Коэффициент полезного действия
Способность тела при переходе из одного состояния в другое совершать работу называется энергией.
Энергия есть общая мера различных форм движения материи.
При передаче или преобразовании энергии, а также при совершении работы имеют место потери энергии. В процессе передачи движения или выполнения работы движущие силы механизмов и машин преодолевают силы сопротивления, которые подразделяются на силы полезного сопротивления и силы вредного сопротивления. Потери на преодоление сил вредного сопротивления имеют место во всех механизмах и машинах и вызываются силами трения и силами сопротивления окружающей среды.
Относительное количество энергии, используемой в машине по прямому назначению, характеризуется коэффициентом полезного действия (КПД), который обозначается 
.
|
|
| Если коэффициент полезного действия учитывает только механические потери, то он называется механическим КПД. КПД — всегда правильная дробь, иногда его выражают в процентах: |
|
|
Коэффициентом полезного действия называется отношение полезной работы (или мощности) к затраченной:
Чем ближе КПД к единице, тем экономичнее машина. Приведем ориентировочные значения КПД для наиболее распространенных механизмов и машин:
Металлообрабатывающие станки.......................................... 0,8
Кривошипно-ползунный механизм ......................................... 0,95
Червячная передача....................... ................................... до 0,92
|
|
|
Тепловые двигатели........................................................... до 0,40
Турбины................................................................................... 0,95
Электродвигатели .................................................................... 0,92
Если ряд механизмов соединен последовательно, т.е. каждый последующий механизм получает движение от ведомого звена предыдущего механизма, то тогда общий КПД г) равен произведению КПД всех механизмов:
Где 
— КПД каждого механизма в отдельности.
В качестве примера определим КПД шероховатой наклонной плоскости с углом подъема а, когда тело силой тяжести G равномерно поднимается по этой плоскости на высоту h под действием горизонтальной силы F.
147
Если путь, пройденный телом, обозначить s,то полезная работа
Wп = Gh = Gs sin 
, а затраченная работа Wз= Fs cos = G tg( + 
)s cos (так как из § 6.3 известно, что F = Gtg( + ), тогда
|
|
Итак, КПД наклонной плоскости, когда движущая сила горизонтальна, равен
|
|
где — угол, который составляет наклонная плоскость с горизонтом; — угол трения.
Нетрудно убедиться, что КПД наклонной плоскости растет с увеличением угла ее наклона.
По такой же формуле определяется КПД при работе винта и гайки с прямоугольной резьбой (например, в домкрате). КПД винтовой пары с трапецеидальной или треугольной резьбой
|
|
|
|
|
где 
— угол подъема винтовой линии резьбы; ' — приведенный угол трения.
Глава 16
ОБЩИЕ ТЕОРЕМЫ ДИНАМИКИ
МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 472; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!