Нажмите на баннер и автоматически будете на моей странице "Вконтакте"

 

 Телефон мобильный;

 8(965)049-25-97(Билайн)

 Электронная почта;

 89650492597@mail.ru

 

 


Решение задачи, контрольных для студентов

Решение задач — это процесс выполнение мыслительных действий, направленный на получение заданной цели.

Процесс решения задачи состоит из:
1)Подготовка данных;
2)Определение способа (метода) решения (если он не задан условием);
3)Нахождение решения задачи.

Если у вас нет времени или задали сложные примеры которые Учитель не смог грамотно объяснить, я смогу вам помочь, срок решения от четырёх дней. Цена определяется после изучения (просмотра) задания.


















РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ И ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ
Для заданной разветвленной электрической цепи постоянного тока выполнить расчеты различными методами.
1.1. Рассчитать токи в ветвях методом эквивалентных преобразований при наличии в цепи одного источника ЭДС.
1.2. Рассчитать токи в ветвях методом непосредственного применения за- конов Кирхгофа. 1.3. Рассчитать токи в ветвях методом контурных токов.
1.4. Проверить результаты расчетов составлением баланса мощностей.
1.5. Построить потенциальную диаграмму для внешнего контура цепи. Электрическую цепь и исходные числовые значения ЭДС, токов и сопро- тивлений выбирают в соответствии с номером варианта из приложений 1 и 2. Расчет цепи по п. 1.1 студенты первой группы (варианты 1-10) выполняют при наличии ЭДС E1, студенты второй группы (варианты 11-20) - ЭДС Е2, студенты третьей группы (варианты 21-30) – ЭДС Е3 (если нету, то ЭДС Е1). Пояснительную записку оформляют на листах формата А4 (210х297 мм) в соответствии с требованиями государственных стандартов. В пояснительной записке приводят: - схему электрической цепи; - исходные данные к расчету в соответствии с вариантом; - результаты расчетов с краткими комментариями. Пример оформления титульного листа пояснительной записки приведен в приложении 3. Проверенное преподавателем задание должно быть защищено студентом. 2.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ
2.1.Расчет электрической цепи методом эквивалентных преобразований (свертывания схемы)   Путем эквивалентных преобразований цепи получают неразветвленную цепь, содержащую источник ЭДС и приемник с эквивалентным сопротивлени- ем. По закону Ома для полной цепи вычисляют ток в неразветвленной части цепи. Затем находят распределение этого тока по отдельным ветвям. Правила замены двух- и трехполюсников эквивалентными схемами при- ведены в табл.
1. После каждого этапа преобразования рекомендуется заново начертить цепь с учетом выполненных преобразований

.2. Расчет электрической цепи методом непосредственного применения законов Кирхгофа   Согласно первому закону Кирхгофа алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле, равна нулю: Согласно второму закону Кирхгофа алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, входящих в этот контур. Расчет многоконтурной линейной электрической цепи, имеющей "b" вет- вей с активными и пассивными элементами и "у" узлов, сводится к определе- нию токов отдельных ветвей и напряжений на зажимах элементов, входящих в данную цепь. Пассивной называется ветвь, не содержащая источника ЭДС. Ветвь, со- держащая источник ЭДС, называется активной. 1-й закон Кирхгофа применяют к независимым узлам, т.е. таким, которые отличаются друг от друга хотя бы одной новой ветвью, что позволяет получить (y - I) уравнений. Недостающие уравнения в количестве b - (у - I) составляют, исходя из второго закона Кирхгофа. Уравнение записывают для независимых контуров, которые отличаются один от другого, по крайней мере, одной ветвью. Порядок выполнения расчета: - выделяют в электрической цепи ветви, независимые узлы и контуры; - с помощью стрелок указывают произвольно выбранные положительные направления токов в отдельных ветвях, а также указывают произвольно вы- бранное направление обхода контура; - составляют уравнения по законам Кирхгофа, применяя следующее пра- вило знаков: а) токи, направленные к узлу цепи, записывают со знаком "плюс", а токи, направленные от узла,- со знаком "минус" (для первого закона Кирхгофа); б) ЭДС и напряжение на резистивном элементе (RI) берутся со знаком "плюс", если направления ЭДС и тока в ветви совпадают с направлением обхо- да контура, а при встречном направлении - со знаком "минус"; - решая систему уравнений, находят токи в ветвях. При решении могут быть использованы ЭВМ, методы подстановки или определителей. Отрицательные значения тока какой-либо ветви указывают на то, что выбранные ранее произвольные направления тока оказались ошибочными. Это следует учитывать при построении потенциальной диаграммы, где следует знать истинное направление тока. На рис. 1, а изображена исходная электрическая схема, для которой сле- дует рассчитать токи в ветвях. Направления токов и обхода контуров приведны на рис. 1, б. а)                                                              б) Рис.1 Система уравнений, составленных по первому и второму законам Кирхгофа, имеет вид 2.3. Расчет электрической цепи методом контурных токов   При расчете цепи методом контурных токов выдвигаются два предположения: - в каждом контуре протекают независимые друг от друга расчетные (контурные) токи; - ток каждой ветви равен алгебраической сумме контурных токов, протекающих через эту ветвь. Рассмотрим схему, представленную на рис. 2.             При расчете рекомендуется следующая последовательность действий: - находят в цепи ветви, узлы и контуры; - указывают произвольные направления токов в ветвях и направления об-хода контуров; - произвольно выбирают направления контурных токов, обычно совпа-дающие с направлениями обхода контура; - для независимых контуров составляют уравнения по второму закону Кирхгофа относительно неизвестных контурных токов I1, I11, I111. Для рассчитываемой электрической цепи система уравнений будет иметь вид: для контура acef:             (RI + R3) II – R3 III =E1 для контура abc:     -R3 II + (R2 + R3 +R4) III - R2 IIII = -E2 для контура bdc:     -R3 III + (R2 + R5 +R6) IIII = E2   В рассматриваемом примере при составлении уравнений принято во вни- мание то, что вторая (R2, E2) и третья (Rз) ветви электрической цепи являются смежными и по ним протекают два контурных тока, каждый из которых обу- славливает на резисторе смежной ветви падение напряжения, например, R2III и R2lIII (для токов второй ветви). Токи в ветвях определяют алгебраическим суммированием контурных то- ков, протекающих через ту или иную ветвь. Контурный ток берется со знаком "плюс", если его направление совпадает с направлением тока ветви, и со знаком "минус" - при встречном направлении.       2.4. Баланс мощностей цепи   Баланс мощности цепи составляют для проверки расчетов. Его записыва- ют в виде: где Ek, Ik и Rk - значения ЭДС источника, тока и сопротивления k- й ветви; n - число ветвей, содержащих источники ЭДС; m - число ветвей электрической цепи.   В уравнении баланса произведение ЕkIk (мощность источника) подстав- ляют со знаком "плюс", если истинное направление тока, протекающего через источник, и направление ЭДС источника совпадают, и со знаком "минус" - при встречном направлении (источник работает в режиме приемника). Для электрической цепи, представленной на рис. 2, уравнение баланса мощностей будет иметь вид (при положительных значениях расчетных токов): E1I1 – E2I2 = I12(R1 + r01) + I22R2 + I32R3 + I42R4 + I52(R5 + R6).   2.5. Расчет потенциальной диаграммы   Потенциальной диаграммой называется график зависимости потенциала ? от сопротивления R, полученный при обходе контура. Расчет потенциалов точек цепи выполняется после определения токов в ветвях одним из рассмотренных выше методов и нахождения истинных направ- лений токов. Расчет рекомендуется производить в следующей последовательности: 1. Разбивают электрическую цепь (внешний контур) на участки, содер- жащие резисторы или источники ЭДС, обозначив буквами границы участков. 2. Потенциал одной из точек принимают равным нулю. 3. При обходе контура (направление произвольное) разность потенциалов ?A – ?B между концами каждого участка вычисляются по формулам, в зависи- мости от элемента, включенного на рассматриваемом участке цепи: - если на участке включен резистор с сопротивлением R, то формула име- ет вид При этом следует иметь в виду, что ?A > ?B, так как направление тока от большего потенциала к меньшему; - участок содержит источник ЭДС с внутренним сопротивлением r0. Если источник ЭДС работает в режиме источника питания (ток через источник совпадает с направлением ЭДС): Если источник ЭДС работает в режиме приемника (направления тока и ЭДС противоположны): Расчетное значение потенциала точки, с которой начат обход контура, должно получиться равным нулю, что является критерием правильности расчета. При построении потенциальной диаграммы по оси абсцисс в масштабе откладывают последовательно значения сопротивлений резисторов, включенных в контур; по оси ординат - значения потенциалов точек. Исходные данные E1=12B E2=8В R1 = 20 Ом R2 = 40 Ом R3 = 29 Ом I1 = 0,423 А I2 = 0,198 А I3 = 0,124 А Исходные данные E1-12B E2-8В R1 - 20 Ом R2 - 40 Ом Rз = 29 Ом I1 == 0,423 А I2-0,198 А I3 = 0,124 А   Пример расчета и построения потенциальной диаграммы.           Произвольно принимаем потенциал точки А равным нулю (?A=0), на- правление обхода контура по часовой стрелке. Записываем формулы для нахождения разности потенциалов на концах участков.   Участок АВ Участок ВС Участок CD Участок DE Участок ЕА   Потенциальная диаграмма

3. ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ, ЗАДАВАЕМЫХ ПРИ ЗАЩИТЕ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ  
3.1. Как выбираются контуры при расчете методом контурных токов?
3.2. На каком законе Кирхгофа основан метод контурных токов?
3.3. Как заменить источник тока источником ЭДС и наоборот?
3.4. Что такое контур цепи? Перечислите все независимые и смежные контуры Вашей цепи.
3.5. Может ли направление тока в ветви, содержащей источник ЭДС, быть встречно направлению этой ЭДС?
3.6. Для чего составляют баланс мощностей цепи? Напишите общее уравнение баланса мощностей цепи.
3.7. Что такое потенциальная диаграмма?  

ЛИТЕРАТУРА
1. Общая электротехника/Под ред. B.C. Пантюшина. -М.: Высшая школа, 1986.
2. Электротехника / Под ред. В.Г. Герасимова. -М.: Высшая школа, 1985.
3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. -М.: Энергоатомиздат, 1987.
4. Электротехника / Б.А. Волынский, Е.Н. Зейн, В.Е. Шатерников: Учебное по- собие для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1987.
5. Общая электротехника: Учебное пособие для вузов/ Под ред. А.Т. Блажкина- М.: Энергоатомиздат, 1986.
6. Сборник задач с решениями по общей электротехнике/ Под ред. В.К. Поно- маренко: Учеб. пособие для студентов неэлектротехнических специальностей вузов. -М.: Высшая школа, 1972.
Читать дальше »

Расчет рабочих и механических характеристик трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Методические указания предназначены для выполнения домашнего задания по анализу характеристик трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и выбора его для электропривода центробежных насосов. Методические указания предназначены для студентов тех специальностей, которые  при изучении электротехники выполняют лабораторные работы и домашние задания по асинхронным двигателям.

