт нь салшгүй хоёр үйл явц юм.

Эдгээр нь жолооч нар автомашиныхаа хөдөлгүүрийн хүчийг бие даан тооцоолохыг оролдож байгаа цорын ганц шалтгаан биш юм. Тооцоолоход шаардлагатай томьёогүйгээр үүнийг хийхэд нэлээд хэцүү байдаг. Эдгээрийг энэ нийтлэлд өгөх бөгөөд ингэснээр жолооч бүр өөрийн машины жинхэнэ хөдөлгүүрийн чадал хэр их болохыг өөрөө тооцоолох боломжтой болно.

Танилцуулга

Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн хүчийг тооцоолох хамгийн багадаа дөрвөн нийтлэг арга байдаг. Эдгээр аргуудад хөдөлгүүрийн нэгжийн дараах параметрүүдийг ашигладаг:

1. Орлого.
2. Эзлэхүүн.
3. Эргэхмөч.
4. Шатаах камер доторх үр дүнтэй даралт.

Тооцоолохын тулд та машины жин, мөн 100 км/цаг хүртэл хурдасгах хугацааг мэдэх шаардлагатай.

Хөдөлгүүрийн хүчийг тооцоолох дараах томьёо бүр нь тодорхой алдаатай бөгөөд 100% үнэн зөв үр дүнг өгөх боломжгүй. Хүлээн авсан өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийхдээ үүнийг үргэлж анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Хэрэв та өгүүлэлд тайлбарласан бүх томъёог ашиглан хүчийг тооцоолвол моторын бодит чадлын дундаж утгыг олж мэдэх боломжтой бөгөөд бодит үр дүнтэй зөрүү нь 10-аас ихгүй байна. %.

Хэрэв бид техникийн ухагдахууны тодорхойлолттой холбоотой шинжлэх ухааны янз бүрийн нарийн ширийн зүйлийг анхаарч үзэхгүй бол хүч нь хөдөлгүүрийн нэгжээс үүссэн энерги бөгөөд босоо амны эргүүлэх хүч гэж хэлж болно. Үүний зэрэгцээ хүч нь хувьсах утга бөгөөд түүний хамгийн их утга нь босоо амны тодорхой эргэлтийн хурдаар (паспортын өгөгдөлд заасан) хүрдэг.

Орчин үеийн дотоод шаталтат хөдөлгүүрт хамгийн дээд хүчин чадал нь минутанд 5, 5-6, 6 мянган эргэлтэнд хүрдэг. Цилиндр дэх даралтын хамгийн өндөр дундаж үр дүнтэй утгад ажиглагдаж байна. Энэ даралтын утга нь дараах параметрүүдээс хамаарна:

• түлшний хольцын чанар;
• Шаталтын бүрэн байдал;
• түлшний алдагдал.

Хүчийг физик хэмжигдэхүүний хувьд ваттаар хэмждэг бол автомашины үйлдвэрлэлд морины хүчээр хэмждэг. Доорх аргуудад тайлбарласан тооцоолол нь киловаттаар үр дүнг өгөх бөгөөд дараа нь тэдгээрийг морины хүч болгон хөрвүүлэх шаардлагатай болно.тусгай тооны машин хөрвүүлэгч.

Моментээр дамжих хүч

Чадлыг тооцоолох нэг арга бол моторын эргэлтийн моментийн эргэлтийн тооноос хамаарлыг тодорхойлох явдал юм.

Физикийн аль ч мөч нь түүнийг хэрэглэх мөрөн дээрх хүчний бүтээгдэхүүн юм. Момент нь ачааллын эсэргүүцлийг даван туулахын тулд хөдөлгүүрийн хөгжүүлж чадах хүчний үржвэр юм. Энэ параметр нь мотор хамгийн дээд хүчин чадалдаа хэр хурдан хүрэхийг тодорхойлдог.

