Iemand moet die krag van die motoreenheid bereken om die motorbelasting te bereken. Dit is vir sommige belangrik om die krag van die kompressorenjin onafhanklik te bereken. Dit is belangrik dat iemand presies weet wat die krag van die masjien is om dit te vergelyk met die een wat verklaar is. Oor die algemeen is kragberekening en enjinkeuse twee onafskeidbare prosesse.
Dit is nie die enigste redes waarom motoriste die krag van die enjins van hul motors onafhanklik probeer bereken nie. Dit is nogal moeilik om te doen sonder die nodige formules vir die berekening. Dit sal in hierdie artikel gegee word sodat elke motoris self kan bereken hoeveel die werklike enjinkrag van sy motor is.
Inleiding
Daar is ten minste vier algemene maniere om die krag van 'n binnebrandenjin te bereken. In hierdie metodes word die volgende parameters van die aandrywingseenheid gebruik:
- Omset.
- Volume.
- Draaioomblik.
- Effektiewe druk binne-in die verbrandingskamer.
Vir berekeninge moet jy die gewig van die motor ken, asook die versnellingstyd tot 100 km/h.
Elkeen van die volgende formules vir die berekening van enjinkrag het 'n fout en kan nie 'n 100% akkurate resultaat gee nie. Dit moet altyd in ag geneem word wanneer die ontvangde data ontleed word.
As jy die drywing bereken deur al die formules te gebruik wat in die artikel beskryf word, kan jy die gemiddelde waarde van die werklike drywing van die motor uitvind, en die verskil met die werklike resultaat sal nie meer as 10 wees nie %.
As ons nie die verskillende wetenskaplike subtiliteite wat verband hou met die definisie van tegniese konsepte in ag neem nie, dan kan ons sê dat krag die energie is wat deur die aandrywingseenheid opgewek word en omgeskakel word in wringkrag op die as. Terselfdertyd is krag 'n veranderlike waarde, en die maksimum waarde daarvan word bereik teen 'n sekere asrotasiespoed (aangedui in die paspoortdata).
In moderne binnebrandenjins word maksimum krag teen 5, 5-6, 6 duisend omwentelinge per minuut bereik. Dit word waargeneem by die hoogste gemiddelde effektiewe waarde van druk in die silinders. Die waarde van hierdie druk hang af van die volgende parameters:
- brandstofmengselkwaliteit;
- Verbranding volledigheid;
- brandstofverlies.
Krag, as 'n fisiese hoeveelheid, word in Watt gemeet, terwyl dit in die motorbedryf in perdekrag gemeet word. Die berekeninge wat in die metodes hieronder beskryf word, sal resultate in kilowatt gee, dan sal dit omgeskakel moet word na perdekrag deur gebruik te maak vanspesiale sakrekenaar-omskakelaar.
krag deur wringkrag
Een manier om die drywing te bereken, is om die afhanklikheid van die motorwringkrag op die aantal omwentelinge te bepaal.
Enige oomblik in fisika is die produk van krag op die skouer van die toepassing daarvan. Wringkrag is die produk van die krag wat die enjin kan ontwikkel om die weerstand van die las te oorkom, deur die skouer van sy toepassing. Dit is hierdie parameter wat bepaal hoe vinnig die motor sy maksimum krag bereik.
Wringkrag kan gedefinieer word as die verhouding van die produk van die werkvolume en die gemiddelde effektiewe druk in die verbrandingskamer tot 0,12566 (konstant):
- M=(Vworking Peffective)/0, 12566, waar Vworking– enjinverplasing [l], Peffektief – effektiewe druk in die verbrandingskamer [bar].
Enjinspoed kenmerk die spoed van rotasie van die krukas.
Deur enjinwringkrag en RPM-waardes te gebruik, kan die volgende enjinkragberekeningsformule gebruik word:
P=(Mn)/9549, waar M wringkrag [Nm], n asspoed [rpm is], 9549 is proporsionaliteitsfaktor
Berekende drywing word in kilowatt gemeet. Om die berekende waarde in perdekrag om te skakel, moet jy die resultaat vermenigvuldig met 'n proporsionaliteitsfaktor van 1, 36.
Hierdie metode van berekening bestaan uit die gebruik van slegs twee elementêre formules, daarom word dit as een van die eenvoudigste beskou. True, jy kan meer doenmakliker en gebruik die aanlyn sakrekenaar, waarin jy sekere data oor die motor en sy enjineenheid moet invoer.
