Ⅰ 什么是生产机械的负载转矩特性有哪几种类型各有何特点
1、恒转矩负载特性
所谓恒转矩负载是指生产机械的负载转矩的大小不随转速n变化,这种特性称为恒转矩负载特性。根据负载转矩的方向特点又分为反抗性和位能性负载两种。
2、恒功率负载特性
当负载功率恒定,与转速无关,或负载功率PL为某一定值时,负载转矩TL与转速n成反比的负载特性称为恒功率负载。
恒功率负载的特点是比如机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,转矩不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。
3、通风机型负载特性
通风机型负载的方向特点是属于反抗性负载;大小特点是负载转矩的大小与转速n的平方成正比。常见的这类负载如风机、水泵、油泵等。
应该指出,以上3类是典型的负载特性,实际生产机械的负载特性常为几种类型负载的相近或综合。例如起重机提升重物时,电动机所受到的除位能性负载转矩外,还要克服系统机械摩擦所造成的反抗性负载转矩,所以电动机轴上的负载转矩应是上述两个转矩之和。
(1)生产机械的机械特性有哪些扩展阅读
负载效应不仅会发生于传感器与被测物体间,而且存在于测量装置的前后环节之间。
测量装置的负载效应是其固有特性,在设计搭建测量系统时,要考虑将其将其影响降到最小,以提高测试精度。
同步发电机在单机负载运行时,人们常用发电机的外特性曲线来表示其输出电压随负载而变化的规律。它是在维持励磁电流、转速和功率因数不变的条件下,输出电压依赖于负载电流的变化曲线。
Ⅱ 纺织机械的机械特点
工艺性、连续性、成套性;高速度、高效率、省维护;标准化、系列化、通用化;低能耗、低噪声、低公害,是现代纺织机械的特点和方向。
工艺性
近代,人们对纤维的结构和物理、化学性能的认识不断深化,因而创造出更多、更先进的工艺方法,这就能更充分地发挥纤维和织物的特性。为了配合这个发展,现代纺织机械运用机械技术、电气技术,特别是弱电技术创造出门类繁多、性能各异的加工机器。例如,工业用涂层织物的制备工艺有涂布法、辊压法和层压法三种,设计的机器也相应地有三种不同结构。又如合成纤维对染料的亲和力较小,针对这一点就创造出能缩短染色时间并取得良好染色牢度的高温(130℃)、高压(2.7公斤/厘米)染色设备。
连续性
纺织机械的连续性是服从工艺流程的。例如:纺制20.8~27.8号棉纱,从棉花到细纱的总牵伸倍数为13900~19000倍。工艺过程需要经过清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱等工序,因此必须将牵伸分配于各工序的相应设备去完成。又如树脂加工过程(见防皱整理),织物先在浸轧机中浸渍树脂,然后在焙烘机中经高温处理使树脂在纤维间缩合,最后在平洗机中经皂洗、水洗去除未结合的树脂残余物,再用干燥机烘干。整个过程由工艺要求决定,不能颠倒、无条件地省略或合并工序。
成套性
纺织机械的成套性也从属于工艺性。例如按棉纺工艺流程配置成套机器,机种排列先后次序、机台数量之间的固定关系都由工艺要求决定。又如一定工作幅度的织机织出的产品,需要配置相应工作幅度的验布、量布以及染整设备,也属于成套性。因此,纺织机械的成套性不仅存在于一个工厂中,也存在于厂与厂之间。
高速度
现代纺织机械的一个主要发展特征是不断提高机器的运转速度,从而获得高产量,以减少设备的配台数,缩减厂房面积,节省投资和劳动力,以较少的资金取得较大的效果。表1、表2 、表3 中的数字说明了纺织机械高速度的趋向。
提高纺织机械运转速度的主要措施是更合理地设计零部件结构,采用优良性能材料和提高加工精度。
高效率
