Реального двигателя

Вывод проведен для поля продольных волн в жидкости, а затем введены необходимые уточнения, связанные с реальными условиями контроля твердого тела. Поле излучения преобразователя представляют как результат действия элементарных источников, на которые разбивают всю площадь излучателя. Согласно точной теории [10], источники эти являются дипольными. Поле такого источника описывает формула (1.12), в которую вводят множитель созбдв, где QAB — угол, отсчитываемый от нормали к поверхности излучателя. Площадь полусферы заменяют на площадь элементарного источника <\SA. В результате давление в точке В (рис. 1.32) записывают в виде:

Далее, после некоторого периода эксплуатации серийных машин, начинает поступать информация о возникающих отказах, которые являются, как правило, следствием недостатков конструкции, допущенных из-за различия между реальными условиями эксплуатации и условиями ускоренных испытаний и из-за несовершенства методов расчета.

С целью дальнейшего выявления возможных областей применения разработанных покрытий изучалась их устойчивость в различных агрессивных средах при нагревании. Выбор агрессивных сред, температуры и продолжительности испытания определялся реальными условиями службы узлов в действующих или вновь проектируемых промышленных установках.

Однако численные значения ожидаемых показателей производительности и стоимости проектируемой автоматической линии пока остаются неопределенными. Автоматическая линия является однопоточной, производительность Qr = 130 тыс. изделий характеризует ее потенциальные возможности при полной загрузке, которая будет определяться реальными условиями производства.

В п. 1.3, в связи с определением общих понятий методологической схемы, уже встречалось понятие ненормальность, под которым в условиях рассматриваемой задачи подразумевалось нежелательное и непредвиденное изменение тех или иных элементов технологической системы, в результате которого нарушается заданное взаимодействие этих элементов, что приводит или может привести к понижению производительности процесса или к ухудшению качества продукции. Всюду в этой книге имеются в виду ненормальности, ухудшающие качество продукции. Ненормальность в математической модели рассматривается как нарушение статистической закономерности (перманентности), исходя из которой принимаются решения и которая положена в основу оптимальных способов выбора этих решений. Таким образом, ненормальности —• это не только причина материальных потерь, которые, кстати сказать, могут и не возникнуть, но и утрата возможности рационально управлять процессом в соответствии с реальными условиями, что подчеркивал еще У. Шьюхарт.

6. Конструкторской документацией определяется надежность изделия — свойство, обусловленное безотказностью и ремонтопригодностью и обеспечивающее выполнение заданш функций изделия в заданных условиях. Контроль обеспечения надежности следует выполнять на всех стадиях разработки конструкторской документации. Приступая к разработке, конструктор должен ознакомиться с реальными условиями эксплуатации проектируемого изделия и учитывать их при выборе материалов и комплектующих изделий, которые должны соответствовать условиям применения по нагрузочным режимам, температурному диапазону сохранения параметров работоспособности, условиям размещения, траспортирования, хранения и т.д. Нередки ошибки (приводящие к отказам), вызванные применением материалов и оборудования, предназначенных для работы в помещении, в установках, работающих на открытом воздухе, и в других'климатических условиях. Следует учитывать, что при сезонном изменении даже только температуры окружающей среды могут изменяться самые разнообразные свойства элементов конструкции — от их прочности, эластичности, вязкости масел (конструкторская документация должна включать указания о сезонной смене смазочных материалов во избежание заклинивания подвижных элементов) до изменения плотности, например перевозимой жидкости (что может привести к перегрузке траспортного средства при низких температурах и пониженных прочностных свойствах металлоконструкции). Лучший способ проверки эксплуатационных качеств технического решения, заложенного в конструкции, — климатические испытания конструкции или ее элементов в рабочих условиях, в условиях транспортирования и др. Конструкция должна сохранять прочность и работоспособность.

В результате взаимодействия эффектов и взаимовлияния факторов их значимость при переходе от одних условий трения к другим изменяется, происходит так называемая инверсия значимости факторов. В связи с этим представленные на рис. 21—26 зависимости имеют в основном частное значение. Для получения результатов, сопоставимых с реальными условиями эксплуатации, влияние определяющих факторов необходимо оценивать при модельных испытаниях в условиях, максимально приближенных к реальным.

Материалы направляющих должны обладать высокими антифрикционными свойствами. Для характеристики этих свойств часто пользуются лишь износостойкостью и коэффициентом трения. Хотя эти показатели и являются главными, но они не охватывают всего разнообразия требований, предъявляемых к материалам направляющих. Материалы направляющих должны также отвечать другим требованиям, связанным с реальными условиями эксплуатации станков. Например, важно, как материал будет вести себя в случае кратковременного перерыва в смазке, сохранятся ли стабильными его свойства на протяжении всего периода эксплуатациии и т. п. 128

В связи с этим представленные на рис. ЗЛО—3.15 зависимости имеют в основном частное значение. Для получения сопоставимых с реальными условиями эксплуатации результатов оценку влияния определяющих факторов необходимо проводить при испытаниях с использованием моделей в условиях, максимально приближенных к реальным.

