Двигателем стирлинга

На рис. 160 показана центробежная машина для отливки валков. Для отливки валков диаметром 200 - 450 мм и длиной 1100 -2000 мм применяют роликовые центробежные машины с горизонтальной осью вращения. Машина смонтирована на стальной раме 1. На ролики 2 укладывают кокиль 3, на наружной поверхности которого имеются два выступающих концентрических пояска. Каждый поясок опирается на два ролика 2, а сверху прижимается роликами 3 и 4. Кокиль получает вращение от приводного ролика 5, который соединен с двигателем постоянного тока клиноременной передачей, с регулируемой частотой вращения. Снаружи кокиль охлаждается водой.

Регулировка частоты колебаний, создаваемых центробежным вибратором с двигателем постоянного тока, выполняется путем

Измерительным прибором служит мост типа ЭТП-209 со сдвоенным реохордом для включения в систему слежения обратной связи. Реохорд задачи программы прибора РУ-5-01 и реохорд обратной связи измерительного прибора ЭТП-209 образуют мостовую схему. При наличии разбаланса в мостовой схеме сигнал поступает в усилительную аппаратуру и на исполнительные органы до устранения в системе разбаланса. Усилительной частью схемы служат ламповый и электромашинный усилитель типа ЭМУ-12А. Электромашинный усилитель работает в паре с двигателем постоянного тока серии П-12, нагружающим образец через соответствующую систему механического редуцирования.

Уравнение (2.5) следует рассматривать как уравнение динамической характеристики электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения, учитывающей влияние электромагнитных переходных процессов. Очевидно,

Выше рассмотрен простейший случай системы автоматического регулирования скорости с двигателем постоянного тока независимого возбуждения. В качестве примера для определения

На рис. 46 показаны функциональная и структурная схемы системы управления для безупорной программной установки заготовок на ножницах блюминга. Эта схема используется для управления двигателем постоянного тока с первичным возбуждением 166]. Число ав определяющее заданное положение заготовки на рольганге, вводится в сумматор С из блока программы БП по -сигналу е4, открывающему ключ й4. В тот же сумматор поступа-

Запуск машины, приводимой шунтовым двигателем постоянного тока

Напорные лебедки экскаваторов имеют унифицированную конструкцию с передаточным числом, равным 74,6. Привод лебедок осуществляется двигателем постоянного тока типа ДПЭ-52 мощностью 54 кет. Редуктор напорной лебедки имеет круглый корпус с вертикальным разъемом. Выходным полым шлицевым валом редуктор насаживается на консольный шлицевый конец вала барабана. Барабан диаметром 1100 мм отлит из стали 35Л. Все

Все испытания червячных передач и редукторов производились на стендах разомкнутого типа с балансирным двигателем постоянного тока и ленточно-колодочным тормозом. Устройство стенда позволяло загружать испытуемый редуктор тормозным моментом УИ2 нужной величины и определять его коэффициент полезного действия, причем

Несколько особое положение в тормозных режимах электропривода с шунтовым двигателем постоянного тока занимает динамическое торможение. При нём двигатель не приключён к сети, и понятие „скольжение" здесь становится нецелесообразным. Уравнение электропривода решают, оперируя числом оборотов в минуту. В случае независимого возбуждения машины при Ф = const момент

Фиг* 96. Автоматизация управления сериесным двигателем постоянного тока посредством командоконтроллера.

Двигатель Стерлинга был изобретен в 1816 г., приблизительно за 80 лет до дизеля, и пользовался значительной популярностью до начала XX в. Отсутствие подходящих конструкционных материалов в значительной степени затруднило его дальнейшее совершенствование, а с появлением двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя интерес к двигателю Стирлинга утратился окончательно. В 50-е годы XX в. быстрое . развитие технологии производства различных материалов вновь открыло перед двигателем Стирлинга некоторые перспективы, однако настоящий интерес к нему возродился только во времена так называемого «энергетического кризиса». Именно тогда особенно привлекательными показались потенциальные возможности этого двигателя в отношении экономичного потребления обычного жидкого топлива, что представлялось особенно важным в период роста цен на топливо в геометрической прогрессии.

Рис. 1.1. Принципиальные различия между двигателем Стирлинга и двигателем внутреннего сгорания (ДВС). -------> двигатель Стирлинга; ---->. ДВС: Е — поток энергии: F — поток рабочего тела.

В двигателе внутреннего сгорания распыленное топливо соединяется с окислителем, как правило воздухом, до фазы сжатия или после этой фазы, и образовавшаяся горючая смесь отдает свою энергию во время кратковременной фазы горения (сгорания), в то время как в двигателе Стирлинга энергия поступает в двигатель и отводится от него через стенки цилиндра или теплообменник (рис. 1.1). Еще одним существенным различием между двигателем внутреннего сгорания и двигателем Стирлинга является отсутствие в последнем клапанов или отверстий для впуска и выпуска, поскольку рабочее тело (газ) постоянно находится в полостях двигателя.