Моментийг ажлын эзлэхүүний бүтээгдэхүүн ба шатаах камер дахь дундаж үр дүнтэй даралтын харьцаа 0.12566 (тогтмол): гэж тодорхойлж болно.

• M=(V_{ажиллаж байгаа} P_{үр дүнтэй})/0, 12566, энд V_{ажиллаж байна– хөдөлгүүрийн шилжилт [l], P}үр дүнтэй _{– шатаах камер дахь үр дүнтэй даралт [бар].}

Хөдөлгүүрийн хурд нь тахир голын эргэлтийн хурдыг тодорхойлдог.

Хөдөлгүүрийн эргэлт ба эргэлтийн утгыг ашиглан хөдөлгүүрийн хүчийг тооцоолох дараах томъёог ашиглаж болно:

P=(Mn)/9549, энд M нь эргэлтийн момент [Нм], n нь босоо амны хурд [rpm], 9549 нь пропорциональ хүчин зүйл

Тооцсон хүчийг киловаттаар хэмждэг. Тооцоолсон утгыг морины хүч болгон хувиргахын тулд үр дүнг 1, 36 пропорциональ хүчин зүйлээр үржүүлэх хэрэгтэй.

Тооцооллын энэ арга нь зөвхөн хоёр энгийн томъёог ашиглахаас бүрддэг тул үүнийг хамгийн энгийн аргуудын нэг гэж үздэг. Үнэн, та илүү ихийг хийж чаднаилүү хялбар бөгөөд онлайн тооцоолуур ашиглан машин болон түүний хөдөлгүүрийн талаар тодорхой мэдээлэл оруулах шаардлагатай.

Хөдөлгүүрийн хүчийг тооцоолох энэхүү томьёо нь машины дугуйнд ирдэг хүчийг бус зөвхөн хөдөлгүүрийн гаралтын үед олж авсан хүчийг тооцоолох боломжийг олгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Ялгаа нь юу вэ? Хүч чадал (хэрэв та үүнийг урсгал гэж бодож байвал) дугуйнд хүрвэл, жишээлбэл, шилжүүлгийн хайрцагт алдагдал гардаг. Агааржуулагч эсвэл генератор гэх мэт хоёрдогч хэрэглэгчид бас чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Өргөх, өнхрөх эсэргүүцэл, түүнчлэн аэродинамик эсэргүүцлийг даван туулахын тулд алдагдлыг дурдахгүй байх боломжгүй юм.

Энэ сул тал нь бусад тооцооллын томьёо ашиглан хэсэгчлэн нөхөгдөнө.

Хөдөлгүүрийн багтаамжийн хүч

Хөдөлгүүрийн эргэлтийг тодорхойлох нь үргэлж боломжгүй байдаг. Заримдаа машины эзэд энэ параметрийн үнэ цэнийг мэддэггүй. Энэ тохиолдолд хөдөлгүүрийн эзэлхүүнийг ашиглан хөдөлгүүрийн хүчийг олж болно.

Үүнийг хийхийн тулд та нэгжийн эзэлхүүнийг тахир голын хурдаар үржүүлэх, түүнчлэн дундаж үр дүнтэй даралтаар үржүүлэх хэрэгтэй. Гарсан утгыг 120-д хуваах ёстой:

• P=(VnP _{үр ашигтай})/120 энд V нь хөдөлгүүрийн шилжилт [см³], n нь хурд тахир голын эргэлт [rpm], P_{үр дүнтэй – дундаж үр дүнтэй даралт [MPA], 120 – тогтмол, пропорциональ хүчин зүйл.}

Машины хөдөлгүүрийн хүчийг ингэж тооцдогнэгж дууны хэмжээг ашиглаж байна.