Основной особенностью новой редакции этого раздела Правил является обеспечение наибольшего единства требований к материалам и полуфабрикатам, предназначенным для изготовления деталей котлов и трубопроводов, работающих в одинаковых условиях и при равных параметрах (температуре и давлении) рабочей среды. В новом изложении данного раздела исключены имевшиеся необоснованные различия в требованиях к материалу одной и той же марки и одного вида полуфабриката, находящегося в одних и тех же эксплуатационных условиях при одинаковых параметрах и отличающихся лишь по своему положению относительно запорного органа (т.е. до или после задвижки или клапана). В новой редакции раздела содержатся единые требования к материалам и полуфабрикатам для деталей котлов и деталей трубопроводов пара и горячей воды, которые определяются реальными условиями работы оборудова-

Это объясняется меньшим влиянием случайных факторов (например, качества сборки и деталей системы) на конечный результат. Кроме того, стендовые испытания обычно не дают возможности создать условия работы системы, абсолютно совпадающие с реальными условиями ее эксплуатации.

жения открытия выпускных клапанов. Из этого следует, что площадь диаграммы реального двигателя бывает обычно несколько меньше площади теоретической диаграммы, построенной на основании расчета.

В четырехтактных двигателях один такт рабочий, а три вспомогательные, служащие для заполнения цилиндра свежей горючей смесью (или воздухом у дизелей), сжатия этой смеси (воздуха) и для очистки цилиндра от продуктов сгорания. В соответствии с этим каждый такт получил свое название: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Рассмотрим более подробно рабочий процесс реального двигателя.

Цикл работы реального двигателя с истинными рабочими параметрами в р, V-диаграм-ме изображен на рис. 4.2 (Процессы впуска и выпуска смеси не показаны.) Видно, что в реальном цикле отсутствуют какие-либо прямые участки (адиабаты и изотермы). Точные расчеты работы, совершаемой в цикле, тепловых параметров и КПД являются весьма сложной задачей. Поэтому потребуется упрощенная расчетная модель, приближенно описывающая цикл, но составленная из обратимых процес-

Из сравнения рис. 4.2 и 4.3 видно, что рассмотренные выше четыре процесса в некотором приближении эквивалентны процессам, протекающим в реальном двигателе. Следует отметить, что эти четыре процесса описывают только два такта реального двигателя—такт сжатия и рабочий такт.

Пример 4.1. Вычислим Q-, W,*, WBUX, Q2 н T для цикла Отто при Га = 60°С, Г6 = 400°С, Т-С = 2180СС и 7^ = 855 "С. Рабочее тело—1 моль идеального газа, у=1,4. Затем проведем вычисление значений тех же величин для реального двигателя по приведенной выше методике.

Для реального двигателя:

Хотя рабочий цикл реального двигателя внешнего сгорания отличается от идеализированного цикла, можно получить очень высокий КПД. Двигатель внешнего сгорания имеет и еще ряд преимуществ. Поскольку процесс горения топлива (в автомобильном двигателе внешнего сгорания) идет непрерывно, а не вспышками как в ДВС, и при атмосферном давлении, а цилиндры хорошо сбалансированы, вибрация и шум практически отсутствуют. Двигатель можно использовать фактически без тушителя. Автобус с .двигателем внешнего сгорания легко удовлетворяет нормам по шуму тех европейских стран, где эти нормы существуют. Выше уже упоминалось о преимуществах применения двигателя внешнего сгорания для уменьшения вредных выбросов. В нем в принципе может быть использован

6. Эффект ограниченного возбуждения в колебательных системах машинных агрегатов. Колебательные процессы, возникающие в передаточных и исполнительных механизмах машинных агрегатов, сопровождаются рассеиванием энергии, вызванным действием диссипативных сил. Это приводит к увеличению потребной мгновенной мощности движущих сил. При ограниченной мощности реального двигателя возникает своеобразное взаимодействие двигателя с колебательной механической системой, проявляющееся наиболее полно в резонансных установившихся режимах и при проходе системы через резонансную зону в процессе разгона или торможения.

Столь существенное расхождение конечных результатов у отдельных авторов требует исследования ГТУ как реального двигателя электрических станций с учетом присущих ему потерь. Необходимо определить основные величины, характеризующие перспективы применения газовой турбины в качестве основного двигателя электрических станций. К этим величинам относится абсолютный к. п. д. т\нэ, величина наибольшей мощности в одной турбине и основные конструктивные характеристики, определяющие сложность газовой турбины и дающие возможности создать представление о стоимости установленного и отпущенного киловатт-часа.

Усложнение циклов направлено к некоторому приближению к. п. д. цикла реального двигателя к идеальным циклам, имеющим наивысший к. п. д. Очевидно, что такими идеальными циклами являются три цикла:

Для реального двигателя это означает, что при тех же температурах 7\ и Т2 (рис. 3.4) и количестве теплоты Q! работа будет уже не L, a L'<.L. Следовательно, по закону сохранения энергии теплоприемник получит уже большее количество теплоты СЬ >Q2, так как в работу ее перешло меньше: Q2 = Qi—L, Q2=Q—L'; но L'S2.