Меню Закрыть

Наиболее высокий кпд у передачи: Механические передачи | Основные понятия о деталях машин

Содержание

Тесты для проведения контрольной работы по предмету «Техническая механика»

Депобразования и молодежи Югры

бюджетное учреждение среднего профессионального образования

Ханты-Мансийского автономного округа – Югры

«Мегионский профессиональный колледж»

(БУ «Мегионский профессиональный колледж»)

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДАЮ

Председатель ЦМК

Зам. директора по УР

______Т. А. Антоненко

_________Н. Е. Зябкина

«___» _____________2012г.

Тесты для проведения контрольной работы по предмету «Техническая механика»

Группа А-31 Курс 2 Ф.И.О. ___________________________________________

Вариант-1

А) усилия; б) остаточные деформации; в) упругие деформации; г) нормальные напряжения;

3

Подшипники качения отличаются от подшипников скольжения: а) наличием смазки; б) наличием тел качения; в) наличием пластических деформаций; г) функциональным назначением;

4

В каких единицах измеряют силу упругости?

А. Н Б. К В. Кл Г. Дж Д. Вт Е. м/с2

5

Муфты предназначены для передачи:

А) соединения валов; б) соединения вала и зубчатого колеса; в) отвода мощности; г) определения напряжений;

6

В какой передаче есть зубчатые колеса внутреннего зацепления?

а) цилиндрической; б) конической; в)червячной; г) планетарной;

7

Какие из ниже написанных величин являются векторными величинами?

А. Работа Б. Скорость В. Ускорение Г. Сила

8

Выбрать какое выражение определяет кинетическую энергию.

А. Е=mv2/2 Б. mg В. ma Г. mgh

9

Механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине называется ….

А.Домкрат Б.Редуктор В.Муфта Г.Коробка передач Д.Тельфер

10

Каково назначение механических передач?

А. Уменьшать потери мощности.

Б. Соединять двигатель с исполнительным механизмом.

В. Передавать механическую энергию с одновременным преобразованием параметров движения.

Г. Совмещать скорости валов.

11

Движение в зубчатых передачах передается за счет…

1) зацепления зубьев

2) сил трения между зубьями

3) прижатия колес друг к другу

4) скольжения зубьев друг по другу

12

Фрикционные передачи являются передачами…

1) трением с непосредственным контактом тел качения

2) трением с гибкой связью

3) зацеплением с непосредственным контактом

4) зацеплением с гибкой связью

13

Мощность механической передачи определяется по формуле …

1) ; 2) ; 3) ; 4)

14

Принцип действия ременной передачи основан на использовании сил…

1) Скольжения

2) Зацепления

3) Трения

4) Давления

15

Фрикционные передачи являются передачами…

1) трением с непосредственным контактом тел качения

2) трением с гибкой связью

3) зацеплением с непосредственным контактом

4) зацеплением с гибкой связью

2-уровень.

16

Соотнести физические величины и единицы их измерения.

1. Скорость А) Дж

2. Работа Б) Н

3. Ускорение В) М/с2

4. Сила Г) М/с

5. Мощность Д) Вт

6. Частота вращения Е) Н м

7. Вращающий момент Ж) мин-1

8. Давление З) Па

17

Определите силу тяжести, действующую на тело массой 100 Кг.

А. 1000 Н Б. 55 Н В. 200 Н Г.100 Н

18

Дать определение: «Перемещение- это направленный отрезок прямой соединяющий…………………….

19

Продолжить второй закон Ньютона: «Произведение массы на ускорение…………………………………..

20

Автомобиль, трогаясь с места, движется равноускоренно в течение 3с. При этом его скорость достигает 15 М/с. Ускорение автомобиля равно.

А)17 М/с Б) 5 М/с В) 25 М/с Г)45 М/с

21

Формула для проектного расчета цилиндрических зубчатых передач имеет вид …

1)

2)

3)

22

При проектном расчете размеры открытой зубчатой передачи определяют расчетом …

1) на прочность при изгибе зубьев

2) на прочность при срезе зубьев

3) на контактную прочность зубьев

4) на прочность при смятии зубьев

5) на прочность при сжатии зубьев

23

Основным критерием работоспособности цепной передачи является…

1) Износостойкость шарниров цепи

2) Прочность шарниров цепи

3) Жесткость цепи

4) Прочность цепи

24

Для фрикционных передач распространены следующие сочетания материалов…

1) сталь по стали

2) сталь по пластмассе

3) чугун по чугуну

4) сталь или чугун по прорезиненной ткани

25

Наиболее высокий КПД имеет … передача.

1) зубчатая коническая

2) цепная

3) червячная

4) ременная

5) зубчатая цилиндрическая

3-уровень

26

Передаточное отношение U1-2=1/3. Какой вал- ведущий или ведомый — вращается с большей угловой скоростью?

27

Частота вращения ведомого вала передачи n2=500 об/мин, передаточное отношение U1-2 =2. Определить частоту вращения n1 ведущего вала передачи?

28

Частота вращения ведущего вала передачи n

1= 1400 об/мин, а ведомого — n2 = 600 об/мин. На каком валу передачи вращающий момент больше? Во сколько раз? U1-2=

29

Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить работу силы тяжести при планировании самолета массой 1500 кг из точки А в точку В. H = АВ = 3,6 км. H — высота.

30

Движение точки в плоскости задано уравнениями

Х = 3+6t;

У = -5+11t;

Где Х и У — в см, а t- в с. Определить траекторию движущейся точки.

Результат тестирования ______________ оценка ___________________

«_____ » ________2012г. Преподаватель _____________

Депобразования и молодежи Югры

бюджетное учреждение среднего профессионального образования

Ханты-Мансийского автономного округа – Югры

«Мегионский профессиональный колледж»

(БУ «Мегионский профессиональный колледж»)

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДАЮ

Председатель ЦМК

Зам. директора по УР

______Т. А. Антоненко

_________Н. Е. Зябкина

«___» _____________2012г.