Ихэнхдээ стандарт дээжийн бензин хөдөлгүүрт P _{үр дүнтэй-ийн утга нь 0.82 МПа-аас 0.85 МПа, албадан хөдөлгүүрт 0.9 МПа, дизель хөдөлгүүрт даралтын утга 0.9 МПа-аас 2.5 МПа хооронд байна.}

Энэ томъёог ашиглан моторын бодит хүчийг тооцоолохдоо кВт-ыг морины хүч болгон хөрвүүлнэ. s., үр дүнгийн утгыг 0, 735-тай тэнцүү хүчин зүйлд хуваах шаардлагатай.

Энэ тооцооны арга нь хамгийн төвөгтэй арга биш бөгөөд хамгийн бага цаг, хүчин чармайлт шаарддаг.

Энэ аргыг ашигласнаар та насосны моторын хүчийг тооцоолж болно.

Агаарын урсгалаар дамжих хүч

Төхөөрөмжийн хүчийг мөн агаарын урсгалаар тодорхойлж болно. Энэ тооцооны аргыг зөвхөн гурав дахь араагаар 5.5 мянган эргэлтээр агаарын хэрэглээг бүртгэх боломжийг олгодог компьютер суурилуулсан автомашин эзэмшигчид ашиглах боломжтой.

Хөдөлгүүрийн ойролцоогоор хүчийг авахын тулд дээрх нөхцлөөр олж авсан зарцуулалтыг гуравт хуваах шаардлагатай. Томъёо дараах байдалтай байна:

P=G/3, энд G нь агаарын урсгалын хурд

Энэ тооцоо нь хөдөлгүүрийн хамгийн тохиромжтой нөхцөлд, өөрөөр хэлбэл дамжуулалтын алдагдал, гуравдагч этгээдийн хэрэглэгчид болон аэродинамик таталтыг харгалзахгүйгээр ажиллахыг тодорхойлдог. Бодит хүч нь тооцоолсон хүчнээс 10 эсвэл бүр 20%-иар бага байна.

Үүний дагуу агаарын урсгалын хэмжээг лабораторид машин суурилуулсан тусгай тавиур дээр тогтоодог.

Хөндлөнгийн мэдрэгчийн уншилт нь тэдгээрийн бохирдлоос ихээхэн хамаардагболон тохируулгаас.

Тиймээс агаарын хэрэглээний өгөгдөлд үндэслэн хөдөлгүүрийн хүчийг тооцоолох нь хамгийн үнэн зөв бөгөөд үр дүнтэй биш боловч ойролцоогоор мэдээлэл авахад тохиромжтой.

Машины массаар хүч болон хурдатгалын хугацааг "зуут"

Машины жин ба түүний хурдатгалын хурдыг 100 км/цаг хүртэл тооцоолох нь хөдөлгүүрийн бодит хүчийг тооцоолох хамгийн энгийн аргуудын нэг юм, учир нь машины жин ба зарласан хурдатгалын хугацаа "зуу зуун" хүртэл байдаг. " нь машины паспортын параметрүүд юм.

Энэ арга нь зөвхөн хурдатгалын динамикийг харгалзан үздэг тул ямар ч төрлийн түлш - бензин, дизель түлш, хий - дээр ажилладаг хөдөлгүүрт хамааралтай.

Тооцоолохдоо жолоочтой хамт тээврийн хэрэгслийн жинг харгалзан үзэх шаардлагатай. Тооцооллын үр дүнг бодит байдалд аль болох ойртуулахын тулд тоормослох, гулсах, хурдны хайрцгийн урвалын хурд зэрэгт зарцуулсан алдагдлыг харгалзан үзэх нь зүйтэй. Хөтөчийн төрөл нь бас үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээ нь, урд дугуйгаар хөтөлдөг машин гарааны үед 0.5 секунд, хойд хөтлөгчтэй машин 0.3 секундээс 0.4 секунд хүртэл алддаг.