Общие сведения
 Асинхронный электродвигатель (АД) представляет собой электрическую машину, предназначенную для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию. Благодаря простоте устройства, высокой надежности в эксплуатации и меньшей стоимости по сравнению с другими электродвигателями АД применяется в промышленности, сельском хозяйстве и в быту [1,2].Наиболее широко распространены трёхфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.
 1.1. Устройство асинхронного электродвигателя. Асинхронный электродвигатель (рис.1) содержит статор 1 и ротор 2, набранные из штампованных пластин электротехнической стали. В пазах статора и ротора размещены обмотки 3 и 4. На роторе размещена короткозамкнутая (рис.2) или фазная (рис.3) обмотка. Короткозамкнутая обмотка состоит алюминиевых стержней 5, залитых в пазы пакета статора, и замыкающих колец 6. Фазная обмотка также как и обмотка статора укладывается в пазах и подключена через систему контактных колец 7 и щеток 8 к пусковым реостатам 9. Начала фаз обмоток статора A, B и C на клеммном щитке (рис.1) обозначены C1, C2 и CЗ, а КОНЦЫ X, Y и Z соответственно C4, C5 и C6. В паспортных данных указаны два напряжения UH =220/380В. Следовательно, при линейном, напряжении сети Uc =220В обмотки соединяют в треугольник, а при UС =380 В - в звезду. Обмотки фазного ротора, всегда соединены в звезду. В пространстве фазы обмотки статора смещены относительно друг друга на угол а=120°/р, где, р - число пар полюсов. Так y двухполюсного электродвигателя оси фаз обмотки сдвинуты на 120° (рис. 1). Для синусоидального распределения магнитного поля в зазоре между статором и ротором фаза обмотки размещена в нескольких пазах. Кроме того, у многополюсных электродвигателей каждая фаза состоит  из, нескольких параллельно или, последовательно соединенных частей, число которых пропорционально - количеству пар полюсов (рис. 4). Число полюсов задается последней цифрой в типе электродвигателя. Например, электродвигатель 4A7IA2 имеет два полюса (1 пару полюсов).     
1.2. Принцип действия.         
трёхфазный двигатель
 После подачи питающего напряжения по фазам обмотки статора потекут токи с частотой f1, и возникает магнитное поле, не низменное по амплитуде, и вращается с частотой n1=60·f1/p оборотов в минуту ([n]=1/мин). (1) У двухполюсного электродвигателя частота вращения магнитного поля при f1 = 50 Гц., составляет n1 = 3000 об/мин, а у шестиполюсного электродвигателя n1= 1000 об/мин. Вращающееся магнитное поле (ВМП) статора пересекает обмотку ротора и наводит в его фазах ЭДС: E2 = 4,44·w2·f2·ko2·?м ,  (2) где w2, f2, ko2 – соответственно число витков обмотки, частота, обмоточный коэффициент, а ?м  - амплитуда магнитного потока. Частота ЭДС зависит от относительной равности частот вращения магнитного поля (МП) статора n1 и ротора n2: s=(n1-n2)/n1,  (3) называемой скольжением, и определяется по формуле: f2 = f1/s  (4) Из (2) и (4) следует, что при неподвижном роторе частота f2  и ЭДС будут максимальными. При n2=0, s =0, f2= f1 E2к=4,44·w2·f1·ko2·?м   (5) Это приведет к многократному увеличению  (в 5…7 раз) возрастанию тока электродвигателя. Взаимодействие вращающегося магнитного поля статора электродвигателя с токами в обмотках ротора обеспечивает вращающий момент М, под действием которого ротор начинает вращаться с частотой: n2=n2·(1-s).   (6) По мере разгона ротора уменьшается скольжение, ЭДС и токи. Но частота его вращения никогда не может сравняться с частотой вращающегося магнитного поля статора электродвигателя, так как при их равенстве (s=0, f2=0 , E2=0) токи в роторе будут равны нулю, и, следовательно, нет вращающего момента. Тот факт, что частота вращения ротора не может равняться частоте вращающегося магнитного поля статора, и нашло отражение в названии электродвигателя – асинхронный. Скольжение в номинальном режиме работы (sн) в относительных единицах составляет   0,02 … 0,02 или 2…5%.         1.3. Энергетическая диаграмма и схема замещения. Мощность, потребляемая электродвигателем из сети Р1 =1,73·U·I·cos?  (рис 6.), расходуется на потери в стали  Рст1 и меди Рм1 статора, а оставшаяся часть в виде электромагнитной мощности Рэм = Р1- ?Рст1- ?Рм1 =МЭМ·?1       (7) передается  ротору  магнитным полем, вращающимся с частотой   ?1= 2·?·f1/p и  создающим электромагнитный момент Мэм. Электромагнитная мощность затрачивается на потери механические  ?Рмех. (вентиляция, трение в подшипниках ротора о воздух), в стали ?Рст2 и меди ?Рм2  ротора и совершение механической работы с моментом на валу ротора М, частотой вращения ?2 =?1· (1/s). Мощность на валу электродвигателя: Р2=Р1·? = ?эм  - ?Рмех - ?Рст2- ?Рм2 = М?2 = М·n2 / 9550.          (8) В формуле [M] = н·м; [n2] = об/мин; [Р2] = кВт, 9550 – переводной коэффициент, а ? – ?ПД. Обмотки статора и ротора можно рассматривать как первичную вторичную обмотки трансформатора, учитывая, что ток холостого хода у АД в 6…10 раз выше, чем у трансформатора за счет больших воздушных зазоров и составляет 25…50% от номинального. Реальная схема замещения ротора (рис.6а) содержит индуктивность L2, за счет которой наводится ЭДС Е2, активное суммарное сопротивление обмотки R2, включающее в себя сопротивление ротора и нагрузки, и индуктивное сопротивление Х2B=Х2 ·s учитывающее магнитное поле ротора. Ток в его обмотке.    I2=E2/vR22+X 2B2= E2K / v[R2+R2· (1/s)] 2 + X22 (9)   так как R2/s = R2+R2· (1-s)/ s, а из (2) и (5) следует, что E2 = E2K·s  Различие частот токов статора и ротора, и нагрузки на валу электродвигателя учитывается в сопротивлении R2· (1-s)/ s (рис.6б). Полная эквивалентная схема замещения (рис.6в) содержит ветвь намагничивания (Rо и Xо), активное R и реактивное Х сопротивления обмотки ротора электродвигателя (активное R2' = R2·к2  и реактивное       Х2' = R2·к2, где коэффициент трансформации k=Е1/Е2K) и сопротивление нагрузки R2'· (1-s)/s.  U1 – фазное напряжение.                          
1.4. Механические и рабочие характеристики.   Под механической характеристикой понимают зависимость момента на валу электродвигателя от скольжения  M = f(s) или частоты вращения ротора от момента n2 = f(M)  (рис.7).  В соответствии с энергетической диаграммой механическая мощность, развиваемая асинхронным электродвигателем Рмех = Мэм?2        (10) Пренебрегая малыми потерями ?Рмех  и ?Рст2 , имеем М= Мэм и  Р мех - Рэм = 3·I'2·R' 22 = Мэм?1- Мэм?2 = Мэм (?1-?2) = Мэм1 s       (11) Из схемы замещения (рис.8в): I'2= 3·U1ф / v[R'2+R'2· (1-s)] 2 +Х22.   (12) Тогда с учетом (9) из (11) следует уравнение механической характеристики     М = 3·U21ф ·R'2 / ?1·s {[ R'2+R'2· (1-s)] 2 +(Х2+ Х'2)2}.    (13) По (13) видно, что для возрастания пускового момента необходимо увеличить сопротивление R2, поэтому цепь фазного ротора при пуске включают реостат, который постепенно выводят. На практике механическую характеристику строят по упрощенной схеме Клосса:                                
М =2·Ммах /(sК / s + s / sК).    (14) где Ммах – максимальный момент при критическом скольжении sК = sН·(?+??2-1 ).   (15) а отношение максимального момента к номинальному: ? =Ммах/Мн .   (16) Следует заметить, что реальная характеристика отличается от расчетным пусковым моментом (8). Рабочими характеристиками называют зависимости частоты вращения ротора и момента от мощности на валу n2 = f(M) и M = f(Р2) (рис.8), которые связаны формулой (8). Требуемая мощность для привода центробежного насоса производительностью Q (м3/с) и напором Н при плотности перекачиваемой жидкости ? (т/ м3),  коэффициенте запаса кз =1,1….1,2 , КПД наоса ?нс и передачи ?п = 0,96…1,00 определяется по формуле:   Рт=9,81·Q·Н·?·кз / ?нс·?п         
 (17) и подбирается по каталогу (табл. 1). В каталоге приведены: тип (4А71А2), номинальная мощность на валу  (Р2н), напряжение питания (U), КПД (?н), коэффициент мощности (cos?н), отношение максимального и пускового моментов к номинальному (Ммах / Мн = ? и Ммах / Мн)., пускового тока к номинальному  (Iп / Iн = кт). 

 2.Способы пуска.  
Наиболее часто асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором пускают в ход прямым включением с сеть, используя для этого магнитный пускатель К и автоматический выключатель А (рис.5). В этом случае напряжение на статорные обмотки подается через контакты автоматического выключателя А, предназначенного для защиты сети от коротких замыканий, магнитного пускателя К и нагревательные элементы тепловых реле РТ. Обмотка пускателя подключается к двум фазам напряжения сети через контакты "Пуск” (П) и "Стоп” (С), и контакты теплового реле РТ. Для подачи тока после отпускания кнопки "Пуск” ее контакты блокируется контактами магнитного пускателя БК.         При запуске электродвигателя включается автоматический выключатель А и нажимается кнопка "Пуск”. При этом получает питание катушка магнитного пускателя, срабатывает электромагнит и замыкаются контакты К и БК. На обмотку статора подается  напряжения питание, и ротор начинает разгоняться.  При коротком замыкании обмоток, срабатывает автоматический выключатель и отключает электродвигатель от сети. Если возникает перегрузка на валу электродвигателя или при неизменной нагрузке понизится напряжение сети, либо в случае не полно фазного питания повышение тока разогреют нагревательный элемент теплового реле. Это приведет к размыканию контактов реле и обесточению катушки магнитного пускателя и размыканию силовых контактов К и блок контактов БК, вследствие чего электродвигатель отключится от сети. К преимуществам прямого пуска относятся простота аппаратуры пуска, а к недостаткам - значительный пусковой ток. Частые прямые пуски асинхронного электродвигателя допустимы, если его мощность не более 20%, а при редких - 30% мощности силового трансформатора.  Поскольку при пуске токи несколько раз превосходят номинальные, то в сетях малой мощности необходимо ограничить их, чтобы не произошло недопустимого снижения напряжения. При этом применяют специальные методы. Способ переключения соединения обмоток из "звезды” в "треугольник” позволяет снизить пусковые токи в 1,73 раза. Однако для его реализации пусковая аппаратура усложняется, а эффект от снижения пусковых токов незначителен. В настоящее время  не применяется, так как сети электроснабжения стали более мощными. Автотрансформаторный способ, заключается  том, что в начальный момент на электродвигатель с автотрансформатора подают пониженное напряжение, которое затем увеличивают по мере разгона ротора.  Данный способ применяют лишь для пуска мощных электродвигателей (более нескольких сотен кВт). К его преимуществу относятся возможность снижения пусковых токов, а к недостаткам – сложность пускорегулирующей аппаратуры. Реактивный способ также как и автотрансформаторный применим для пуска мощных электродвигателей. Он состоит в том, что перед электродвигателем включают мощную трех фазную катушку индуктивности.  Недостаток этого способа, как и автотрансформаторного в сложности пускорегулирующей аппаратуры. Всем перечисленным выше способам пуска электродвигателей со снижением пусковых токов присущ еще один крупный недостаток - снижение пускового момента пропорционально квадрату напряжения (13). Этот недостаток устранен у электродвигателей с фазным ротором. Пуск электродвигателя с фазным ротором осуществляется включением последовательно с обмоткой ротора реостата (рис.3). В первый цемент пуска сопротивление реостата максимальное, а затем, по мере разгона ротора, сопротивление реостата уменьшают до нуля. При этом помимо уменьшения пусковых токов (9) увеличивается пусковой момент (13).  Механические характеристики при изменении сопротивлении реостата представлены на рис.9.  Однако электродвигатель с фазным ротором более сложны по конструкции и эксплуатации по сравнению с короткозамкнутым ротором, поэтому их применяют для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска (транспортные машины).

