Внезапное расширение

Кроме периодических колебаний скоростей, в механизме могут иметь место и непериодические колебания скоростей, вызываемые различными причинами: внезапным изменением полезных или вредных сопротивлений, включением в механизм дополнительных масс и т. д. Такое внезапное изменение нагрузки па механизм вызывает внезапное увеличение или уменьшение скорости его начального звена, и так как эти колебания скорости в некоторых случаях не имеют определенного цикла, то такие колебания скорости начального звена назовем непериодическими. Во многих механизмах мы наблюдаем оба вида колебаний скоростей.

Кроме периодических колебаний скоростей, в механизме могут иметь место и непериодические колебания скоростей, вызываемые различными причинами: внезапным изменением полезных или вредных сопротивлений, включением в механизм дополнительных масс и т. д. Такое внезапное изменение нагрузки на механизм вызывает внезапное увеличение или уменьшение скорости его начального звена, и так как эти колебания скорости в некоторых случаях не имеют определенного цикла, то такие колебания скорости начального звена назовем непериодическими. Во многих механизмах мы наблюдаем оба вида колебаний скоростей.

Нагрузка машины зависит от числа и мощности потребителей энергии, определяющих приведенный к двигателю момент сил сопротивлений. Включение или выключение потребителей энергии, внезапное изменение нагрузки и соотношения сил движущих и сил сопротивления приводят к непериодическому изменению скорости входного звена.

Условие устойчивости движений. Предположим, что под действием внешних сил звенья механизма совершают некоторое движение, которое будем называть невозмущенным. Значения обобщенных координат механизма, найденные решением уравнений движения для невозмущенного движения, обозначим через yi(t), где г=1, ..., s. Если в некоторый момент времени происходит внезапное изменение внешней силы или какого-либо параметра механизма, которое вызывает соответствующее изменение обобщенных скоростей или ускорений, то дальнейшее движение звеньев может рассматриваться как движение с измененными начальными условиями. При этом движении, называемом возмущенным, обобщенные координаты механизма будут определяться теми же уравнениями, но с измененными начальными условиями, а значения этих координат г/в; будут связаны с их значениями при невозмущенном движении соотношением

Кроме периодических колебаний скоростей, в механизме могут происходить и непериодические колебания, т. е. неповторяющиеся изменения скоростей, вызываемые различными причинами. Например, внезапное изменение нагрузки на механизм, включение в механизм добавочных масс и другие вызывают изменения угловой скорости главного вала в установившемся движении машины. Оба типа колебаний скоростей регулируются различным образом: задачу ограничения периодических колебаний угловой скорости ведущего звена в пределах допускаемой неравномерности движения машины решают, насаживая на вращающееся звено дополнительную массу. Эту массу называют маховой массой, или маховиком. Ее выполняют в виде колеса, имеющего Массивный обод, соединенный со втулкой спицами. В случае же значительных непериодических колебаний скоростей задачу регулирования решают, устанавливая специальный механизм, называемый регулятором.

через «/,(/), где i=l, ..., s. Если в некоторый момент времени происходит, внезапное изменение величины внешней.рилы или какого-либо параметра механизма, которое вызывает соответствующее изменение обобщенных скоростей или ускорений, то дальнейшее движение звеньев может рассматриваться как дви-жение с измененными начальными условиями. При этом движении, называемом возмущенным движением, обобщенные координаты механизма будут определяться теми же уравнениями, но с измененными начальными условиями, а величины этих координат уВ1 будут связаны с их значениями при невозмущенном движении соотношениями

Внезапное изменение сил сопротивления на исполнительном органе машины не вызывает одновременного увеличения усилий в элементах трансмиссии привода и внезапного приращения нагрузки двигателя. Одновременность изменения нагрузки на исполнительном органе и двигателе нарушается (кроме других факторов, рассмотренных ниже) из-за упругости соединяющей их трансмиссии. Упругая трансмиссия сможет передать изменившуюся силу сопротивления на двигатель машины только после того, как последний деформирует ее на соответствующую новой нагрузке величину. По той же причине, а также в связи с инерционностью промежуточных деталей, приложение движущего усилия при запуске двигателя не вызывает мгновенного нагружения трансмиссии и исполнительный орган начинает работать с некоторым запаздыванием. Поэтому в общем случае при произвольно изменяющихся силах сопротивления законы движения исполнительного органа и двигателя машины не будут совпадать, так как все изменения на исполнительном органе будут переданы на двигатель с инерционным запаздыванием и в искаженном виде.