Хурдатгалын хурдаар дамжуулан машины хүчийг тооцоолохын тулд сүлжээнээс тооны машин хайж, шаардлагатай өгөгдлийг оруулаад хариулт авах боломжтой. Тооцоологчийн хийдэг математик тооцоолол нь нарийн төвөгтэй байдаг тул өгөх нь утгагүй юм.

Тооцооллын үр дүн нь хамгийн үнэн зөв, бодитой үр дүнгийн нэг байх болно.

Машины жинхэнэ хүчийг тооцоолох энэ аргыг олон хүн хамгийн тохиромжтой гэж үздэг, учир нь автомашин эзэмшигчид хамгийн бага хүчин чармайлт гаргах хэрэгтэй болно - хурдатгалын хурдыг хэмжихийн тулд.100 км/цаг хурдалж, нэмэлт өгөгдлийг автомат тооцоолуур руу оруулна.

Бусад төрлийн хөдөлгүүр

Хөдөлгүүрийг зөвхөн автомашинд төдийгүй үйлдвэрлэл, өдөр тутмын амьдралдаа хүртэл ашигладаг нь нууц биш. Янз бүрийн хэмжээтэй моторуудыг үйлдвэрээс - жолоодлогын босоо ам болон автомат мах бутлуур гэх мэт гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлээс олж болно.

Заримдаа ийм хөдөлгүүрийн бодит хүчийг тооцоолох хэрэгтэй. Үүнийг хэрхэн хийх талаар доор тайлбарласан болно.

3 фазын моторын хүчийг дараах байдлаар тооцоолж болно гэдгийг нэн даруй тэмдэглэх нь зүйтэй:

• P=M_моментn, энд M _{эргэлт нь эргэлтийн момент, n нь босоо амны хурд.}

Асинхрон мотор

Асинхрон нэгж нь түүний статорын үүсгэсэн соронзон орны эргэлтийн давтамж нь роторынх нь эргэлтийн давтамжаас үргэлж их байдаг онцлогтой төхөөрөмж юм.

Асинхрон машины ажиллах зарчим нь трансформаторын ажиллах зарчимтай төстэй. Цахилгаан соронзон индукцийн хуулиудыг (ороомгийн цаг хугацааны өөрчлөлтийн урсгалын холболт нь EMF-ийг өдөөдөг) ба Ампер (цахилгаан соронзон хүч нь тодорхой урттай дамжуулагч дээр ажилладаг бөгөөд тодорхой утгатай талбарт гүйдэл урсдаг. индукцийн).

Индукцийн мотор нь ерөнхийдөө статор, ротор, босоо ам, тулгуураас бүрдэнэ. Статор нь дараахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг: ороомог, гол, орон сууц. Ротор нь цөм ба ороомогоос бүрдэнэ.

Асинхрон моторын гол үүрэг бол хувиргах явдал юмСтаторын ороомогт нийлүүлдэг цахилгаан эрчим хүчийг эргэдэг босоо амнаас салгаж болох механик энерги болгон хувиргана.

Асинхрон моторын чадал

Шинжлэх ухааны техникийн салбарт гурван төрлийн хүч байдаг:

• бүтэн (S үсгээр тэмдэглэсэн);
• идэвхтэй (P үсгээр тэмдэглэгдсэн);
• реактив (Q үсгээр тэмдэглэгдсэн).

Нийт хүчийг бодит ба төсөөлөлтэй вектор хэлбэрээр илэрхийлж болно (энэ нь комплекс тоотой холбоотой математикийн хэсгийг санах нь зүйтэй).

Бодит хэсэг нь босоо амыг эргүүлэх, дулаан үүсгэх зэрэг ашигтай ажил хийхэд зарцуулагддаг идэвхтэй хүч юм.

Төсөөллийн хэсэг нь соронзон урсгалыг үүсгэхэд оролцдог реактив хүчээр илэрхийлэгддэг (F үсгээр тэмдэглэсэн).