3. Регулирование скорости.  
Регулируют скорость вращения асинхронного электродвигателя (АД)  коротко замкнутым ротором путем изменения частоты питающего напряжения и изменения числа пар полюсов (выпускаются асинхронные электродвигатели с одним, двумя, тремя, четырьмя парами полюсов, соответственно: синхронной частотой 3000 об/мин; 1500 об/мин; 1000 об/мин и 750 об/мин). В первом случае обеспечивается плавное изменение скорости вращения ротора асинхронного электродвигателя, а во втором – ступенчатое. У электродвигателей с фазным ротором скорость плавно регулируется реостатом.

4. Руководство к выполнению домашнего задания.  
Домашнее задание (ДЗ) по анализу характеристик асинхронных электродвигателей (АД) выполняется вручную.  4.1. Выполнение домашнего задания.   При выполнение (ДЗ) в соответствии номером группы Nг и по списку в журнале Nж рассчитываются: производительность Q, напор Н, плотность перекачиваемой жидкости ?, КПД насоса ?(н) и передачи ?(п) и синхронная частота вращения n1 (18): Q = 0,29·NГ·Nж; Н = 1000+Nж;  ? = 800+2·Nг·Nж;  (18) ?(н) = 1-1/( Nж+Nг); ?(п) = 0,8·[1-1/( Nж+Nг)]; n1 = 3000/Nг. Затем по (17) определяется требуемая мощность и подбирается по таблице 1. Для выбранного асинхронного электродвигателя (АД) рассчитываются номинальные: ток Iн (7), скольжение s (3), момент Мн (8), критическое скольжение sк (15), механические и рабочие характеристики   M = f(s), n2 = f(M), n2 = f(Р2),  М = f(Р2), по (8) и (14) с шагом изменения скольжения 0,01 в диапазоне 0…0,01 и 0,1 в диапазоне 0,1…1,0.По результатам расчетов, сведенных в таблицу, вычерчиваются диаграммы. Оформленное ДЗ подлежит защите.       

4.2.Требования к оформлению задания.  
Пояснительная записка оформляется согласно требованиям ЕСКД к текстовым документам (ГОСТ 2.105-79) и правилам построения диаграмм (ГОСТ 2.319-81) должны быть написаны все формулы и оформление диаграмм.  






Читать дальше »

 
                     АВТОТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
                                            теоретические вопросы 

 1.     Назначение и классификация автотранспортных средств.
2.     Общее устройство, технические характеристики автомобилей изучаемых марок. (ВАЗ, КамАЗ)
3.     Назначение и классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания.
 4.     Общее устройство поршневого двигателя внутреннего сгорания. Основные конструктивные параметры.
5.     Рабочий цикл бензинового двигателя.
6.     Рабочий цикл дизеля.
7.     Кривошипно-шатунные механизмы двигателей внутреннего сгорания. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания.
8.     Газораспределительные механизмы двигателей. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия.
9.     Механизмы двигателей ВАЗ, КамАЗ. Назначение, характеристика, устройство и работа. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания
10.Назначение, классификация и требования, предъявляемые к смазочным системам.
11.  Общее устройство смазочных систем. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания
12.Назначение, классификация и требования предъявляемые к системам охлаждения.
13.  Общее устройство систем охлаждения. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания
14.Назначение, классификация и требования, предъявляемые к системам питания.
15.Общее устройство систем питания БД и Д. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания.
16. Назначение условия работы и основные требования к электрооборудованию автотранспортных средств. Состав   электрооборудования.
17. Назначение, характеристика, общее устройство, работа системы электроснабжения.
18. Назначение, характеристика, общее устройство, работа системы электростартерного пуска.
19. Назначение, характеристика, классификация, общее устройство, работа систем зажигания
20. Системы освещения, световой и звуковой сигнализации. Назначение, классификация, устройство и принцип действия световых приборов.
21.            Информационно-измерительная система. Требования к информативности. Состав, назначение, устройство и принцип действия приборов.
22.           Трансмиссия АТС. Назначение, классификация.
23.            Сцепление. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия.
24.           Коробки передач. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия.
25.           Раздаточные коробки. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия.
26.           Карданные передачи. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия.
27.           Главные передачи. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия.
28.           Дифференциалы. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия.
29.           Агрегаты и узлы трансмиссии автомобилей ВАЗ, КамАЗ, Назначение, характеристика, общее устройство, принцип действия, характерные неисправности и основные операции технического обслуживания.
30.           Несущие системы и их классификация. Назначение, классификация, общее устройство кузовов и рам автомобилей.
31.           Подвески. Назначение, классификация, общее устройство, принцип действия.
32.           Автомобильные колеса. Назначение, классификация, общее устройство.
33.           Рамы, кузова, подвески и колеса автомобилей ВАЗ, КамАЗ. Назначение, характеристика, общее устройство, принцип действия, характерные неисправности и основные операции технического обслуживания.
34.           Понятие о тормозном управлении. Тормозные системы. Назначение, требования к эффективности торможения, классификация общее устройство, принцип действия.
35.           Рабочая тормозная система автомобиля ВАЗ. Назначение, характеристика, общее устройство тормозного привода, тормозных механизмов принцип действия. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания.  
36.           Рабочая тормозная система автомобиля. Назначение, характеристика, общее устройство тормозного привода, тормозных механизмов принцип действия. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания.
37.           Запасная тормозная система автомобиля. Назначение, характеристика, общее устройство, принцип действия.
38.           Стояночная тормозная система автомобиля КамАЗ. Назначение, характеристика, общее устройство, принцип действия.
39.           Стояночная тормозная система автомобиля ВАЗ. Назначение, общее устройство, характеристика, принцип действия.
40.           Вспомогательная тормозная система автомобиля КамАЗ. Назначение, общее устройство, характеристика, принцип действия.
41.           Рулевые управления. Назначение, характеристика, классификация, общее устройство, принцип действия.
42.           Рулевое управление автомобиля ВАЗ. Назначение, характеристика, общее устройство, принцип действия. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания.
43.           Рулевое управление автомобиля КамАЗ. Назначение, характеристика, общее устройство, принцип действия. Характерные неисправности и основные операции технического обслуживания.      
Читать дальше »

