24 luty 07 (34)

Moc sił tarcia w mechanizmach zależy od wielu parametrów konstrukcyjnych, kinematycznych oraz układu sił działających na mechanizm.

W niektórych rodzajach mechanizmów, np. mechanizmach dźwigniowych i krzywkowych, parametry wpływające na ich sprawność zmieniają się podczas ruchu, dlatego współczynnik sprawności zmienia swoją wartość w zależności od położenia członu napędzającego. Obliczony dla wybranego położenia mechanizmu,

N

współczynnik rj jest współczynnikiem sprawności chwilowej: rj_ch = —^iL, gdzie N_u

^Nd

i N_d są mocami chwilowymi. Współczynnik sprawności przedstawiany jest zwykle w postaci funkcji czasu tj^ =1)^(1) lub kąta ri_ch = ri_ch((p).

W celu wyznaczenia współczynnika sprawności średniej należy obliczyć średnie moce w cyklu ruchu mechanizmu:

₁T    ₁T

N_dśr = 7 J N_ddt, N_uśr = - J N_udf, N_Tśr =-{ N_Tdt (3.52) 'o    0    o

gdzie:

T - okres cyklu ruchu mechanizmu,

N_T - moc chwilowa sił tarcia.

Analogicznie można wyznaczyć współczynnik sprawności uśredniony w funkcji kąta obrotu członu napędzającego:

^    Y ^(f>C    4 *Pc

N_dśr=—\N_dd<p; N_uśr= — jN_ud(p; N_Tśr = — f N_Td<p    (3.53)

<Pc o    o    Vc o

gdzie (p_c - kąt odpowiadający cyklowi ruchu mechanizmu.

Ponieważ zawsze moc tracona N_T > 0, zatem współczynnik sprawności

0 <rj<1    (3.54)

Ruch mechanizmu możliwy jest tylko przy r]>0. Jeżeli tj < 0, to mechanizm jest samohamowny, co oznacza, że ruch jego w danym położeniu nie jest możliwy.

Sprawność mechanizmów zależy od wielu czynników, takich jak położenie członów, prędkość i obciążenie. Wzrost prędkości przy tym samym obciążeniu powoduje spadek sprawności ze względu na wzrost sił bezwładności, natomiast wzrost obciążenia (mocy użytecznej N_u) przy tej samej prędkości powoduje wzrost sprawności mechanizmu. Sprawność maszyny zależy również od jej struktury, tzn. sposobu połączenia: szeregowego, równoległego lub szeregowo-równoległego jego mechanizmów składowych. Teoretyczne określenie współczynnika sprawności jest trudne i możliwe do obliczenia tylko z pewnym przybliżeniem.

184