Dit is opmerklik dat hierdie formule vir die berekening van enjinkrag jou toelaat om slegs die krag te bereken wat verkry word by die uitset van die enjin, en nie die een wat werklik na die wiele van die motor kom nie. Wat is die verskil? Solank as wat die krag (as jy daaraan dink as 'n vloei) die wiele bereik, ondervind dit byvoorbeeld verliese in die oordragkas. Sekondêre verbruikers soos 'n lugversorger of 'n kragopwekker speel ook 'n beduidende rol. Dit is onmoontlik om nie die verliese te noem om die weerstand teen opheffing, rol, sowel as aërodinamiese weerstand te oorkom nie.
Hierdie nadeel word gedeeltelik geneutraliseer deur die gebruik van ander berekeningsformules.
Krag deur enjingrootte
Dit is nie altyd moontlik om die enjinwringkrag te bepaal nie. Soms weet motoreienaars nie eers die waarde van hierdie parameter nie. In hierdie geval kan die krag van die aandrywingseenheid gevind word deur die volume van die motor te gebruik.
Om dit te doen, moet jy die volume van die eenheid vermenigvuldig met die krukasspoed, sowel as met die gemiddelde effektiewe druk. Die resulterende waarde moet gedeel word deur 120:
- P=(VnPefficient)/120 waar V enjinverplasing is [cm3], n spoed is krukas rotasie [rpm], Peffektief – gemiddelde effektiewe druk [MPA], 120 – konstant, proporsionaliteitsfaktor.
Dit is hoe die enjinkrag van 'n motor bereken wordgebruik die eenheidsvolume.
Meestal wissel die waarde van Peffektief in petrolenjins van 'n standaardmonster van 0,82 MPa tot 0,85 MPa, in geforseerde enjins - 0,9 MPa, en in dieseleenhede die drukwaarde is tussen 0.9 MPa en 2.5 MPa.
Wanneer hierdie formule gebruik word om die werklike drywing van die motor te bereken, om kW na pk om te skakel. s., is dit nodig om die resulterende waarde te deel deur 'n faktor gelyk aan 0, 735.
Hierdie berekeningsmetode is ook ver van die mees ingewikkelde en verg 'n minimum tyd en moeite.
Deur hierdie metode te gebruik, kan jy die drywing van die pompmotor bereken.
Krag deur lugvloei
Die krag van die eenheid kan ook deur die lugvloei bepaal word. Dit is waar, hierdie berekeningsmetode is slegs beskikbaar vir daardie motoreienaars wat 'n aanboordrekenaar geïnstalleer het wat jou toelaat om lugverbruik teen 5,5 duisend omwentelinge in derde rat aan te teken.
Om die benaderde drywing van die enjin te kry, is dit nodig om die verbruik wat onder bogenoemde toestande verkry is, deur drie te deel. Die formule lyk soos volg:
P=G/3, waar G die lugvloeitempo is
Hierdie berekening kenmerk die werking van die enjin onder ideale toestande, dit wil sê sonder om transmissieverliese, derdeparty-verbruikers en aërodinamiese weerstand in ag te neem. Die werklike drywing is 10 of selfs 20% laer as die berekende een.
Gevolglik word die hoeveelheid lugvloei in die laboratorium bepaal op 'n spesiale staander waarop die motor geïnstalleer is.
Lesings van boordsensors hang sterk af van hul besoedelingen vanaf kalibrasie.
Daarom is die berekening van enjinkrag gebaseer op lugverbruikdata ver van die akkuraatste en doeltreffendste, maar dit is redelik geskik vir die verkryging van benaderde data.
Krag deur die massa van die motor en versnellingstyd tot "honderde"
Berekening deur die gewig van die motor en sy versnellingspoed tot 100 km/h te gebruik, is een van die eenvoudigste metodes om die werklike krag van die enjin te bereken, want die gewig van die motor en die verklaarde versnellingstyd tot "honderde" " is die paspoortparameters van die motor.
Hierdie metode is relevant vir enjins wat op enige tipe brandstof werk – petrol, dieselbrandstof, gas – omdat dit slegs die dinamika van versnelling in ag neem.
By die berekening is dit nodig om die gewig van die voertuig saam met die bestuurder in ag te neem. Ook, om die berekeningsresultaat so na as moontlik aan die regte een te bring, is dit die moeite werd om die verliese wat spandeer word aan rem, gly, sowel as die reaksiespoed van die ratkas in ag te neem. Die tipe dryfkrag speel ook 'n rol. Byvoorbeeld, voorwielaangedrewe motors verloor ongeveer 0,5 sekondes aan die begin, agterwielaangedrewe motors van 0,3 sekondes tot 0,4 sekondes.
