VÁLTOZÓ SEBESSÉGŰ ÜZEM

1. VÁLTOZÓ SEBESSÉGŰ ÜZEM

2. A következőkben mozgó illetve mozgó alkatrészeket tartalmazó gépek változó sebességű üzemét vizsgáljuk!

3. Az egyenletes sebességű üzem modellje Pellenállás Phajtóerő =

4. A változó sebességű üzem modellje > Pellenállás Phajtóerő < vagy > Fellenállási Fhajtó <

5. Ptárolt A változó sebességű üzem energetikai modellje Pbe Pki GÉP

6. A tárolt energia csaknem minden esetben mozgási energia!

7. A teljes üzemi folyamat az indítástól a megállásig

8. SEBESSÉG - IDŐ MENETÁBRA v (m/sec) t (sec) egyenletes sebességű üzem fékezéses megállás indítás szabadkifutás

9. szabadkifutás fékezéses megállás egyenletes sebességű üzem indítás GYORSULÁS - IDŐ MENETÁBRA a (m/sec2) t (sec)

10. fékezéses megállás egyenletes sebességű üzem indítás szabadkifutás PÁLYAMENTI ERŐK - IDŐ MENETÁBRA F (N) Gördülési ellenállás t (sec)

11. fékezéses megállás egyenletes sebességű üzem indítás szabadkifutás TELJESÍTMÉNY - IDŐ MENETÁBRA P (W) A gördülési ellenállás teljesítményének változása A gyorsító erő munkája t (sec)

12. fékezéses megállás egyenletes sebességű üzem indítás szabadkifutás TELJESÍTMÉNY - IDŐ MENETÁBRA P (W) A gördülési ellenállás munkája (Wg) A gyorsító erő munkája (Wgy) t (sec) A fékezési hő (Qf)

13. Az indítás és a megállás szakaszára

14. Az indítási teljesítménycsúcs P (kW) Teljesítményigény az indítási szakasz végén Az indítási szakasz végén a teljesítményigény az egyenletes sebességű üzemben szükségesnek a többszöröse is lehet és az indítási szakasz hosszával fordított arányban változik Az egyenletes üzem teljesítményigénye t (sec)

15. Az indítási teljesítménycsúcs csökkentése P (kW) Pmax1 (kW) Pmax4 (kW) t (sec)

16. A többfokozatú indítás teljesítményszükséglete Az egy fokozatban végzett indítás munkaszükséglete

17. A több fokozatban végzett indítás munkaszükséglete

18. A több fokozatban végzett indítás munkaszükséglete az n-dik fokozatban Kiemelve a közös tényezőket

19. Az n fokozatban összesen végzett munka Átalakítások elvégzése a zárójelen belül

20. Az egy és a többfokozatú indítás munkaszükséglete azonos

21. A többfokozatú indítás teljesítményszükséglete

22. Végtelen sok fokozatú indítás teljesítményszükséglete A sorozat minden tagja kisebb, mint 2, de egyre közelebb esik ehhez az értékhez. Végtelen sok tag esetén tehát a sorozat összege 2n

23. Az indítás teljesítményszükségletének jelentősége egy mintapéldán keresztül

24. Egy (felső gépházas) felvonó járószékének tömege 1600 kg, teherbírása 4000 N. Az alkalmazott ellensúly a járószék súlyán kívül a maximális hasznos teher felét is kiegyensúlyozza. Határozzuk meg az egyenletes sebességű teheremelés teljesítmény-szükségletét és a felvonó-berendezés teljes hatásfokát, ha feltételezzük, hogy • a teheremelés sebessége 0,6 m/sec, • a súrlódási veszteségek és a kötél merevségének leküzdéséhez rendelt hatásfok 45%, • a motor és a kötéldob közé épített lassító áttétel hatásfoka 65%, • a villamos motor hatásfoka 80%.

25. Veszteségmentes esetben a szükséges teljesítmény 1,2 kW Veszteségek figyelembevételével a szükséges teljesítmény 5,2 kW

26. Határozzuk meg a teljesítményszükségletet, ha azt karjuk, hogy a felvonó 3 sec alatt érje el üzemi sebességét. A teljesítmény-idő menetábra alapján

27. Mivel Püismert, 5,2 kW, a liftberendezés teljes mozgási energiáját kell meghatározni a szükséges maximális teljesítmény kiszámításához. A mozgási energia összetevődik: • az egyenes vonalú mozgást végző tömegek és • a forgó mozgást végző tömegek mozgási energiájából

28. Az egyenes vonalú mozgást végző tömegek mozgási energiája

29. A forgó mozgást végző tömegek. • kötéldob, • csiga – csigakerekes hajtómű, • tengelykapcsoló, • villamos motor forgórésze.

30. A tehetetlenségi nyomaték

31. A végtelenül vékony gyűrű tehetetlenségi nyomatéka

32. Tömör tárcsa ill. henger tehetetlenségi nyomatéka dr r

33. Tömör tárcsa ill. henger tehetetlenségi nyomatéka

34. A tehetetlenségi nyomaték általánosságban Ahol  a tömegredukciós tényező, értéke ½ és 1 között van a forgó tömeg kialakításától függően!

35. A forgó mozgást végző tömegek (vissza a feladathoz!) • kötéldob, • csiga – csigakerekes hajtómű, • tengelykapcsoló, • villamos motor forgórésze.

36. Kötéldob Tömege: 20 kg Átmérője: 50 cm Redukcós tényező legyen: 0,9

37. A kötéldob

38. A csigakerék Tömege: 35 kg Átmérője: 750 mm Szögsebessége azonos a kötéldobéval!

39. A csiga Tömege: 10 kg Átmérője: 100 mm Szögsebessége azonos a villamosmotoréval, ami legyen 1500 ford/min azaz 157 rad/sec!

40. A tengelykapcsoló Tömege: 6 kg Átmérője: 150 mm

41. A villanymotor Tömege: 25 kg Átmérője: 30 cm

42. A teljes mozgási energia = gyorsítási munka Járószék + ellensúly360 J Kötéldob3,24 J Csigakerék 7,1 J Csiga 231 J Tengelykapcsoló 210 J Villanymotor 3466 J Összesen  4277 J

43. A maximális teljesítmény

44. A rendszer redukált tehetetlenségi nyomatéka

45. A rendszer redukált tehetetlenségi nyomatéka A motor kihajtó tengelyére végezve a redukciót!

46. Ellenőrző kérdések (1) • Hasonlítsa össze az egyenletes és a változó sebességű üzem matematikai modelljét! • Milyen szakaszai vannak az indulástól a leállásig tartó üzemnek? • Melyek a legfontosabb menetábrák? • Mi a szabadkifutás? • Mi a gyorsító erő? • Mire fordítódik a gyorsító erő munkája? • Miért előnytelen az egy fokozatban, állandó gyorsulással történő indítás? • Hogyan csökkenthető az egy fokozatban, állandó gyorsulással történő indításnál jelentkező teljesítménycsúcs?

47. Ellenőrző kérdések (2) • Legfeljebb hányad részére csökkenthető az egy fokozatban, állandó gyorsulással történő indításhoz tartozó teljesítménycsúcs azonos idő alatt, azonos sebességre történő többfokozatú indítással? Igazolja szemléletes módon! • Hogyan határozható meg a forgó mozgást végző tömegek felgyorsításához szükséges munka? • Mi a tehetetlenségi nyomaték? • Mi a tömegredukciós tényező? Milyen szélső értékei vannak? • Mit értünk egy gépi berendezés redukált tehetetlenségi nyomatéka alatt?