В данном случае представляет собой интерес внезапное изменение нагрузки машинного агрегата, когда момент сопротивления мгновенно изменяет свою величину. Но и при любом изменении нагрузки хотя бы и внезапном угловая скорость двигателя изменяется постепенно, и новое установившееся состояние машинного агрегата наступает в любом случае спустя некоторое время. Во многих практических расчетах важно определить не только время переходного процесса, но и характер его протекания. Такую задачу в рассматриваемом частном случае можно решить при помощи уравнения (235).

результатами более поздних испытаний, а сотрудники группы анализа должны быть обучены поиску тенденций изменений или сдвига точек в соответствующих гистограммах. Особую ценность для обнаружения этих тенденций представляют повторяющиеся испытания, проводимые с образцами, имеющими одинаковый серийный номер (которые могут обнаружить эффект старения), а также периодические испытания образцов, отбираемых из партий серийно изготовляемых изделий (которые могут обнаружить изменения в технологических процессах). Важно, чтобы персонал группы анализа понимал, что каждое внезапное изменение средних величин должно исследоваться до тех пор, пока не будет найдено удовлетворительное объяснение. Обычной ошибкой сотрудников этой группы является уверенность в том, что кто-то знает об этих изменениях и что, «вероятно», для них есть основательная причина, так как иначе уже были бы приняты меры к их устранению. Такое отношение чрезвычайно опасно и должно устраняться руководителями службы надежности при каждом его проявлении.

Благодаря возврату уноса время пребывания грубых частиц пыли в плавильном пространстве увеличивается до времени нахождения топлива в циклонных топках. Разница состоит в том, что у котлов с возвратом уноса общее время пребывания частиц в плавильном пространстве суммируется за несколько проходов частиц через топку, причем отдельные периоды горения сменяются периодами угасания и относительно резкого охлаждения частиц в газоходах. После улавливания и возврата в плавильное пространство частицы снова быстро нагреваются до высокой температуры и воспламеняются. Весьма вероятно, что это внезапное изменение температуры благоприятно влияет на горение частиц, так как оно способствует их измельчению, увеличивая этим поверхность горения без затраты 112

2) при гидравлическом (водяном) ударе, признаком которого являются: внезапное изменение общего гула турбины, резкое падение температуры свежего пара и вакуума у эжектора, выбрасывание влажного пара и брызг воды из концевых уплотнений, вестовых труб, регулирующих клапанов, соединительных фланцев паропровода, возникновение металлических ударов в турбине, падение числа оборотов при индивидуальной работе турбогенератора и увеличение вибрации турбины;

о — конфузорные переходы и внезапное сужение (штриховой контур); б —. диффузорные переходы и внезапное расширение (штриховой контур)

2. Прямолинейные диффузорные переходы, включающие внезапное расширение трубопровода (рис. 24, б). Потеря напора в них

Движение потока жидкого металла с увеличивающейся скоростью по рабочей полости формы сопровождается разделением потока на множество отдельных струй; при наличии местных сопротивлений (повороты, внезапное расширение и сужение канала и др.) в потоке возникают завихрения. Эти негативные процессы способствуют образованию указанных выше дефектов. Поэтому при разработке технологического процесса литья титановых отливок следует стремиться к тому, чтобы жидкий металл двигался по каналам и полостям литейной формы в виде компактного потока, не распадающегося на отдельные струи. Для обеспечения полного заполнения рабочей полости формы следует выдерживать скорость движения жидкого металла достаточно высокой.

Указание. При подсчете давления учитывать, что после сжатого сечения за задвижкой происходит потеря на внезапное расширение, определяемая формулой (VII-2).

внезапное расширение

Указание. При подсчете давления учитывать, что после сжатого сечения за задвижкой происходит потеря на внезапное расширение, определяемая формулой (VII—2).

Внезапное расширение (вход в гидробак и т. д.) 0,8...0,9 Внезапное сужение (выход из гидроцилиндра и т. д.) 0,5...0,7

Внезапное расширение закрученного потока приводит к формированию обратных течений (зоны отрыва) в периферийной области канала, протяженность которых обратно пропорциональна абсолютному значению Ф*вх г. Например, для данных, представленных на рис. 4.17, длина зоны отрыва' составляет 1,25 (<Л,»х.г = 0,5), 0,085 (<Ц»ВХ г = 1,0) и 0,5 (Ф^х г = 0,2) диаметров канала f4f. '

где w, = i>2 = 0, рг = ръ = ра, гг = АЯ, 22 = 0; hn — суммарные потери напора (вход в трубу, внезапное расширение от глубины hg =* — eft до а, выход из трубы), Лп = /13 + /IBP + иных,

где потери напора включают потери на вход и потери на внезапное расширение

a — конфузорные переходы и внезапное сужение (штриховой контур); 6 — ЯИффузорные переходы и внезапное расширение (штриховой контур)