Решение задач по техническим дисциплинам занимает 1 место. Для этого надо иметь необходимые знания и уметь их применять на практике, можно сколько угодно учить формулы, теоремы но нужно эффекта это не даст. Надо вникать в поставленную задачу и только тогда окупится результат. В наше время появилось много уникальных способов решить электротехнику на ряду с гидравликой в программе. Просто вводишь значения и всё ответ дан. Большинство ещё не знает как далеко зашла наука и что будет в будущем… теоретическая механика как и другие предметы решаемы мной полезна. С помощью неё можно построить дом с помощью сопромата можно рассчитать крепления фундамента… Сопротивление материалов интересный предмет его стоит изучить и даже когда у вас нет времени это не отговорка чтобы нечего не делать нужно трудится 24 в сутки и только тогда сопромат вас полюбит и даст результат. В большинстве своём некто не хочет учить. Так как сейчас очень много разных развлечений на любой вкус в годы мой молодости такого разнообразия  не было… Мир конечно изменился, как и вы.. Учёба это тяжёлый вес и он даётся немногим. Следовательно стоит задуматься как быть….. на мой взгляд такой предмет как сопромат очень перспективны так как сопротивление материалов используется везде где бы вы небыли на ряду с гидравликой. Так как сейчас вся техника работает за счёт гидравлических процессов… типология нынешних образовательных учреждений велика, много учебной литературы и всяких задач на которые стоит обратить внимание сегодня как и всегда нужны знания это как книга без обложки, по этому надо всё применять на практике. Что вы думали некогда не будет легко. Чтобы что-то получилось к сожалению должно пройти время поэтому надо взять учебник по электротехнике и изучить его в доль и поперёк и тогда будет виден результат так как теоретические основы электротехники очень важны для технических специальностей в вузах и при устройстве на работу в цех по контролю за оборудованием. Множество интересных изданий публикует материалы о учёных. Счас уже не можно быть преподавателем или учёным в той или иной степени. Хотя наука требует исследований многие формулы ещё не разгаданы . поэтому я думаю стоит задуматься на изобретением своей жизни в её проявлениях и всяческих причинах указывающих вам на верный путь . очень хотелось бы что бы новое поколение вырастало с целью покорить мир. Но увы клубы это делают в обратном направление счас уже с садика дети поделены на богатых и бедных, техника погубила отношение дорогие мобильные телефоны стали ловушкой для самих нас и для науки в целом. Электротехника стала дорогой. Многие даже не подозревают как она изменила мир… это одна из моих статей  о «Мире целом» не обращайте внимание, пожалуйста, на орфографию)
Читать дальше »

ЧАСТЬ 1. РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА            Выбор варианта задания. Конфигурация электрической цепи и ее параметры Rk и Ek определяются по номеру варианта студента (выдается преподавателем). В таблице 1.1 задаются участки короткого замыкания (Rk = 0) и обрыва ветвей (Rk = ?) на исходной схеме (рис. 1). Вариант в таблице 1.1 находится на пересечении i-ой строки и j-го столбца. Номер строки i определяется первой цифрой номера варианта студента, номер столбца – второй цифрой номера варианта студента. Если номер однозначный, то i = 0. Например, номеру 5 соответствует i = 0, j = 5. Участки цепи с коротким замыканием при преобразовании исходной схемы (рис. 1) заменяются проводником, участки с обрывом убираются из схемы. Параметры цепи Rk (Ом) и Ek (В) выбираются в таблице 1.2 по номеру варианта студента. Если номер больше 14, то вариант определяется последней цифрой. Например, номеру 23 соответствует вариант №3 из таблицы 1.2. Внутренними сопротивлениями источников ЭДС следует пренебречь.     Рис. 1. Исходная схема электрической цепи постоянного тока Содержание работы. Для заданного варианта электрической схемы необходимо выполнить следующие задания: 1)    указать вариант: участки короткого замыкания и обрыва ветвей в исходной схеме из таблицы 1.1, численные значения сопротивлений и ЭДС преобразованной схемы из таблицы 1.2 и нарисовать преобразованную схему; (я это сделала на лабе, проверьте пожалуйста в jpg файле, правильно ли я сделала?) 2)    провести анализ схемы, т. е. определить количество ветвей, узлов и независимых контуров; (я это сделала на лабе - JPG) 3)    составить систему уравнений, представить ее в матричной форме записи и рассчитать токи в ветвях: (я это сделала на лабе - JPG) a)      методом непосредственного применения законов Кирхгофа; (здесь я остановилась, правильно? я не могу после подстановки чисел посчитать, т.к. на лабе мне сказали, что надо просто подставить и рассчитать, но просто не получается... не знаю, что дальше делать) b)    методом контурных токов; (этого я не решала) 4)    решить системы уравнений с помощью ЭВМ, результаты расчетов токов, проведенных всеми методами, свести в таблицу(это надо решить!)   Методы расчета Токи в ветвях I0, А I1, А I2, А I3, А … Ik, А Непосредственное применение законов Кирхгофа             Метод контурных токов             Метод узловых потенциалов               5)    составить уравнение баланса мощностей для схемы по результатам расчетов токов и напряжений, полученных методом непосредственного применения законов Кирхгофа.(тоже надо решить!)   Правила оформления. Семестровая работа оформляется на листах формата А4. Титульный лист работы имеет стандартный вид и содержит название работы, наименование предмета, по которому сделана работа, вариант по номеру в журнале, фамилию и инициалы студента, номер учебной группы. После записи «Проверил» указывается фамилия и инициалы преподавателя. Текст работы может быть набран на компьютере или написан «вручную».          Каждое задание необходимо начинать с его формулировки (см содержание задания), решение должно содержать пояснения, а именно какой параметр и по какой исходной формуле определяется, с обязательным указанием единиц измерения всех физических величин. Схемы должны быть выполнены карандашом с использованием чертежных инструментов.          Семестровая работа, выполненная не для своего варианта, а также оформленная небрежно и не по правилам, не проверяется и не оценивается.     Таблица 1.1. Значения параметров элементов, определяющие конфигурации электрических схем   0 Таблица 1.2. Численные значения параметров элементов цепи   05     ЧАСТЬ 2. РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА   Выбор варианта задания. Каждая ветвь электрической схемы синусоидального переменного тока с сопротивлениями z1, z2, z3, z4, z5, изображенной на рис. 2, содержит один или несколько последовательно соединенных элементов, параметры которых R (Ом), L (мГн) и С (мкФ), а также данные источника e(t) (В), приведены в таблице 2.1. Номер варианта таблицы 2.1 задается преподавателем. Частота питающего напряжения ? = 103 рад/c. Рис. 2. Электрическая цепь переменного тока со смешанным соединением элементов   Содержание работы. Согласно рис. 2 построить электрическую схему, соответствующую номеру варианта задания, с указанием R, L, C элементов ветвей (таблица 2.1), указать вариант, численные значения параметров элементов. Для полученной схемы требуется: 1)    определить индуктивные xL= и емкостные xC= сопротивления элементов схемы; 2)    представить сопротивления всех ветвей схемы, а также ЭДС источника комплексными значениями в алгебраической и показательной формах записи; 3)    определить комплексы действующих значений токов во всех ветвях схемы, воспользовавшись а) методом эквивалентного преобразования; б) методом двух узлов; 4)    построить совмещенную векторную диаграмму токов для одного узла схемы, подтверждающую выполнение первого закона Кирхгофа, и векторную диаграмму напряжений для внешнего контура, подтверждающую выполнение второго закона Кирхгофа; 5)    составить баланс мощности цепи, определив комплексную мощность источников  (ВА) и потребителей  (ВА) электрической энергии, где  – комплексно-сопряженный ток,  (Вт),  (ВАр); 6)    используя данные расчетов, полученных в п. 4, записать выражения для мгновенных значений токов во всех ветвях схемы; 7)    определить показания амперметра, вольтметра и активную мощность, измеряемую ваттметром. Таблица 2.1 Значения параметров элементов ветвей схемы Вариант Значения параметров элементов ветвей схемы Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 e(t) 1 R = 400 L = 90 R = 140 L = 40 R = 100 L = 20 C = 4 ? 60 sin(w t + p /2) 2 R = 240 L = 190 R = 180 С= 10 R = 140 L = 60 0 ? 80 sin(w t – p /3) 3 R = 180 С= 9 R = 280 С= 10 R = 140 L = 60 0 ? 95 sin(w t + p /4) 4 C = 4 L = 80 R = 70 C = 10 R = 60 L = 88 0 ? 100 sin(w t – p /6) 5 R = 80 R = 100 C = 3 R = 220 L = 150 0 ? 55 sin(w t  + p /2) 6 C = 6 C = 4 L = 80 R = 120 L = 140 0 ? 68 sin(w t + 2p /3) 7 R = 120 L = 120 R = 40 L = 100 C = 2 ? R = 180 C = 2 85 sin(w t + p /4) 8 R = 300 C = 8 L = 60 R = 140 L = 190 0 ? 200 sin(w t + p /6) 9 L = 150 
Читать дальше »