纺织机械的高效率是在高速度的基础上加上相应的其他措施实现的。如排气棉箱和梳棉机自调匀整装置的研制成功,实现了清棉与梳棉的联合,从而取消成卷工序和清棉成卷装置,节省大量搬运工作,提高了效率。精梳毛纺由于采用自调匀整装置(见牵伸自调匀整)使前纺工艺道数由40年代的7~10道缩减为4~7道,减少了机器配台,节省了厂房面积,节约了投资和劳动力,降低了成本。用机械化、自动化装置逐步取代繁重的体力劳动和减少操作工人,是提高纺织机械工作效率的又一措施。现代的细纱机配有自动落纱插管生头装置,代替了繁重的人工落纱操作;自动接头装置代替了人工巡回接头。纺织机械原来就是模拟人的动作不断完善起来的,现已成为带有艺术性和精巧性的高度自动化的机械。由于大规模集成电路发展而产生的微电子技术、微处理机和电子计算机,开始渗透到单台和成套的纺织机械中来。高速自动络筒机配有电子清纱器,能自动检出纱疵和粗细节,自动切除并自动打结,还可以与微处理机接口作纱疵、粗细节的分类统计。配有微处理机的验布机能用显示屏将有关疵点类别的统计数、疵点位置、每卷布的长度(扣除坏布部分)和重量以统计表格形式显示出来,并能在一批布验完后输出本批布的总卷数、分类的疵点数和坏布扣除量的报告,还能打印出结果或记录在磁带上供日后检查之用。
省维护
现代纺织机械在设计上充分注意减少维护保养和延长使用寿命。在选用材料和制订热处理工艺方面经过周密考虑,保证零件的使用寿命长、动作可靠。有的采用部件装配时一次加足润滑剂,在若干年内无须加油;有的采用检测装置预防事故;有的采用特殊加工使零件具有镜面光洁度,等等。
标准化
每台机器同一零件的重复系数大是纺织机械的另一特点。以细纱机为例,每台有400锭,同时纺制400根纱线,就需要相同的钢领、锭子等各400只。至于针织机用针数量就更为庞大。6.6米工作幅度的高速经编机每台需要7280枚槽形织针。生产这些零件的机械厂需要根据零件批量大小设计相应的工具、夹具、模具直至专用的多工位自动机床或专用流水线,以保证这些零件生产的高效率、高质量和低成本。纺织机械零件的复杂性还表现在种类上,因为加工对象不同,需要按棉、麻、毛、丝、化纤等不同原料设计制造不同种类的零件。例如毛纺细纱锭子就要有比棉纺锭子更大的尺寸,但结构相似。再如,因织物门幅多样就必须有结构原理完全相同而工作幅度不同的机种。如果听任上述零件和机台参数任意发展,就会给纺织机械厂产品设计效率、生产管理和生产成本等带来不利的影响,而且会使纺织厂设备管理、易损零件储备、维修和替换增加工作量,甚至造成工厂管理的紊乱。标准化的目的就是在满足不同工艺要求的原则下以尽量简化的、数值间距分布恰当的主要技术参数作为一组不同容量的机器的设计依据。如细纱机按锭距、织机和印染机按工作幅度、针织机按针筒直径,各自形成系列化设计。
系列化
在按系列化设计的一组机器中有一部分与机器系列参数无关的零件或部件,可以在一定范围内适用于本系列的各机,如细纱机车头部分、升降部分的零部件等。另外,某些零部件在不同的机种上发挥同样的机能,如印染机的导布辊、轧辊等。这些零部件称作通用件或通用装置,在印染机中还进一步发展成通用单元机。
通用化
在机械产品设计中,除尽量采用通用件、通用装置、通用单元机之外,人们还有意识地将结构布局作适当修正,尽可能多地贯彻通用化原则。纺织机械的标准化、系列化、通用化已开始跨出国与国之间的界限而走向国际化,如牵伸机构零部件和织针、针布等,在许多国家都已采用相同的参数。
低能耗
纺织机械节约能源重点在染整设备上,因为这方面的潜力很大。例如在台时产量为1000公斤的平洗机上,利用排出温度为98℃的废水加热本身所需要的新鲜进水,仅按单班计算年可节约数万元。采用喷射染色机,可以使染浴比从普通染色机的1:20~1:30降低到 1:5~1:15,染色时间可以缩短50%。虽然机器中喷射染液需用大容量的泵而增加电耗,但总的能源还是节约的。转移印花在70年代已应用于生产实际,它的特点是低散发、节能、少污染。采用溶剂上浆可以减少水量和能耗。
低噪声