Тесты для проведения контрольной работы по предмету «Техническая механика»

Группа А-31 Курс 2 Ф.И.О.__________________________________________

Вариант-2

Стандартизированным параметром зубчатых колес является …

1) число зубьев; 2) угол наклона зубьев; 3) делительный диаметр; 4) модуль зацепления; 5) шаг зубьев

3

Материалом для изготовления шпонок служит …

1) бронза; 2) сталь; 3) чугун; 4) латунь

4

Муфты предназначены для передачи:

А) соединения валов; б) соединения вала и зубчатого колеса; в) отвода мощности; г) определения напряжений;

5

В какой зубчатой передаче возникают осевые усилия?

а) цилиндрическая прямозубая; б) цилиндрическая косозубая; в) цилиндрическая шевронная; г) ременная;

6

В каких единицах измеряют скорость?

А. Н Б. К В. Кл Г. М/с Д. Вт Е. М/с2

7

Какие из ниже написанных величин не являются векторными величинами?

А. Работа Б. Скорость В. Ускорение Г. Сила

Д. Мощность Е. Температура

8

Выбрать какое выражение определяет силу тяжести.

А. Е=mv2/2 Б. mg В. ma Г. mgh

9

Передачи, позволяющие в определенных пределах бесступенчато (плавно) изменять передаточное отношение называют ……………………………………………..

А. Ременная передача Б. Фрикционная передача

В. Вариаторы Г. Зубчатая передача

10

Каково назначение муфт?

А. Передача вращающего момента с изменением направления вращения.

Б. Соединение концов валов без изменения величины и направления вращающего момента.

В. Изменение значения вращающего момента.

Г. Создание дополнительной опоры для длинных валов.

11

Управляемые муфты предназначены для…

1) соединения или разъединения валов при их вращении или в покое

2) автоматического разъединения валов при опасных перегрузках

3) смягчения динамических нагрузок, компенсации неточности взаимного расположения соединяемых валов

4) передачи вращения только в одном направлении

12

Валы предназначены для…

1) передачи крутящего момента и поддержания вращающихся деталей

2) поддержания вращающихся деталей машин

3) соединения различных деталей

4) обеспечения синхронности работы отдельных деталей машин

13

Оси предназначены для…

1) передачи крутящего момента и поддержания вращающихся деталей

2) для поддержания вращающихся деталей машин

3) обеспечения синхронности работы отдельных деталей машин

14

Оси работают на…

1) изгиб

2) изгиб и кручение

3) изгиб и сжатие

4) изгиб и растяжение

15

Основными критериями работоспособности зубчатых передач являются …

1) прочность при срезе зубьев

2) контактная прочность зубьев

3) прочность при смятии зубьев

4) прочность при изгибе зубьев

2-уровень.

16

Соотнести физические величины и единицы их измерения.

1. Скорость А) Дж

2. Работа Б) Н

3. Ускорение В) М/с2

4. Сила Г) М/с

5. Давление Д) Вт

6. Мощность Е) Па

7. Частота вращения Ж) Н м

8. Вращающий момент З) мин-1

17

Определите силу тяжести, действующую на тело массой 200Кг.

А. 2000Н Б. 5Н В. 20Н Г.1000Н

18

Дать определение: «Ускорение–это отношение изменения…………………….

19

Продолжить третий закон Ньютона: «Силы, с которыми тела взаимодействуют друг на друга,……………………………………………….»

20

Автомобиль, трогаясь с места, движется равноускоренно в течение 5с. При этом его скорость достигает 20 М/с. Ускорение автомобиля равно.

А) 109 М/с Б) 4 М/с2 В) 2 М/с Г) 405 М/с

21

(установить соответствие)

Моменты, действующие в резьбовом соединении при затяжке,

определяются по формулам …

1) момент сопротивления в резьбе Тр

2) момент завинчивания Тзав

3) момент сил трения на опорном

торце гайки Тт

А)

Б)

В)

Г)

22

В цилиндрических зубчатых передачах передаточное отношение …

1) постоянное

2) переменное

3)

4)

23

Механическая передача является понижающей и называется редуктором при …

1)

2)

3)

4)

24

К механическим передачам зацеплением относятся …

1) зубчатые, волновые, клиноременные

2) зубчатые, фрикционные, червячные

3) зубчатые, цепные, червячные, планетарные

4) зубчатые, червячные, ременные, фрикционные

25

Фрикционные передачи работают…

1) всегда без смазки

2) только со смазкой

3) как со смазкой, так и без нее

3-уровень

26

Передаточное отношение U1-2=3. Какой вал- ведущий или ведомый — вращается с большей угловой скоростью?

27

Частота вращения ведущего вала передачи n1=1000 об/мин, передаточное отношение U1-2= 4. Определить частоту вращения n2 ведомого вала передачи?

28

Частота вращения ведущего вала передачи n1= 1200 об/мин, а ведомого — n2= 400 об/мин. На каком валу передачи вращающий момент больше? Во сколько раз? U1-2=

29

Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить работу силы тяжести при планировании самолета массой 1200 кг из точки А в точку В. H=АВ=2,8км.

H — высота.

30

Движение точки в плоскости задано уравнениями

Х = 2 + 4t;

У = -3 + 8t;

Где Х и У — в см, а t- в с. Определить траекторию движущейся точки.

Результат тестирования ______________ оценка____________________

«______» _______2012г. Преподаватель__________

Согласовано. Утверждаю

Председатель ЦМК Заместитель директора

_____Ф.А. Азисова по УР

______ Н.Е. Зябкина

« » _______ 2011г

Тесты для проведения административной контрольной недели

по предмету «Физика и астрономия»

Группа 104 Курс______ Ф.И.О.__________________________

Вариант-1

9

Продолжить второй закон Ньютона: «Произведение массы на ускорение…………………………………..