Энэ нь асинхрон нэгж, синхрон мотор, тогтмол гүйдлийн машин, трансформаторын ажиллах зарчмын үндэс болсон соронзон урсгал юм.

Реактив хүчийг конденсаторыг цэнэглэх, багалзуурыг тойруулан соронзон орон үүсгэхэд ашигладаг.

Идэвхтэй хүчийг гүйдэл ба хүчдэл ба чадлын хүчин зүйлийн үржвэрээр тооцно:

P=IUcosφ

Реактив хүчийг гүйдэл ба хүчдэлийн үржвэр, фазын 90°-ын хүчин чадлын коэффициентоор тооцно. Үгүй бол та бичиж болно:

Q=IUsinφ

Нийт чадлын утга, хэрэв та үүнийг вектор хэлбэрээр илэрхийлж болохыг санаж байвал,Пифагорын теоремыг ашиглан идэвхтэй ба реактив чадлын квадратуудын язгуур нийлбэрээр тооцоолж болно:

S=(P²+Q²)^1/2.

Нийт чадлын томьёог ерөнхий хэлбэрээр тооцвол S нь гүйдэл ба хүчдэлийн үржвэр болно:

S=IU

Цахилгааны хүчин зүйл cosφ нь идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгийн илэрхий чадалтай харьцуулсан харьцаатай тоогоор тэнцүү утга юм. cosφ-г мэдэхийн тулд sinφ-ийг олохын тулд φ-ийн утгыг градусаар тооцож, синусын хэмжээг олох хэрэгтэй.

Энэ нь гүйдэл ба хүчдэлд суурилсан моторын чадлын стандарт тооцоо юм.

3 фазын асинхрон нэгжийн чадлын тооцоо

Асинхрон 3 фазын моторын статорын ороомгийн ашигтай хүчийг тооцоолохын тулд фазын хүчдэлийг фазын гүйдэл ба чадлын коэффициентээр үржүүлж, үүссэн чадлын утгыг гурваар (фазын тоогоор) үржүүлнэ.:

• P_stator=3U_fI_fcosφ.

Цахилгааны тооцоо el. Идэвхтэй мотор, өөрөөр хэлбэл моторын босоо амнаас салгах хүчийг дараах байдлаар үйлдвэрлэдэг:

• P_гаралт=P_stator – P_{алдагдал.}

Асинхрон моторт дараах алдагдал гардаг:

• статорын ороомог дахь цахилгаан;
• статор гол ган;
• роторын ороомог дахь цахилгаан;
• механик;
• нэмэлт.

Реактив бүхий статорын ороомог дахь гурван фазын моторын хүчийг тооцоолохтэмдэгтийн хувьд энэ төрлийн чадлын гурван бүрэлдэхүүн хэсгийг нэмэх шаардлагатай, тухайлбал:

• статорын ороомгийн алдагдлын урсгалыг бий болгоход зарцуулсан реактив хүч;
• роторын ороомгийн нэвчилтийн урсгалыг бий болгоход зарцуулсан реактив хүч;
• реактив хүчийг үндсэн урсгал үүсгэхэд ашигласан.

Асинхрон моторын реактив хүчийг голчлон хувьсах цахилгаан соронзон орон бий болгоход зарцуулдаг боловч эрчим хүчний нэг хэсэг нь төөрсөн урсгал үүсгэхэд зарцуулагддаг. Тэнэмэл урсгал нь үндсэн соронзон урсгалыг сулруулж, асинхрон нэгжийн үр ашгийг бууруулдаг.

Одоогийн чадал

Индукцийн моторын хүчийг одоогийн өгөгдлийг ашиглан тооцоолж болно. Үүнийг хийхийн тулд дараах алхмуудыг дагана уу:

1. Моторыг асаана уу.
2. Амперметр ашиглан эргэлт бүрт гүйдлийг хэмжинэ.
3. Хоёр дахь догол мөрөнд авсан хэмжилтийн үр дүнд үндэслэн одоогийн дундаж утгыг тооцоол.
4. Дундаж гүйдлийг хүчдэлээр үржүүлнэ. Эрчим хүч аваарай.