Физика  

одна из наиболее важных наук в мире если внимательно рассматривать всё окружающее то это так называемые явления которые нас окружают как раз и называются физикой… Многие изх вас изучали свободное падаение . физика обладает необыкновенными свойствами которые ещё предстаит разгадать…  В этом придмете  кроме обычных слов. Также используются тремины . формулы и много другое. В физике каждое окружающее тело это за пример можно взять луну –это называю физическим телом. Я хочу заметить, что немаловажную роль имеет само понятие, что такое тело, оно имеет объём и формулу. Всё то, что из чего состоят некие физические тела как раз  это называется веществот. Материя это чттото то что существует в нашей необятной вселенной и незавсет от небесных тел и прочего… Для определённой каждой величины физической сущетвую свои искомы единицы. Для удобства человек придумал одну измерения. Часто очень прменяют от 10 до 1000. Перед тем как притупить к измерению надо приготовить линейку и другие сопутствующие товары так аак без них врятли что получится поэтому надо готовится очень хорошо. Температуру определяют с помощью специализированного магниевосплатового приборо из 5 курса мы все знаем что ферриты не так сильно притягивают тепло как вам кажется поэтому надо джля начала подобрать нееросплав. Взать два штриха и провести по выпуклым шторкам в преддверии самой температуры. Рассмотрим отталкивание молекул с точки зрения химических веществ и электрического тока многое из нас знают что ток протекают со скорость сверхскоростью поэтому нам для начала надо разобраться и замерит какойто то протекаетв том или ином источнике. Для этого притяжение замерам на 5 концах провода формулы возьмум из главы 12 только надо быть внимательным иначе стальная нить может порватся и тогда цена деления погрешности может заметно подкосится из вывода не получится. Можно срастить оба канца и подгреть до 1136 градусов. Тогда между молекулами будет обменивается взаимные импульсы после которых произойдёт небольшой взрыв и после сорока минут мы увидим как завершился процесс и получим сокрушительные данные для постройки формулы внешнего амплитудного замера. Частицы могут быть неоднородными для это придётся проводить испытания после которых сможем сказать как делится шкала температуры,  Вода как источник проводимости тока может рассматриваться с реди тел которые не впитывают окружающую типы и поэтому следовало бы заметит что явление смачивания не столь нам важно как засушливая зона перед ним надо обязательно узнать можно ли телу двигается или все-таки лучше его заметно растянуть чтобы соприкосновение с другим телом было более плотное и после этого плотного соединения реакция на выделения электрических импульсов гораздо улучшится и энергии будет выделятся на 569% больше чем было до 1976 года.


Читать дальше »

ЗАКОНЫ ПАСКАЛЯ. Паскаль позволят нам задуматься, объяснить действия гидравлической системы (машины). Гидравлика тем и хороша сто происходит перетёк жидкости. Машины действие которых основывается на как вы уже поняли законах о неком искомом равновесии и движении жидкости в определенном теле. Основном частью машины в нутрии которой как раз и происходит то самое движение, о котором мы всё время говорим. Служат любые по размерам цилиндры. Они могут быть разных размеров и объёмов. Самое главное это чтобы между ними не было  трещин и других поломок чтобы жидкость не улетала в некуда должно быть плотное соединения, так как на этом и держится вся система по которой мы и будем в дальнейшем строит измерять. Ремонтировать машины. Гидравлика служит для прессования стержней независимо масса кого то стержня нам нужно прижать это довольно-таки занятно мы ищем и потом находим некоторые даже закачивают масло повышенной вязкости думаю что тем саамы увеличат давлении и силу сжатия механизма, но тут  они не правы если механизм предназначен на определённое усилие то ему и надо  использовать по назначения и не изобретать велосипед. Клапан для опускания молекул служит для полностью распознавая разных частиц следовательно можно и получить каждый вариант по отдельности главное знать на сколько сопротивление материалов и техническая часть взаимосвязаны.  Под водой гидравлике работать гораздо тяжелей множество процессов замедляется. Жидкость давит на дно и поэтому сложно что либо предугадать. Поэтому надо производить расчёты с пометкой срочно… так как давление не предсказуемое и теоретическая механика при постройке агрегата затруднить действие по Этому лучше всего экономическую часть рассчитывать в экселе, так аак слой жидкости на поверхности может быть значительным и не каждая установка сможет рассчитать взысканный порог поэтому я рекомендую делать погрешность в три сотых карата. Чтобы установка работала отлично без пожирания масла. Так как масло я является главным связующим и может быть не столь важно но и слишком критичным для набора массы… слишком легко думать что гидравлические щипцы смогут работать на по вишенных оборотах это не правильно и заблуждение выталкивающая сила гораздо велика и тело жидкости сразу становится съедино системой паскаля так как множество редких крох протекает и сальники сразу же выходят из строя поэтому я рекомендую сразу же незамедлительно менять шланги возле топливной системы и системы подыщи аминокислотного баланса мощностей  
Читать дальше »