10

Автомобиль, трогаясь с места, движется равноускоренно в течение 3с. При этом его скорость достигает 15М/с. Ускорение автомобиля равно.

А)17М/с Б) 5М/с В) 25М/с Г)45М/с

3-уровень

11

Камень падал на дно ущелья в течение 2с. Какова глубина ущелья?

12

На платформу массой 500Кг, движущуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2М/с, насыпали 100Кг щебня. Какой стала скорость платформы?

13

Тело движется со скоростью V1=6М/с, через время

t=3c его скорость стала равной V2=12М/с. Определить ускорение тела?

14

К концу рукоятки гаечного ключа длиной 20см приложена сила 50н под углом 60 градусов. Найдите момент сил?

15

Определить вес своего тела?

Результат тестирования — оценка ___________________

«_____ » ________2011г. Преподаватель _____________

Согласовано. Утверждаю

Председатель ЦМК Заместитель директора

_____Ф.А. Азисова по УР

______ Н.Е. Зябкина

« » _______ 2011г

Тесты для проведения административной контрольной недели

по предмету «Физика и астрономия»

Группа 104 Курс______ Ф.И.О.__________________________

Вариант-2

9

Продолжить третий закон Ньютона: «Силы, с которыми тела взаимодействуют друг на друга,……………………………………………….»

10

Автомобиль, трогаясь с места, движется равноускоренно в течение 5с. При этом его скорость достигает 20М/с. Ускорение автомобиля равно.

А)109М/с Б) 4М/с2 В) 2М/с Г)405М/с

3-уровень

11

Камень, упав с обрыва, достиг поверхности воды через 4с. Чему равна высота обрыва?

12

Неподвижный вагон массой 20000Кг сцепляется с платформой массой 30000Кг. До сцепки платформа имела скорость 1М/с. Какова скорость вагона и платформы после их сцепки?

13

Тело движется со скоростью V1=13М/с, через время

t=4c его скорость стала равной V2=25М/с. Определить ускорение тела?

14

С какой силой нужно действовать на тело массой 5Кг, чтобы оно двигалось вертикально вниз с ускорением 15М/с2?

15

Определить вес тела массой 70Кг?

Результат тестирования — оценка____________________

«______» _______2011г. Преподаватель__________

3. Передачи

3.1 Механические передачи

Задание 1

Мощность механической передачи определяется по формуле …

1)

2)

3)

4)

Задание 2

КПД механической передачи определяется по формуле …

1)

2)

3)

4)

Задание 3

Механическая передача является повышающей и называется мультипликатором при …

1)

2)

3)

4)

Задание 4

Механическая передача является понижающей и называется редуктором при

1)

2)

3)

4)

Задание 5

Коэффициент полезного действия (КПД) механического привода определяется по формуле …

1)

2)

3)

4)

Задание 6

Наиболее высокий КПД имеет … передача.

1) зубчатая коническая

2) цепная

3) червячная

4) ременная

5) зубчатая цилиндрическая

Задание 7

К механическим передачам зацеплением относятся …

1) зубчатые, волновые, клиноременные

2) зубчатые, фрикционные, червячные

3) зубчатые, цепные, червячные, планетарные

4) зубчатые, червячные, ременные, фрикционные

Задание 8

К механическим передачам трением относится …

1) червячная

2) клиноременная

3) волновая зубчатая

4) планетарная

5) винтовая

Задание 9

Большее передаточное отношение имеет … передача.

1) коническая зубчатая

2) ременная

3) цепная

4) цилиндрическая зубчатая

5) червячная

Задание 10

В механическом приводе быстроходной называется передача …

1) расположенная ближе к двигателю

2) расположенная ближе к рабочем органу привода

3) открытая

4) закрытая

Задание 11

Передаточное отношение механической передачи определяют по формуле…

1)

2)

3)

4)

3.2 Зубчатые передачи

Задание 1

Движение в зубчатых передачах передается за счет…

1) зацепления зубьев

2) сил трения между зубьями

3) прижатия колес друг к другу

4) скольжения зубьев друг по другу

Задание 2

В цилиндрических зубчатых передачах передаточное отношение …

1) постоянное

2) переменное

3)

4)

Задание 3

Минимальное число зубьев прямозубых зубчатых колес по условию отсутствия подрезания равно …

1)

2)

3)

4)

5)

Задание 4

Зацепление зубчатых колес эквивалентно качению без скольжения окружностей называемых …

1) делительными окружностями

2) начальными окружностями

3) окружностями вершин зубьев

4) основными окружностями

5) окружностями впадин зубьев

Задание 5

У зубчатых колес находящихся в зацепление должны быть одинаковыми …

1) делительные диаметры

2) ширина колес

3) числа зубьев

4) модули

Задание 6

Стандартизированным параметром зубчатых колес является …

1) число зубьев

2) угол наклона зубьев

3) делительный диаметр

4) модуль зацепления

5) шаг зубьев

Задание 7

В зубчатой передаче напряжения изгиба вызывают … зубьев.