纺织机械在使用过程中产生的公害主要有噪声、尘屑、有毒有害气体和含有害物质的废水。原因有设备因素和工艺因素两个方面。噪声是由空气作为载体的一种机械振动波。纺织厂的绝大部分车间中,特别是织造车间中机械噪声很大。在纺织机械方面能采取的措施有:罩壳内壁衬消音材料、用柔性有齿形的传动带取代链条传动和齿轮传动、提高运动零部件的精度和动平衡性、在高速零件与机架之间加装消震垫圈等。但某些消声措施也带来消极因素,如加装防音罩后操作维护不便。创造性地改进机械设计是减少噪声的根本措施,例如无梭织机(见机织)的噪声已渐接近环境保护的要求。为减少设备运转过程中的微尘外扬,可以改进纺机设计,如提高外罩的密封性,也可以采用空调装置吸取车间含尘空气集中过滤,再将新鲜空气送回车间;或采用二级滤尘设备用于清棉、梳棉、精梳等机器,将排放的含尘空气过滤并将落棉回收,使空气达到环境保护条例的规定。
低公害
此外,纺织机械材料组成的改变也是现代纺织机械发展的特点。铸铁原来是纺织机械的主要结构材料,因为它资源丰富,价格便宜,加工容易,可以铸成复杂形状,相对来说比较耐腐蚀,还具有良好的消震性,但是逐渐被型钢件、焊接件、合金压铸件所取代,在每台机器中所占重量的百分比显著降低。木材原来也是纺织机械的主要结构材料,由于森林砍伐过量,资源日趋短缺,逐渐被工程塑料和轻金属所取代,而复合工程塑料更具有木材所没有的优异性能,如强度高、耐腐蚀、耐水、耐气候、耐磨耗等。优质钢也更多地被用作传动轴、齿轮坯、连杆、凸轮等材料。为了抗染化料的酸性腐蚀和有机物的高温腐蚀,染整机械多采用含钼、含钛的镍铬不锈钢作容器、机房壁、导布辊以及其他与织物和介质接触的零件。化纤机械更广泛采用耐热耐酸高级合金钢制做喷丝板、螺杆挤压机、计量泵以及其他与聚合物接触的零件和高温下在含有有机溶剂的液体中工作的零件。
Ⅲ 什么叫电机的机械特性硬特性和软特性是什么意思
额定电压下,如果负载改变,转速变化小就说明机械特性硬;反之,如果转速变化很大,就说明机械特性软。
电机的机械特性有固有特性和人为特性之分。固有特性又称自然特性,它是指额定条件下同一转轴上负载转速与转矩的关系。人为特性是指供电电压或磁通不是额定值、电枢电路内接有外加电阻时的机械特性。
为了衡量机械特性的平直程度,引进一个机械特性硬度的概念,即转矩变化与所引起的转速变化的比值,成为机械特性硬度。可分为三类:绝对硬特性、硬特性、软特性。
(3)生产机械的机械特性有哪些扩展阅读:
机械特性是一门研究机器或系统的动力与运动传输规律及其参数间最佳匹配的学科。它是机械原理学科的一个分支。在机器或系统中,把转矩T和相应转速n间的函数关系称为机械特性。
为了清楚地表示这种关系,有时又以转速n为自变量, 将因变量转矩T、功率P和效η等参数的变化关系用图形曲线表示出来,这时又称它为机械特性曲线。机械特性曲线是评定机器或系统性能的一项指标,亦是选用产品、匹配参数确定最佳工作点的主要依据。
电动机带动负载的目的是向工作机械提供一定的转矩,并使其能以一定的转速运转。转矩和转速是生产机械对电动机提出的两项基本要求,研究电动机机械特性对满足生产机械工艺要求,充分使用电动机功率和合理地设计电力拖动的控制和调速系统有着重要的意义。
根据所用电流的制式不同分为直流电动机机械特性和交流电动机机械特性。
Ⅳ 生产机械主要有哪几种负载类型各有什么特点
在实践中将生产机械根据负载转矩特性分为以下三种类型。
(1)恒转矩负载:恒转矩负载中,负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定,负载功率则随着负载速度的增高而线性地增加。多数生产机械的负载转矩特性具有恒转矩特性,但在转速精度及动态性能等方面一般要求不高,例如挤压机、搅拌机、传送带、厂内运输电车、吊车的平移机构、吊车的提升机构和提升机等。选型时可选U/f控制方式的变频器,但是最好采用具有恒转矩控制功能的变频器。起重机类负载的特点是启动时冲击很大,因此要求选择的变频器有一定余量。同时,在重物下放时,会有能量回馈,因此要配套使用制动单元或采用共用母线方式。