Механикой называют область науки, которая изучает простейшую форму движения материальных тел – механическую. Под механическим движением понимают перемещение тел или их отдельных частей во времени из одного положения пространства в другое. При этом причиной движения может быть взаимодействие как с другими телами, так и с физическими полями (например,гравитационными, электрическими). Механика рассматривает множество самых различных объектов, начиная от небесных тел и заканчивая элементарными частицами. Применительно к технике объектами механики являются различные технические устройства,характерные для той или иной сферы производства.В химических, нефтехимических и биотехнологических производствах основными объектами являются рабочие среды,участвующие в технологических процессах, и оборудование, в котором эти процессы реализуются. Движение рабочих сред и его влияние на эффективность процессов изучается в дисциплине«Процессы и аппараты». Поведение элементов оборудования при проведении технологических процессов является предметом изучения курса «Механики»содержание и логика построения курса «Механики» вытекает из круга основных вопросов, которыми должен владеть современный инженер химик-технолог как лицо, ответственное за работоспособность химического оборудования и его безопасную эксплуатацию. Большая часть этих вопросов связана с особенностями объектов химической промышленности, отличающими их от технических устройств в других сферах человеческой деятельности.Работе химико-технологических установок присущи тяжелые режимы функционирования, обусловленные переработкой больших масс агрессивных веществ в условиях высоких температур и давлений. В результате оборудование испытывает продолжительные нагрузки механической, физико-химической и химической природы. При этом техническая диагностика и контроль состояния аппаратуры сильно затруднены, так что весь срок ее эксплуатации проходит, как правило,при отсутствии полной информации о техническом состоянии оборудования.Нельзя не учитывать того обстоятельства, что объекты химических производств несут в себе высокую потенциальную опасность,вызванную целым комплексом поражающих факторов: отравление и заражение химически опасными веществами, тепловое излучение,воздействие взрывных волн. Поэтому практически любая установка может послужить источником техногенной аварии различного масштаба. Более того, даже нормальная работа химических предприятий из-за несовершенства технологии сопряжена со7значительным загрязнением окружающей среды. Недостаточная надежность химических производств чревата также огромными экономическим потерями, обусловленными простоем дорогостоящего оборудования, затратами на его ремонт, низким качеством получаемых продуктов.Из сказанного становится понятным, насколько важно современному инженеру-технологу владеть всеми вопросами,связанными с причинами возникновения отказов аппаратуры различного назначения. В свою очередь, причины отказов непосредственно связаны с критериями работоспособности оборудования (прочностью, герметичностью, износостойкостью ит. п.). Потеря работоспособности может быть обусловлена действием механических нагрузок на элементы оборудования и его узлы,условиями его функционирования, свойствами материалов, из которых оно изготовлено, свойствами рабочих сред,продолжительностью эксплуатации. Следовательно, технолог должен уметь анализировать влияние этих факторов на элементы оборудования и его узлы с точки зрения возможности отказа.Изложение основ такого анализа и является важнейшей целью курса«Механика» для студентов технологических специальностей.Наиболее общей причиной отказов оборудования различного назначения является потеря работоспособности вследствие действия механических нагрузок. Поэтому курс начинается с методов количественного анализа механических сил (второй раздел пособия).Здесь излагаются основные положения статики, которая рассматривает системы сил и их свойства.Под действием механических нагрузок значительная часть химического оборудования может совершать движение определенного характера. Поэтому следующие два раздела пособия посвящены количественным характеристикам различных типов движения материальных тел и их связи с действующими на них силами.На основе изложенных положений во всех последующих разделах пособия рассматривается реакция элементов оборудования на внешние нагрузки с учетом свойств конструкционного материала.Сначала анализируются возникающие в материале напряжения деформации для наиболее простых элементов (стержни, балки,валы). Затем рассматривается воздействие нагрузок на корпуса технологических аппаратов, на различные типы соединений деталей,на отдельные узлы и механизмы машин и аппаратов.При изучении реальных физических ситуаций, связанных возможной потерей работоспособности оборудования, в механике широко используется метод целесообразных упрощений. Согласно этому методу вместо реальных объектов, физических сил,механических свойств материалов рассматриваются определенные модели (или расчетные схемы), в которых исключены все8несущественные при решении данного вопроса факторы. В результате механика имеет дело с небольшим числом абстракций. В качестве примера таких идеализаций можно привести понятия материальной точки, механической системы и абсолютно твердого тела.Материальной точкой называется точка, имеющая массу. Схема материальной точки используется всякий раз, когда размерами тела при решении конкретной задачи можно пренебречь. В этом случае понятие материальной точки оказывается весьма полезным.Механической системой называется любая совокупность материальных точек. Частным случаем механической системы может служить материальное тело как непрерывная совокупность материальных точек.Под абсолютно твердым телом понимают такое материальное тело, в котором расстояние между любыми двумя точками остается неизменным. Расчетная схема абсолютно твердого тела используется тогда, когда решаются задачи, в которых влияние деформаций материала несущественно.Приведенные понятия материальной точки, механической системы,абсолютно твердого тела уже позволяют проиллюстрировать действенность метода упрощений. Движение от простого к сложному дает возможность при анализе работоспособности элементов химического оборудования последовательно учитывать все основные факторы, которые могут послужить причиной отказа.Другими идеализированными понятиями, играющими важную роль при решении задач механики, являются понятия наложенных на тело связей, сосредоточенной силы, стержня, оболочки и т. д. Эти понятия будут введены в соответствующих разделах пособия.В конце каждого раздела пособия приведены контрольные вопросы, позволяющие студентам лучше усвоить материал,сориентироваться в степени важности отдельных положений и проверить свои знания.Уровень усвоения материала студенты должны подтвердить выполнением шести контрольных работ, защита которых является необходимым условием допуска к экзамену. В пособие включены варианты заданий к ним, таблицы исходных данных, а также подробно разобранные примеры выполнения заданий. В конце пособия приведен список основной и дополнительной литературы, с помощью которой студенты могут более глубоко усвоить материал курса«Механика», а также приложения со справочным материалом,необходимым для выполнения контрольных заданий.
Читать дальше »

1. РЕАЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ И ИХ РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ
Настоящий раздел содержит наиболее общие понятия механики,которые затем в последующих разделах будут широко использоваться. Кроме того, здесь приведены основные допущения расчетные схемы, применяемые при анализе работоспособности различных элементов оборудования.1.1. Типовые элементы технологического оборудования Современное химическое предприятие представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных подразделений, который включает отдельные цеха, службы управления и организации производства, склады и хранилища исходного сырья и конечных продуктов, транспортные средства и т. д. При этом основу химического предприятия составляют технологические линии получения конкретных веществ, в каждой из которых реализуется последовательность типовых процессов химической технологии в определенном аппаратурном оформлении. С точки зрения системного анализа все перечисленные объекты являются химико-технологическими системами (ХТС).Под химико-технологической системой понимают совокупность аппаратов, машин и других устройств, а также материальных,тепловых, энергетических и других потоков между ними, которая обладает определенной целостностью и алгоритмом функционирования, направленным на переработку исходных веществ(сырья) в целевые продукты.Сложность ХТС с позиций анализа их работы обусловлена большим числом составляющих элементов, многообразием ивзаимной зависимостью протекающих в них процессов, а также зачастую непредсказуемым взаимодействием с окружающими их объектами и человеком. Поэтому, в общем случае, Целесообразность представлять, как комплекс взаимосвязанных подсистем, что позволяет уменьшить трудности анализа. Подсистемы можно выделять по двум признакам – функциональному масштабному.Функциональные подсистемы обеспечивают выполнение задач производства и его функционирование в целом. Примером функциональной подсистемы может служить часть производства, где осуществляется собственно технологический процесс переработки сырья в продукты.Масштабные подсистемы, как отдельные части технологического производства, выполняют определенные функции последовательности процессов переработки сырья в продукты.Масштабные подсистемы составляют несколько уровней. Элементом10минимального масштабного уровня I в структуре ХТС является отдельная машина или аппарат (насос, сушилка, реактор, центрифуга т. п.). Объединение нескольких аппаратов для конкретной переработки материального потока образует единый масштабный элемент уровня II (реакционный блок, блок центрифугирования суспензии, блок сушки кристаллов и прочее). Совокупность подсистем второго уровня образует подсистему III уровня (отделение водоподготовки предприятия, отделение утилизации отходов и т.п.)совокупность подсистем III уровня, то есть отделений, участков,образует ХТС химического предприятия в целом — это Масштабный уровень.Потоки, соединяющие машины, аппараты и подсистемы различного масштаба в единый функциональный комплекс, классифицируют по их содержанию.Материальные потоки перемещают вещества по трубопроводам различного назначения, транспортерам, элеваторам и другим механическим устройствам.Энергетические потоки переносят энергию любого вида —тепловую, электрическую, силовую. Силовая энергия, например,передается потребителям или по трубопроводам (газ под давлением)или механическим путем через вал двигателей и другие приводы.Информационные потоки используются в системах контроля управления процессами и производством.Приведенный анализ иерархической структуры ХТС позволяет сделать вывод о том, что основу химического производства составляют машины и аппараты I масштабного уровня ХТС, которые,как отмечалось во введении, составляют предмет изучения курса«Механика».Машиной называется устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации сцелью облегчения или замены физического или умственного труда человека (насосы, компрессоры, дробилки, транспортеры, фильтры,центрифуги и т. п.).В аппаратах процессы превращения происходят за счет химических, физико-химических или биохимических реакций врезультате воздействия на обрабатываемые вещества теплового,электрического или иного силового поля (химические и биохимические реакторы, теплообменники, тепломассообменные колонны, сушилки и т. п.).Для интенсификации технологических процессов часто применяют механизмы (мешалки реакторов, приводы быстросъемных крышек автоклавов и т. п.)механизмом называют систему тел с одним принимаемым за неподвижное твердым телом, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения другихтел, и действующих на эти тела сил – в другие силы. Зубчатая,11ременная, цепная и другие механические передачи вращательного движения от двигателя к рабочему органу агрегата могут быть названыв качестве примеров механизмов.Важную роль при работе ХТС имеют трубопроводы трубопроводная арматура для управления материальными потоками обрабатываемых веществ (задвижки, запорные и регулирующие клапаны, пробковые и шаровые краны, затворы дисковые и т. д.).С точки зрения особенностей конструкции и габаритов промышленному химическому оборудованию свойственно огромное разнообразие. Поэтому важным вопросом является вопрос о его рациональной классификации. В качестве основного признака для классификации машин и аппаратов целесообразно принять их функциональное (технологическое) назначение. Так, аппараты для проведения теплообменных процессов называются теплообменниками, для проведения процессов выпаривания –выпарными аппаратами, для проведения процессов сушки –сушилками и т. д.Классификация по признаку назначения распространяется нетолько на машины и аппараты, но и на их крупные блоки – сборочные узлы с четким функциональным назначением. Например:- рабочие органы машин, непосредственно взаимодействующие обрабатываемым веществом, - колеса насосов, вентиляторов,газодувок, мешалок, валки дробилок, барабаны центрифуг ибарабанных сушилок;- прессформы для прессования деталей из пластмасс;- корпусные (базовые) блоки машин и аппаратов;- блоки сальниковых, торцовых, манжетных, фланцевых и других устройств для герметизации рабочего объема оборудования трубопроводов, содержащих экологически опасные обрабатываемые среды;- опорные устройства для аппаратов, а также для вращающихся валов, осей, барабанов в виде подшипников качения, скольжения илив виде специальных вращающихся роликов;- электромеханические, пневматические, гидравлические приводымашин и механизмов;- муфты для соединения рабочего ротора машины с ее приводом.В свою очередь сборочные узлы могут состоять из большого числасамых разнообразных деталей (деталью называется часть агрегата,которую можно изготовить без применения сборочных операций – вал,болт и т. п.).Детали в курсе «Механика» с точки зрения анализа их работоспособности делятся на три класса в зависимости от их геометрической формы: стержни, тонкостенные оболочки и массивные твердые тела. Точные определения этих понятий будут даны ниже.
Читать дальше »

Характер нагрузок и воздействий, которые испытывают элементы химико-технологического оборудования обусловлен условиями проведения промышленных процессов в химической,нефтехимической и смежных областях промышленности. Основной особенностью большинства таких производств является переработка огромных масс высоко-агрессивных веществ в условиях высоких температур и давлений. В результате оборудование подвергается значительным нагрузкам механической, физико-механической и химической природы.Внешние силовые воздействия на детали и узлы во время эксплуатации оборудования непосредственно связаны функциональным назначением этих изделий. Так, например, внешние силовые воздействия на ротор молотковой дробилки и на корпус теплообменника совершенно различны как по характеру, так и по интенсивности.Для установления, а затем и для количественного учета наиболее важных внешних воздействий любую деталь условно рассматривают изолированно от других деталей, заменяя при этом действие мысленно отброшенных деталей (в том числе и их связей - опорных устройств) внешними силами, которые принято называть нагрузками.По способу приложения различают нагрузки поверхностные объемные. Непосредственное взаимодействие деталей между собою и с окружающей средой (в том числе и с обрабатываемой в оборудовании рабочей средой) происходит по некоторым поверхностям контакта, что и определило термин - поверхностная нагрузка. Величина нагрузки, действующая на единицу поверхности контакта, называется интенсивностью нагрузки или давлением. Она измеряется в Паскалях: Па = Н/м2. В качестве примеров можно указать давление рабочей среды на стенки аппаратов, ветровую нагрузку на корпус ректификационной колонны и др.Если площадь приложения нагрузки имеет малую ширину по сравнению с длиной, то для упрощения расчетов целесообразно заменить поверхностную нагрузку распределенной по линии нагрузкой. Такая нагрузка имеет размерность Н/м и называется погонной нагрузкой. В тех случаях, когда участок действия погонной нагрузки мал по сравнению с размерами детали, ее можно рассматривать как сосредоточенную (приложенную в точке)размерность сосредоточенной нагрузки Н.Кроме сосредоточенных сил, детали оборудования бывают нагружены внешними сосредоточенными моментами сил,характеризующими внешнее вращательное воздействие на деталь имеющими размерность Н?м.13Если внешние силы не являются результатом контактного взаимодействия двух тел, а приложены к каждой точке объема материала детали (силы собственного веса, силы инерции,центробежные силы и др.), то они называются объемными и имеют размерность Н / м 3.Детали технологического оборудования часто оказываются под воздействием тепловых нагрузок, возникающих при стесненности свободного температурного перемещения детали. Такие перемещения возникают при нагревании или охлаждении детали до любой температуры, отличающейся от температуры сборки изделия.Кроме того, тепловые нагрузки возникают и вследствие непостоянства температуры детали по ее поверхности, толщине и т. п.По характеру изменения во времени нагрузки бывают статические и динамические. К статическим нагрузкам относят постоянные во времени или нагрузки, изменяющиеся настолько медленно, что вызываемые ими ускорения и силы инерции пренебрежимо малы (например, снеговая нагрузка на крышку резервуара)динамические нагрузки бывают мгновенно приложенными(ударными, например, при столкновении двух тел) и повторно-переменными, которые изменяются во времени по тому или иному закону. Процесс динамического нагружения деталей сопровождается значительными их ускорениями и силами инерции, подлежащими обязательному учету. Практика эксплуатации показывает, что почтивсе современные машиностроительные материалы сопротивляются динамическим нагрузкам значительно хуже, чем статическим.По продолжительности действия нагрузки делятся на постоянные и временные. К постоянным относят нагрузки, действующие в течение всего срока службы агрегата (например, собственный вес его деталей). Временные нагрузки действуют лишь на протяжении отдельных периодов эксплуатации или монтажа объекта (например,повышенное давление в аппарате на стадии его гидроиспытаний).
Читать дальше »