1) усталостное выкрашивание

2) поломку

3) износ

4) заедание

Задание 8

Основными критериями работоспособности зубчатых передач являются …

1) прочность при срезе зубьев

2) контактная прочность зубьев

3) прочность при смятии зубьев

4) прочность при изгибе зубьев

Задание 9

В зацеплении косозубой цилиндрической передачи действуют силы …

1) радиальная, окружная,

2) радиальная, осевая, нормальная

3) радиальная, окружная, нормальная

4) радиальная, окружная, осевая

Задание 10

При проектном расчете размеры открытой зубчатой передачи определяют расчетом …

1) на прочность при изгибе зубьев

2) на прочность при срезе зубьев

3) на контактную прочность зубьев

4) на прочность при смятии зубьев

5) на прочность при сжатии зубьев

Задание 11

Формула для проектного расчета цилиндрических зубчатых передач имеет вид …

1)

2)

3)

4)

Задание 12

Формула для проверочного расчета контактных напряжений цилиндрических зубчатых передач имеет вид …

1)

2)

3)

4)

Задание 13

Формула для проверочного расчета напряжений изгиба цилиндрических зубчатых передач имеет вид …

1)

2)

3)

4)

Задание 14

Большее передаточное отношение обеспечивает … редуктор

1) цилиндрический одноступенчатый

2) конический одноступенчатый

3) червячно — цилиндрический

4) цилиндрический соосный

5) коническо-цилиндрический

3.3 Ременные и цепные передачи

Задание 1

Принцип действия ременной передачи основан на использовании сил…

1) Скольжения

2) Зацепления

3) Трения

4) Давления

Задание 2

Основным расчетом ременных передач является расчет по…

1) По долговечности ремня

2) Тяговой способности

3) Прочности ремня

4) Допускаемому натяжению ремня

Задание 3

Максимальное рекомендуемое число ремней в ременной передаче не должно превышать…

1) 2

2) 4

3) 8

4) 20

Задание 4

Основным недостатком ременных передач является…

1) Непостоянство передаточного отношения

2) Шум при работе

3) Высокая стоимость

4) Низкий кпд

Задание 5

Окружная сила Ft в ременной передаче определяется по формуле…

1) Ft =F1— F2

2) Ft =F0+Δ F

3) Ft =F0-Δ F

4) Ft =2F0

Задание 6

Клиновая форма ремня по сравнению с плоским ремнем…сцепление со шкивом

1) Увеличивает

2) Уменьшает

3) Не влияет на

Задание 7

Усталостное разрушение ремня зависит от…

1) Попадания образивных материалов

2) Буксования ремня

3) Перегрева ремня

4) Циклического изгиба при огибании шкивов

Задание 8

К недостаткам цепной передачи по сравнению с ременной относится…

1) Постоянство передаточного отношения

2) Меньшие габариты

3) Шум при работе

4) Меньшие нагрузки на валы и подшипники

Задание 9

Нагрузочная способность цепной передачи…нагрузочной способности ременной

1) Больше

2) Меньше

3) Соответствует

Задание 10

Регулировка натяжения цепи осуществляется…

1) Перемещением оси одной из звездочек

2) Перемещением натяжных звездочек или роликов

3) Обоими указанными способами

Задание 11

Основным критерием работоспособности цепной передачи является…

1) Износостойкость шарниров цепи

2) Прочность шарниров цепи

3) Жесткость цепи

4) Прочность цепи

3.4. Фрикционные передачи

Задание 1

Фрикционные передачи являются передачами…

1) трением с непосредственным контактом тел качения

2) трением с гибкой связью

3) зацеплением с непосредственным контактом

4) зацеплением с гибкой связью

Задание 2

К достоинствам фрикционных передач относится…

1) простота тел качения

2) большие нагрузки на вал и подшипники

3) необходимость специальных нажимных устройств

4) непостоянство передаточного числа

Задание 3

К недостаткам фрикционных передач относятся…

1) простота тел качения

2) большие нагрузки на валы и подшипники

3) необходимость специальных нажимных устройств

4) постоянство передаточного числа

Задание 4

В зависимости от взаимного расположения осей фрикционные передачи

бывают …

1) цилиндрические

2) конические

3) лобовые

4) бесступенчатые

Задание 5

Сила прижатия катков фрикционной передачи по сравнению с окружной силой…

1) больше

2) меньше

3) не отличается от нее

4) может быть как больше так и меньше

Задание 6

Фрикционные передачи работают…

1) всегда без смазки

2) только со смазкой

3) как со смазкой, так и без нее

Задание 7

Работа фрикционной передачи основана на использовании сил…

1) трения

2) зацепления

3) давления

4) скольжения

Задание 8

Для фрикционных передач распространены следующие сочетания материалов…

1) сталь по стали

2) сталь по пластмассе

3) чугун по чугуну

4) сталь или чугун по прорезиненной ткани

Задание 9

Наиболее простым по конструкции является… вариатор

1) лобовой

2) торовый

3) многодисковый

4) шаровой

Задание 10

Передаточное отношение силовых фрикционных передач не превышает…

1) 10

2) 25

3) 1

4) 2

Задание 11

Передаточное отношение в ручных фрикционных передачах приборов не превышает…

1) 10

2) 25

3) 1

4) 5

6 Муфты

6.1 Муфты постоянные

Задание 1

Основными функциями муфт являются…

1) соединение концов валов и передача крутящего момента

2) компенсирование погрешностей расположения валов

3) уменьшение динамических нагрузок, предохранение от перегрузок

4) создание дополнительной опоры для длинных валов

Задание 2

По назначению механические муфты подразделяют на…

1) постоянные, управляемые, самоуправляемые

2) фланцевые, цепные, центробежные

3) втулочные, кулачковые, обгонные

4) предохранительные, зубчатые, фрикционные

Задание 3

По назначению постоянные муфты подразделяют на…

1) некомпенсирующие (глухие), жесткие компенсирующие,

упругие компенсирующие

2) втулочные, поперечно-свертные, продольно-свертные

3) фрикционные, зубчатые, цепные

Задание 4

Изображенная муфта предназначена для…

4 Валы и оси.