Чадлыг үргэлж гүйдэл ба хүчдэлийн үржвэрээр тооцож болно. Энэ тохиолдолд U болон I-ийн аль утгыг авах ёстойг мэдэх нь чухал юм. Энэ тохиолдолд U нь тэжээлийн хүчдэл бөгөөд энэ нь тогтмол утга бөгөөд би гүйдлийг аль ороомог (статор эсвэл ротор) дээр хэмжиж байгаагаас хамаарч өөр өөр байж болох тул түүний дундаж утгыг сонгох шаардлагатай.

Хэмжээгээр хүч

Статор нь олон төрлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй бөгөөд тэдгээрийн нэг нь цөм юм. Хөдөлгүүрийн хүчийг тооцоолохын тулдХэмжээг ашиглан дараах зүйлийг хийнэ үү:

1. Цөмийн урт ба диаметрийг хэмжинэ.
2. Цаашдын тооцоололд хэрэглэгдэх С тогтмолыг тооцоол. C=(πDn)/(120f)
3. P=CD²ln10^{-6 томьёог ашиглан P хүчийг тооцоол, энд C нь тооцоолсон тогтмол, D - голын диаметр, n - босоо амны эргэлтийн хурд, l - голын урт.}

Цахилгаан хөдөлгүүрийн чадлын тооцоог аль болох бодит байдалд ойртуулахын тулд бүх хэмжилт, тооцоог хамгийн өндөр нарийвчлалтай хийх нь дээр.

Татах хүч

Асинхрон моторын хүчийг мөн зүтгүүрийн хүчний утгыг ашиглан тодорхойлж болно. Үүнийг хийхийн тулд та голын радиусыг хэмжих (илүү нарийвчлалтай байх тусмаа сайн), нэгжийн голын эргэлтийн хурдыг засах, мөн динамометр ашиглан хөдөлгүүрийн зүтгүүрийн хүчийг хэмжих шаардлагатай.

Бүх өгөгдлийг дараах томъёонд орлуулах ёстой:

P=2πFnr, энд F нь зүтгүүрийн хүч, n нь босоо амны эргэлтийн хурд, r нь голын радиус юм

Асинхрон моторын нюанс

Гурван фазын моторын хүчийг тооцоолоход ашигладаг дээрх бүх томьёо нь мотор нь өөр өөр хэмжээтэй, өөр өөр хурдтай байж болох ч эцсийн эцэст ижил чадалтай гэсэн чухал дүгнэлт гаргах боломжийг бидэнд олгодог..

Энэ зөвшөөрнөДизайнерууд янз бүрийн нөхцөлд ашиглах боломжтой хөдөлгүүрийн загваруудыг бүтээх болно.

DC мотор

Тогтмол гүйдлийн мотор нь тогтмол гүйдлээс хүлээн авсан цахилгаан эрчим хүчийг механик хүч болгон хувиргадаг машин юм. Түүний ажиллах зарчим нь асинхрон машинтай огт хамаагүй.

Тогтмол гүйдлийн мотор нь статор, арматур, тулгуур, түүнчлэн контакт багс, коммутатораас бүрдэнэ.

Коллектор - хувьсах гүйдлийг тогтмол гүйдэл болгон хувиргадаг төхөөрөмж (мөн эсрэгээр).

Аливаа ажлыг гүйцэтгэхэд зарцуулсан ийм нэгжийн ашигтай хүчийг тооцоолохын тулд арматурын EMF-ийг арматурын гүйдлээр үржүүлэхэд хангалттай:

• P=E_aI_a.

Таны харж байгаагаар тогтмол гүйдлийн моторын хүчийг тооцоолох нь асинхрон моторт хийсэн тооцооноос хамаагүй хялбар юм.