变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速时的输出转矩要足够大,并且要有足够的过载能力。而对不均性负载(其特性是负载有时轻,有时重)应按照重负载的情况来选择变频器容量,例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。
对于大惯性负载,如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑等,负载惯性很大,因此启动时可能会振荡,电动机减速时有能量回馈。应该用容量稍大的变频器来加快系统的启动以避免振荡,并要配套制动单元消除电动机减速时的再生能量。
电动机长期低速转动的系统,由于电动机发热量较高,风扇冷却能力降低,因此必须采用加大减速比的方式或改用6级电动机,使电动机运转在较高频率附近。对于低速运行时要求有较硬的机械特性和一定的调速精度,若对动态性能方面无较高要求时,可选用具有转矩控制功能的高功能型变频器,以实现恒转矩负载的调速运行。另外,对于恒转矩负载下的驱动电动机,如果采用通用型标准电动机,应考虑低速下电动机的强迫通风冷却,以避免电动机在低速运行时发热。
(2)恒功率负载:恒功率负载的特点是需求转矩TL与转速n成反比,转矩TL与转速n的乘积即功率近似保持不变。金属切削机床的主轴和轧机、造纸机、薄膜生产线中的卷取机、开卷机等,都属于恒功率负载。
恒功率性质的负载是针对一定的速度变化范围而言的,当速度很低时,受机械强度的限制,TL不可能无限增大,在低速下转动则变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时,其最大允许输出的转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。若电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相匹配的情况下,电动机的容量和变频器的容量均为最小。
(3)流体类负载:在各种风机、水泵、油泵类负载运行时,随叶轮的转动空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。各种风机、水泵和油泵都属于典型的流体类负载。由于流体类负载在高速时功率增长需求快,即与负载转速的3次方成正比,所以这类负载不能超工频运行。
流体类负载在过载能力方面要求较低,由于负载转矩与速度的平方成反比,所以低速运行时负载较轻(罗茨风机除外)。又因为这类负载对转速精度要求不高,在变频器选型时通常以价格为主要原则,应选择普通功能型变频器.只要变频器容量等于电动机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量)。目前,部分变频器制造商也为此类负载研制开发了专用变频器可供选用。
由变频器构成的调速系统选用不同的控制方法,即可得到不同性能特点的调速特性。在选用变频器时除了考虑技术性和可靠性外还应考虑经济性,一般不要留有太大功率余量。变频器与电动机两者若实现功率匹配,不但经济,而且输出波型更好。
Ⅳ 电动机机械特性和生产机械的机械特性的区别
1.
表征电动机轴上所产生的转矩M和相应的运行转速п之间关系的特性。以函数п=f(M)表示。它是表征电动机工作的重要特性。
2.
电动机外加电压不变,转速随负载改变而变化的相互关系叫力矩特性或机械特性,如果负载变化时,转速变化很小的叫做硬特性,转速变化大的叫软特性。
3.
同一转轴上负载转矩和转速之间的函数关系,称为生产机械的机械特性。负载转矩
可能是不变的常数,也可能是转速n的函数。
4.
电动机(Motor)是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。