4.1 Конструкции валов и расчеты на прочность

Задание 1

Валы предназначены для…

1) передачи крутящего момента и поддержания вращающихся деталей

2) поддержания вращающихся деталей машин

3) соединения различных деталей

4) обеспечения синхронности работы отдельных деталей машин

Задание 2

Валы передач работают на…

1) изгиб и кручение

2) изгиб и растяжение

3) изгиб и сжатие

4) изгиб

Задание 3

Основными критериями работоспособности валов являются…

1) прочность, жесткость

2) прочность, долговечность

3) прочность, грузоподъемность

4) жесткость, виброустойчивость

Задание 4

Этапы расчета валов называют…

1) проектный, проверочный

2) проектный, ориентировочный

3) проверочный, плоскостной

4) проверочный, ориентировочный

Задание 5

При проектном расчете вала…

1) определяют диаметр конца вала

2) производят расчет на статическую прочность

3) производят расчет на выносливость

4) производят расчет на жесткость

Задание 6

При проектном расчете диаметр конца вала определяют из условия прочности на…

1) кручение

2) изгиб

3) изгиб и кручение

4) срез

Задание 7

Осевой момент сопротивления сплошного круглого сечения определяют по формуле…

1)

2)

3)

Задание 8

Полярный момент сопротивления сплошного круглого сечения определяют по формуле…

1)

2)

3)

Задание 9

Проверочный расчет вала на статическую прочность заключается в определении…

1) коэффициента запаса прочности

2) эквивалентного напряжения

3) напряжения изгиба

4) напряжения кручения

Задание 10

Проверочный расчет вала на выносливость заключается в определении…

1) коэффициента запаса прочности

2) эквивалентного напряжения

3) напряжения изгиба

4) напряжения кручения

Задание 11

Параметрами, характеризующими жесткость вала являются…

1) прогиб вала

2) угол наклона поперечного сечения вала

3) напряжение изгиба

4) напряжение кручения

4.2 Критерии работоспособности и расчета осей

Задание 1

Оси предназначены для…

1) передачи крутящего момента и поддержания вращающихся деталей

2) для поддержания вращающихся деталей машин

3) обеспечения синхронности работы отдельных деталей машин

Задание 2

Основными критериями работоспособности осей являются…

1) прочность, жесткость

2) прочность, долговечность

3) прочность, грузоподъемность

4) жесткость, виброустойчивость

Задание 3

Оси работают на…

1) изгиб

2) изгиб и кручение

3) изгиб и сжатие

4) изгиб и растяжение

Задание 4

Факторами, влияющими на жесткость осей являются…

1) предел прочности σв

2) предел текучести σТ

3) модуль упругости Е

4) осевой момент инерции J

Задание 5

Расчет на выносливость для осей является…

1) проверочным

2) проектировочным

3) проектировочным и проверочным

Задание 6

Вращающаяся ось изображена на рисунке…

2. Соединения

2.1 Резьбовые соединения

Задание 1

Угол профиля метрической резьбы…

1) 200

2) 300

3) 450

4) 600

Задание 2

В качестве крепежных применяют… резьбы

1) метрические

2) прямоугольные

3) трапецеидальные

Задание 3

В условное обозначение метрической резьбы входит

1) внутренний диаметр резьбы

2) наружный диаметр резьбы

3) угол подъема витка

4) угол профиля резьбы

Задание 4

Высота Н нормальных стандартных гаек принимается равной

1)

2)

3)

4)

Задание 5

Основными ходовыми резьбами являются …

1) треугольные

2) трапецеидальные

3) круглые

4) прямоугольные

Задание 6

Момент завинчивания резьбового соединения определяют по формуле …

1)

2)

3)

4)

Задание 7

(установить соответствие)

Моменты, действующие в резьбовом соединении при затяжке, определяются по формулам

1) момент сопротивления в резьбе Тр

2) момент завинчивания Тзав

3) момент сил трения на опорном

торце гайки Тт

А) Б)

В)

Г)

Задание 8

Наибольшие силы трения возникают в … резьбах.

1) трапецеидальных

2) треугольных

3) прямоугольных

Задание 9

Если стержень винта нагружен только внешней растягивающей силой, условие прочности имеет вид …

1)

2)

3)

4)

5)

Задание 10

Если болт затянут, а внешняя нагрузка отсутствует, условие прочности имеет вид …

1)

2)

3)

4)

Задание 11

Болтовое соединение нагружено силами, сдвигающими детали в стыке. Болт поставлен без зазора. Прочность болта в соединении оценивают по условию …

1)

2) ;

3)

4)

2. 2 Сварные соединения

Задание 1

(установить соответствие)

Сварное … соединение изображено на рисунке …

1) стыковое

2) нахлесточное

3) угловое

Задание 2

На прочность не рассчитывают … сварные соединения

1) тавровые

2) стыковые

3) угловые

4) нахлесточные

Задание 3

Условие прочности стыкового сварного соединения имеет вид …

1)

2)

3)

4)

Задание 4

Угловые швы в сварных соединениях рассчитывают … напряжениям.

1) по нормальным

2) по нормальным и касательным

3) по эквивалентным

4) по касательным

Задание 5

(установить соответствие)

В нахлесточном сварном соединении … шов расположен … линии действия нагружающей силы.

Шпоночное соединение предназначено для передачи … между валом и ступицей.

1) растягивающих сил

2) радиальных сил

3) изгибающего момента

4) вращающего момента

Задание 2

(установить соответствие)

Соединение … шпонкой изображено на рисунке …

1) сегментной

2) призматической

3) цилиндрической

4) клиновой

А Б В Г Д

Задание 3

Напряженное соединение создает … шпонка.

