РАБОТА НЕУРАВНОВЕШЕННОГО СК

Ранее мы определили величины сил, действующих на СК при её работе. Но величина нагрузки распределяется неравномерно за весь цикл: при ходе вверх она максимальная, при ходе вниз – минимальная. Обозначив работу, произведенную СК через L, получим (рисунок 31):

Рисунок 31- Схема в расчете уравновешивания СК.

а) работа при ходе вверх:

(102)

б)работа при ходе вниз:

(103)

Здесь и - масса груза, действующая на балансир при ходе вверх и вниз соответственно;

и - путь точки подвеса штанг при ходе вверх и вниз соответственно .

Но = , т.к. путь ТПШ одинаков при ходе вверх и вниз.

Известно, что при ходе вверх на СК действует сумма сил:

Тогда работа при ходе вверх:

(104)

Второй член формулы (104) силы инерции. При гармоническом законе движения ТПШ работа сил инерции равна 0, т.к. в первую половину пути от 0 до силы инерции положительны, а во вторую - отрицательны. Тогда

(105)

При ходе вниз давление столба жидкости отсутствует, т.е. G=0.

Тогда (106)

За полный цикл:

(107)

где =

Из формулы (107) следует, что работа, совершаемая СК, затрачивается на подъем жидкости.

В действительности двигатель затрачивает работу на преодоление сил трения, он перегружен при ходе вверх и недогружен при ходе вниз. Более того, при ходе вниз штанги отдают двигателю работу, потраченную на их подъем.

Выравнивание нагрузки на двигатель за весь цикл и есть уравновешивание СК.