В основе конструкции двигательной установки Стирлинга лежат принцип разделения горячей и холодной рабочих полостей и способ, с помощью которого рабочее тело направляется из одной полости в другую. Управлять этим потоком, искусственно поддерживая разность давлений в полостях, нежелательно, поскольку энергия, вырабатываемая двигателем Стирлинга, почти прямо пропорциональна давлению цикла, и, следовательно, падение давления уменьшает величину полезной механической работы, совершаемой двигателем. Поэтому для

часто вызывает затруднения, так как, несмотря на название, в некоторых случаях свободным является только вытеснитель-, ный поршень, а в других — движущийся цилиндр. Во всех случаях рабочий цикл одинаков, однако динамика движущихся частей различна, что связано с различными модификациями системы масса — пружина. Попытаемся обойти эти затруднения двумя путями: во-первых, используя определение, которое просто констатирует, что свободнопоршне-вым двигателем Стирлинга называется двигатель, в котором отсутствует механическая связь между элементами, совершающими возвратно-поступательное движение; во-вторых, мы дадим краткое описание трех существующих модификаций свободнопоршневых двигателей. Первые две — это двигатели Била, третья представляет собой двигатель со свободным вытеснителем, известный также как «харуэллская машина».

В двигателях Стирлинга, рассмотренных выше, использовалось газообразное рабочее тело; даже в «мокром» «Флюидайне» рабочее тело в подавляющем большинстве случаев газообразное. В настоящее время выдвигают предложения по использованию рабочих тел с изменяющимся фазовым состоянием, например таких, которые применяют в паровых машинах и паровых турбинах, однако пока нет сведений о том, что такие устройства успешно работают или по крайней мере разработаны. Английский инженер Мелоун еще ,в 30-е годы построил двигатель возвратно-поступательного действия с замкнутым циклом, используя в качестве рабочего тела жидкость [14]. Уокер [7] предполагает, что двигатель Мелоуна в действительности является двигателем Стирлинга, и единственная публикация Мелоуна как будто бы дает дополнительные основания

1. Мощность, вырабатываемая двигателем Стирлинга, как показывает практика, почти прямо пропорциональна среднему давлению цикла. Поэтому, чтобы получить высокие значения абсолютной и удельной мощности, давление в двигателе должно составлять 10—20 МПа. Такие высокие значения давления создают специфические проблемы при проектировании двигателей. Особую трудность представляет решение проблем, связанных с

11. Энергосиловая установка автомобиля с двигателем Стирлинга имеет большие перспективы с точки зрения устранения выбросов, загрязняющих окружающую среду, уменьшения расхода топлива и соответственно снижения затрат на эксплуатацию. В ближайшем будущем, однако, такая энергосиловая установка будет еще излишне тяжелой и дорогой в изготовлении. В период до 1990 г. автомобильный двигатель Стирлинга вряд ли составит серьезную конкуренцию усовершенствованному двигателю, работающему по циклу Отто, однако применительно к грузовым автомобилям его конкурентоспособность может оказаться более высокой. Действующие в настоящее время в США программы совершенствования двигателя Стирлинга имеют достаточные шансы на успех в области проектирования, однако шансов на коммерческий успех у них несколько меньше.

Рис. 1.95. Уровни шума, возбуждаемого автомобилем с установленным на нем двигателем Стирлинга. (С разрешения МТИ.)

деталей двигателя с принудительным зажиганием, стоимость литейного оборудования для первого двигателя в два раза выше. Исходя из этого, следует ожидать высоких первоначальных капиталовложений, требуемых для строительства заводов двигателей Стирлинга, и это, вероятно, объясняет сдержанность изготовителей двигателей при решении вопроса о широкой производственной программе: они ожидают момента, когда отпадут все сомнения в том, что этот двигатель сможет реализовать свои потенциальные преимущества. Причины, по которым стоимость 1 кВт, развиваемого опытным двигателем Стирлинга индивидуального изготовления, весьма высока, также вполне понятны.

Сотрудникам фирмы «Филипс» сразу же стало ясно, что у двигателя Стирлинга значительно больше потенциальных возможностей, чем у паровой машины. И когда над Европой нависла угроза второй мировой войны, фирма начала работы с двигателем Стирлинга, вернувшись к первоначальной концепции 1816 г.— одноцилиндровому двигателю, хотя одним из первых прототипов был двигатель в модификации Райдера с противоположно расположенными цилиндрами. Мы предполагаем, что работа велась в период 1938—1945 гг., поскольку в 1946г. «•были опубликованы многочисленные технические статьи, содержащие обширную информацию, которая могла быть получена -только в результате работ, продолжавшихся несколько лет. За сравнительно короткий период (немногим менее 10 лет) при неблагоприятной международной обстановке были достигнуты значительные успехи. Фирма «Филипс» взялась за почти забытый двигатель, дала ему новое название, увеличила его удельную мощность (на килограмм массы) почти в 50 раз, уменьшила его размеры на единицу мощности почти в 125 раз и повысила КПД в 15 раз. Таким образом, двигатель Стирлинга вступил в современную фазу своего развития.