1) призматическая

2) клиновая

3) сегментная

4) направляющая

Задание 4

(несколько вариантов ответов)

Ненапряженное соединение создают шпонки …

1) призматические

2) клиновые

3) сегментные

4) направляющие

Задание 5

При подборе стандартной призматической шпонки основным является расчет …

1) на срез

2) на смятие

3) на изгиб

4) на кручение

Задание 6

При проектном расчете из условия прочности определяют …

1) длину l шпонки

2) высоту h шпонки

3) ширину b шпонки

4) площадь поперечного сечения шпонки

Задание 7

Условие прочности для соединения с призматической шпонкой вид имеет …

1)

2)

3)

4)

Задание 8

Материалом для изготовления шпонок служит …

1) бронза
2) сталь
3) чугун

4) латунь


Задание 9

Наибольшей нагрузочной способностью при одинаковых габаритах ступиц, материалах и термообработке обладает …

1) соединение цилиндрической шпонкой
2) соединение сегментной шпонкой
3) соединение призматической шпонкой
4) соединение клиновой шпонкой
5) шлицевое соединение

Задание 10

Центрирование по наружному D и внутреннему d диаметрам шлицевых соединений с прямобочными зубьями выбирают …

1) для обеспечения высокой соосности вала и ступицы

2) для обеспечения подвижности

3) при тяжелых условиях работы

4) для обеспечения неподвижности

Задание 11

Основным критерием работоспособности шлицевых соединения является …

1) сопротивление срезу шлицев

2) сопротивление изгибу шлицев

3) сопротивление выкрашиванию шлицев

4) сопротивление смятию и изнашиванию шлицев

Задание 12

Условие прочности при упрощенном (приближенном) расчете шлицевых соединений вид имеет …

1)

2)

3)

4)

«Плотность вещества ( ) – физическая величина, которая показывает, какая масса (m) содержится в единице объема (V) данного вещества».

 

Зубчатые передачи — достоинства, недостатки, классификация.

Зубчатые передачи



В зубчатой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, большое – колесом. Термин «зубчатое колесо» относится как к шестерне, так к большому колесу.
При написании расчетных формул и указании параметров передачи шестерне присваивают индекс 1, колесу – индекс 2, например: d1, d2, n1, n2.
Зубчатые передачи являются самым распространенным видом механических передач, поскольку они могут надежно передавать мощности от долей до десятков тысяч киловатт при окружных скоростях до 275 м/с. По этой причине они широко применяются во всех отраслях машиностроения и приборостроения.

***

Достоинства зубчатых передач

К достоинствам этого вида механических передач относятся:

  • Высокая надежность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей;
  • Малые габариты;
  • Большой ресурс;
  • Высокий КПД;
  • Сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники;
  • Постоянство передаточного числа;
  • Простота обслуживания;

***

Недостатки зубчатых передач

Как и любой другой вид механических передач, зубчатые передачи имеют ряд недостатков, к которым относятся:

  • Относительно высокие требования к точности изготовления и монтажа;
  • Шум при больших скоростях, обусловленный неточностями изготовления профиля и шага зубьев;
  • Высокая жесткость, не дающая возможность компенсировать динамические нагрузки, что часто приводит к разрушению передачи или элементов конструкции (для примера – ременная или фрикционная передача при внезапных динамических нагрузках могут пробуксовывать).

***



Классификация зубчатых передач

Зубчатые передачи классифицируются по ряду конструктивных признаков и особенностей.
В зависимости от взаимного расположения осей, на которых размещены зубчатые колеса, различают передачи цилиндрические (при параллельных осях), конические (при пересекающихся осях) и винтовые (при перекрещивающихся осях).
Винтовые зубчатые передачи применяются ограниченно, поскольку имеют низкий КПД из-за повышенного скольжения в зацеплении и низкую нагрузочную способность. Тем не менее, они имеют и некоторые достоинства – высокую плавность хода и возможность выводить концы валов за пределы передачи в обе стороны.

На рисунке 1 представлены наиболее широко применяемые виды зубчатых передач:

          1 — цилиндрическая прямозубая передача;
          2 — цилиндрическая косозубая передача;
          3 — шевронная передача;
          4 — реечная передача;
          5 — цилиндрическая передача с внутренним зацеплением;
          6 — винтовая передача;
          7 — коническая прямозубая передача;
          8 — коническая косозубая передача;
          9 — коническая передача со спиралевидными зубьями;
         10 — гипоидная передача.

В зависимости от вида передаваемого движения различают зубчатые передачи, не преобразующие передаваемый вид движения и преобразующие передаваемый вид движения. К последним относятся реечные зубчатые передачи, в которых вращательное движение преобразуется в поступательное или наоборот. В таких передачах рейку можно рассматривать, как зубчатое колесо с бесконечно большим диаметром.
Среди перечисленных видов зубчатых передач наиболее распространены цилиндрические передачи, поскольку они наиболее просты в изготовлении и эксплуатации, надежны и имеют небольшие габариты.

В зависимости от расположения зубьев на ободе колес различают передачи прямозубые, косозубые, шевронные и с круговыми (спиральными) зубьями.
Шевронные зубчатые колеса можно условно сравнивать со спаренными косозубыми колесами, имеющими противоположный угол наклона зубьев. Такая конструкция позволяет избежать осевых усилий на валы и подшипники опор, неизбежно появляющихся в обычных косозубых передачах.

В зависимости от формы профиля зубьев различают эвольвентные зубчатые передачи и передачи с зацеплением Новикова.
Эвольвентное зацепление в зубчатых передачах, предложенное еще в 1760 году российским ученым Леонардом Эйлером, имеет наиболее широкое распространение.
В 1954 году в России М. Л. Новиков предложил принципиально новый тип зацеплений в зубчатых колесах, при котором профиль зуба очерчен дугами окружностей. Такое зацепление возможно лишь для косых зубьев и носит название по имени своего изобретателя — зацепление Новикова или профиль Новикова.
В принципе, возможно изготовление зубчатых передач и с другими формами зубьев – даже квадратными, треугольными или трапецеидальными. Но такие передачи имеют ряд существенных недостатков (непостоянство передаточного отношения, низкий КПД и т. д.), поэтому распространения не получили. В приборах и часовых механизмах иногда встречаются зубчатые передачи с циклоидальным зацеплением.