Dit bly nog om 'n sakrekenaar op die net te vind om die krag van 'n motor deur versnellingspoed te bereken, die nodige data in te voer en 'n antwoord te kry. Dit maak geen sin om die wiskundige berekeninge te gee wat die sakrekenaar maak nie, vanweë hul kompleksiteit.
Die resultaat van die berekening sal een van die akkuraatste wees, naby aan werklik.
Hierdie metode om die werklike krag van 'n motor te bereken word deur baie as die gerieflikste beskou, want motoreienaars sal 'n minimum moeite moet aanwend - om die versnellingspoed te meet om100 km/h en voer bykomende data in die outomatiese sakrekenaar in.
Ander tipes enjin
Dit is geen geheim dat enjins nie net in motors gebruik word nie, maar ook in die industrie en selfs in die alledaagse lewe. Motors van verskillende groottes kan gevind word in fabrieke - dryfasse - en in huishoudelike toestelle soos outomatiese vleismeulmasjiene.
Soms moet jy die werklike krag van sulke enjins bereken. Hoe om dit te doen, word hieronder beskryf.
Dit is die moeite werd om dadelik daarop te let dat die berekening van die drywing van 'n 3-fase motor soos volg gedoen kan word:
- P=Mwringkragn, waar Mwringkrag wringkrag is en n asspoed is.
Induksiemotor
Asinchroniese eenheid is 'n toestel waarvan die eienaardigheid is dat die frekwensie van rotasie van die magneetveld wat deur sy stator geskep word, altyd groter is as die frekwensie van rotasie van sy rotor.
Die beginsel van werking van 'n asinchrone masjien is soortgelyk aan die beginsel van werking van 'n transformator. Die wette van elektromagnetiese induksie word toegepas (die tydsveranderende vloedkoppeling van die wikkeling veroorsaak 'n EMK daarin) en Ampere ('n elektromagnetiese krag werk op 'n geleier van 'n sekere lengte, waardeur 'n stroom in 'n veld met 'n sekere waarde vloei van induksie).
Induksiemotor bestaan gewoonlik uit 'n stator, rotor, as en steun. Die stator bevat die volgende hoofkomponente: wikkeling, kern, behuising. Die rotor bestaan uit 'n kern en 'n wikkeling.
Die hooftaak van 'n induksiemotor is om te transformeerelektriese energie, wat aan die statorwikkeling verskaf word, in meganiese energie, wat van 'n roterende as verwyder kan word.
Asinchroniese motorkrag
In die tegniese veld van wetenskap is daar drie tipes krag:
- vol (aangedui met die letter S);
- aktief (aangedui met die letter P);
- reaktief (aangedui deur die letter Q).
Totale krag kan voorgestel word as 'n vektor wat 'n reële en 'n denkbeeldige deel het (dit is die moeite werd om die afdeling van wiskunde wat met komplekse getalle verband hou, te onthou).
Die werklike deel is die aktiewe krag wat spandeer word om nuttige werk te doen soos om die as te draai, asook om hitte op te wek.
Die denkbeeldige deel word uitgedruk deur die reaktiewe krag wat deelneem aan die skepping van die magnetiese vloed (aangedui deur die letter F).
Dit is die magnetiese vloed wat die beginsel van werking van 'n asinchrone eenheid, 'n sinchrone motor, 'n GS-masjien en 'n transformator onderlê.
Reaktiewe krag word gebruik om kapasitors te laai, om 'n magnetiese veld rondom smoorkragte te skep.
Aktiewe drywing word bereken as die produk van stroom en spanning en arbeidsfaktor:
P=IUcosφ
Reaktiewe drywing word bereken as die produk van stroom en spanning en drywingsfaktor 90° uit fase. Andersins kan jy skryf:
Q=IUsinφ
Die waarde van totale krag, as jy onthou dat dit as 'n vektor voorgestel kan word,kan bereken word deur die Pythagoras-stelling as die wortelsom van die kwadrate van aktiewe en reaktiewe drywing te gebruik:
S=(P2+Q2)1/2.
As ons die totale drywingsformule in algemene vorm bereken, blyk dit dat S die produk van stroom en spanning is:
S=IU
Drywingsfaktor cosφ is 'n waarde wat numeries gelyk is aan die verhouding van die aktiewe komponent tot die skynbare drywing. Om sinφ te vind, met die wete van cosφ, moet jy die waarde van φ in grade bereken en sy sinus vind.
Dit is 'n standaard motorkragberekening gebaseer op stroom en spanning.
Berekening van die drywing van 'n 3-fase asinchrone eenheid
Om die nuttige drywing op die statorwikkeling van 'n asinchrone 3-fase motor te bereken, vermenigvuldig die fasespanning met die fasestroom en die arbeidsfaktor, en vermenigvuldig die resulterende drywingswaarde met drie (met die aantal fases):
- Pstator=3UfIfcosφ.