В зависимости от взаимного положения зубчатых колес передачи бывают с внешним и внутренним зацеплением. Наиболее распространены передачи с внешним зацеплением.

В зависимости от конструктивного исполнения различают закрытые и открытые зубчатые передачи. В закрытых передачах колеса помещены в пыле- и влагонепроницаемые корпуса (картеры) и работают в масляных ваннах (зубчатое колесо погружают в масло до 1/3 радиуса).
В открытых передачах зубья колес работают всухую или при периодическом смазывании консистентной смазкой и не защищены от вредного воздействия внешней среды.

В зависимости от числа ступеней зубчатые передачи бывают одно- и многоступенчатые.

В зависимости от относительного характера движения осей зубчатых колес различают рядовые передачи, у которых оси неподвижны, и планетарные зубчатые передачи, у которых ось сателлита вращается относительно центральных осей.

***

Статьи по теме «Зубчатые передачи»:



Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Информио

×

Неверный логин или пароль

×

Все поля являются обязательными для заполнения

×

Сервис «Комментарии» — это возможность для всех наших читателей дополнить опубликованный на сайте материал фактами или выразить свое мнение по затрагиваемой материалом теме.

Редакция Информио.ру оставляет за собой право удалить комментарий пользователя без предупреждения и объяснения причин. Однако этого, скорее всего, не произойдет, если Вы будете придерживаться следующих правил:

  1. Не стоит размещать бессодержательные сообщения, не несущие смысловой нагрузки.
  2. Не разрешается публикация комментариев, написанных полностью или частично в режиме Caps Lock (Заглавными буквами). Запрещается использование нецензурных выражений и ругательств, способных оскорбить честь и достоинство, а также национальные и религиозные чувства людей (на любом языке, в любой кодировке, в любой части сообщения — заголовке, тексте, подписи и пр.)
  3. Запрещается пропаганда употребления наркотиков и спиртных напитков. Например, обсуждать преимущества употребления того или иного вида наркотиков; утверждать, что они якобы безвредны для здоровья.
  4. Запрещается обсуждать способы изготовления, а также места и способы распространения наркотиков, оружия и взрывчатых веществ.
  5. Запрещается размещение сообщений, направленных на разжигание социальной, национальной, половой и религиозной ненависти и нетерпимости в любых формах.
  6. Запрещается размещение сообщений, прямо либо косвенно призывающих к нарушению законодательства РФ. Например: не платить налоги, не служить в армии, саботировать работу городских служб и т.д.
  7. Запрещается использование в качестве аватара фотографии эротического характера, изображения с зарегистрированным товарным знаком и фотоснимки с узнаваемым изображением известных людей. Редакция оставляет за собой право удалять аватары без предупреждения и объяснения причин.
  8. Запрещается публикация комментариев, содержащих личные оскорбления собеседника по форуму, комментатора, чье мнение приводится в статье, а также журналиста.

Претензии к качеству материалов, заголовкам, работе журналистов и СМИ в целом присылайте на адрес

×

Информация доступна только для зарегистрированных пользователей.

×

Уважаемые коллеги. Убедительная просьба быть внимательнее при оформлении заявки. На основании заполненной формы оформляется электронное свидетельство. В случае неверно указанных данных организация ответственности не несёт.

Рейки для зубчатых передач | Inautomatic.ru

Зубчатые передачи: особенности и сферы применения

Зубчатые передачи – один из наиболее распространенных видов механических передач, нашедший свое применение в станках и механизмах, используемых в различных отраслях промышленности. Работа кранов, подъемников, автомобилей, различных видов приборов, часовых механизмов, сельскохозяйственной техники, металлорежущих станков, а также множества другой техники и оборудования основана на действии данного вида механической передачи.

 

Зубчато-реечная передача и ее преимущества

Зубчатые передачи с минимальными потерями энергии и инерционными нагрузками преобразуют вращательное движение ведущей шестерни в поступательное. Устройства такого типа могут быть использованы для передачи как минимальных мощностей, так и десятков тысяч киловатт. Одной из разновидностей данного вида механизмов является зубчато-реечная передача, широко используемая в машиностроении и станкостроении.

К числу ее преимуществ относятся:

  • надежность и долговечность;
  • простота монтажа и эксплуатации;
  • высокая нагрузочная способность;
  • постоянство передаточного числа;
  • хорошие динамические характеристики;
  • компактные размеры;
  • высокий КПД.

В данном случае зубчатые рейки и шестерни представляют собой основные компоненты механизмов, выполняющих преимущественно линейную подачу от двигателя вращения или двигателя постоянного тока. Для работы на малых скоростях используются детали с прямыми зубьями, для больших скоростей – с косыми.

Зубчатые рейки и шестерни от компании Инавтоматика

Наша компания предлагает широкий ряд высококачественных компонентов для зубчатых передач, для изготовления которых используются лучшие образцы инструментальной стали. В случаях, продиктованных техническими условиями эксплуатации, могут быть использованы такие материалы как нержавеющая или закаленная сталь, а также полиамид. Зубчатая рейка и другие детали могут также проходить дополнительную химико-термическую обработку.

Благодаря современному оборудованию и высокой квалификации сотрудников, каждая зубчатая рейка, приобретенная у компании Инавтоматика, представляет собой эталон высокой точности и безупречного качества. Мы дорожим нашей репутацией и практикуем индивидуальный подход к каждому заказу. Самые сложные задачи способны решить наши специалисты, используя для достижения самого лучшего результата свой богатый профессиональный опыт.