Berekening van drywing el. van 'n aktiewe motor, dit wil sê die krag wat van die motoras verwyder word, word soos volg geproduseer:
- Poutput=Pstator – Pverlies.
Die volgende verliese vind plaas in 'n induksiemotor:
- elektries in die statorwikkeling;
- in stator-kernstaal;
- elektries in die rotorwikkeling;
- meganies;
- bykomend.
Om die drywing van 'n driefasemotor in 'n statorwikkeling met 'n reaktiewekarakter, is dit nodig om die drie komponente van hierdie tipe krag by te voeg, naamlik:
- reaktiewe krag verbruik om die lekvloei van die statorwikkeling te skep;
- reaktiewe krag verbruik om die lekvloei van die rotorwikkeling te skep;
- reaktiewe krag wat gebruik word om die hoofstroom te skep.
Reaktiewe krag in 'n asinchrone motor word hoofsaaklik bestee aan die skep van 'n afwisselende elektromagnetiese veld, maar 'n deel van die krag word bestee aan die skep van verdwaalde vloede. Verdwaalde vloede verswak die hoof magnetiese vloed en verminder die doeltreffendheid van die asinchroniese eenheid.
Huidige krag
Berekening van induksiemotorkrag kan gedoen word deur huidige data te gebruik. Om dit te doen, volg hierdie stappe:
- Skakel die motor aan.
- Gebruik 'n ammeter en meet die stroom in elke draai.
- Bereken die gemiddelde huidige waarde gebaseer op die resultate van metings wat in die tweede paragraaf geneem is.
- Vermenigvuldig die gemiddelde stroom met die spanning. Kry krag.
Krag kan altyd as die produk van stroom en spanning bereken word. In hierdie geval is dit belangrik om te weet watter waardes van U en ek geneem moet word. In hierdie geval is U die toevoerspanning, dit is 'n konstante waarde, en ek kan wissel na gelang van watter wikkeling (stator of rotor) die stroom gemeet word, dus is dit nodig om die gemiddelde waarde daarvan te kies.
Krag volgens grootte
Die stator het baie verskillende komponente, waarvan een die kern is. Om enjinkrag te bereken metgebruik afmetings, doen die volgende:
- Meet die lengte en deursnee van die kern.
- Bereken die konstante C, wat in verdere berekeninge gebruik sal word. C=(πDn)/(120f)
- Bereken die mag P deur die formule P=CD2ln10-6 te gebruik, waar C die berekende konstante, D is die deursnee van die kern, n is die spoed van rotasie van die as, l is die lengte van die kern.
Dit is beter om alle metings en berekeninge met maksimum akkuraatheid te maak sodat die berekening van die krag van die elektriese dryfmotor so na as moontlik aan die werklikheid is.
Traksiekrag
Die krag van 'n asinchrone motor kan ook bepaal word deur die waarde van die trekkrag te gebruik. Om dit te doen, sal jy die radius van die kern moet meet (hoe meer akkuraat, hoe beter), die spoed vasstel waarteen die as van die eenheid draai, en ook die trekkrag van die enjin met 'n dinamometer moet meet.
Alle data moet in die volgende formule vervang word:
P=2πFnr, waar F die trekkrag is, n die asrotasiespoed is, r die kernradius is
Nuansering van die induksiemotor
Al die bogenoemde formules, wat gebruik word om die drywing van 'n driefasemotor te bereken, stel ons in staat om 'n belangrike gevolgtrekking te maak dat motors van verskillende groottes kan wees, verskillende spoed kan hê, maar uiteindelik dieselfde drywing kan hê.
Dit laat toeontwerpers om modelle van enjins te skep wat in 'n wye verskeidenheid toestande gebruik kan word.
DC motor
'n GS-motor is 'n masjien wat elektriese krag wat van gelykstroom ontvang word omskakel na meganiese krag. Die beginsel van sy werking het min te doen met 'n asinchrone masjien.
'n GS-motor bestaan uit 'n stator, anker en steun, sowel as kontakborsels en 'n kommutator.
Collector - 'n toestel wat wisselstroom na gelykstroom omskakel (en omgekeerd).
Om die nuttige drywing van so 'n eenheid, wat aan die uitvoering van enige werk bestee word, te bereken, is dit genoeg om die anker-EMK te vermenigvuldig met die ankerstroom:
- P=EaIa.
Soos jy kan sien, is die berekening van die drywing van 'n GS-motor baie eenvoudiger as die berekeninge wat in 'n asinchrone motor gemaak word.