Цепные передачи – описание, виды, плюсы и минусы — Статьи

Широкое применение цепных передач в самых различных машинах и механизмах обусловлено набором предоставляемых ими характеристик. Главными достоинствами подобного способа передачи энергии выступает универсальность, простота и экономичность.

Под цепной передачей понимается передача вращательного движения, которая осуществляется между расположенными параллельно друг к другу валами при помощи бесконечной цепи, соединяющей размещенные на них звездочки. Как ременная, цепная передача относится к передачам с гибкой связью. Однако, она способна изгибаться исключительно в одной плоскости, поэтому может быть эффективно использована только для расположенных параллельно валов.

Особенности цепной передачи и ее отличия от ременной

Первое серьезное отличие двух самых широко распространенных видов передач – цепной и ременной – было указано выше. Оно заключается в возможности изгиба цепи только в одной плоскости и, как следствие, использование исключительно для валов, расположенных параллельно друг другу.

Другим немаловажным отличием выступает отсутствие в цепной передаче ключевого значения такого важного параметра, как угол обхвата цепью звездочки. В отличие от ременной передачи он не играет настолько серьезной роли в обеспечиваемых при передаче энергии характеристиках.

В качестве существенного фактора, являющегося плюсом цепной передачи, можно назвать отсутствие необходимости предварительно натягивать цепь, так как действие механизма обеспечивается зацеплением звеньев цепи с зубьями звездочек.

Важной особенностью цепной передачи выступает возможность эффективного использования практически для любых межосевых расстояний – как для малых, так и для больших. Она дополняется способностью передачи мощности от одного вала сразу нескольким. Кроме того, цепная передача может быть как понижающей, так и повышающей, что также является характерной отличительной чертой этого способа передачи энергии.

Классификация цепных передач

При классификации цепных передач применяется несколько признаков. Например, по функциональному назначению и способу использования в машиностроении и других отраслях промышленности различают три вида цепей:

  • грузовые. Основной целью использования этого типа выступает подвеска и перемещение различных грузов. В подобной ситуации механизм, как правило, является частью какого-либо грузоподъемного оборудования или устройства, а скорость перемещения, главным образом, по вертикали составляет не более 0,5 м/с;

  • тяговые. В этом случае цепь также используется для перемещения грузов, но с более высокой скоростью, достигающей 2-4 м/с. Это объясняется тем, что движение осуществляется в значительной степени по горизонтали с применением таких механизмов, как элеваторы, транспортеры, эскалаторы и т.д.;

  • приводные. Наиболее распространенный вариант цепей, обычно используемый с малым шагом, что позволяет снизить нагрузки и увеличить срок службы изделия. Целью его использования выступает передача энергии в крайне обширном интервале скоростей, причем показатель передаточного отношения является величиной постоянной.

Именно последний вид цепей применяется в цепных передачах. Более того, слово приводные при их описании часто опускается, а в большей части технической и справочной литературы понятия «приводная цепь» и «цепь в цепной передаче» в значительной степени тождественны.

Другими классифицирующим параметрами цепных передач выступают:

  • тип цепи – роликовые, зубчатые или втулочные;

  • число рядов – одно- и многорядные;

  • количество ведомых валов/звездочек – двух- и многозвенные;

  • расположение звездочек – горизонтальные, вертикальные или наклонные;

  • вариант регулировки степени провисания цепи – с натяжной звездочкой или специальным натяжным устройством;

  • конструкция – открытые и закрытые;

  • влияние на частоту вращения валов – повышающие и понижающие.

Достоинства цепной передачи

Большая часть преимуществ цепной передачи обычно рассматривается по сравнению с ременной. Это вполне логично, так именно эти два способа передачи вращательной энергии используются наиболее широко. Некоторые достоинства цепной передачи наглядно проявляются по отношению к зубчатой, которая также применяется на практике достаточно часто.

Основными плюсами использования цепной передачи выступают такие:

  • высокий уровень прочностных характеристик, который допускает намного более серьезные нагрузки. В результате при компактных размерах обеспечивается большая эффективность;

  • возможность использования в одном механизме сразу нескольких ведомых звездочек;

  • возможность передачи энергии на крайне серьезные расстояния, доходящие до 8 м;

  • относительно небольшой (по сравнению с ременной передачей – меньше в 2 раза) уровень радиальной нагрузки на валы;

  • высокая эффективность. КПД цепной передачи находится на уровне 90%-98%;

  • серьезная мощность передаваемой энергии, параметры которой достигают нескольких тысяч кВт;

  • впечатляющие показатели скорости движения цепи и значения передаточного числа, составляющие, соответственно, до 35 м/с и 10;

  • компактность механизма;

  • отсутствие такого негативного фактора, характерного для ременной передачи, как скольжение;

  • простая и удобная замена цепи, которая дополняется отсутствием необходимости серьезного начального натяжения.

Недостатки цепной передачи

Количество очевидных минусов рассматриваемого способа передачи энергии существенно меньше числа достоинств, перечисленных выше. Тем не менее, недостатки присутствуют и к их числу относятся:

  • достаточно высокая цена изготовления механизма и главной его расходной части – самой цепи;

  • отсутствие возможности применять передачу при реверсировании без ее полной остановки;

  • использование цепной передачи предусматривает практически обязательное применение картеров;

  • далеко не всегда конструкция механизма позволяет обеспечить удобную подачу смазки к шарнирам и звеньям цепи;

  • при небольшом количестве зубьев наблюдается непостоянство скорости движения цепи, что становится причиной колебания такого важного параметра как передаточное отношение;

  • высокий уровень шума, сопровождающего эксплуатацию устройства;

  • серьезные требования к правильному расположению валов;

  • необходимость в постоянном контроле над работой механизма и его обслуживании, отсутствие которых могут привести к быстрому износу.

Сравнение недостатков и достоинств показывает, что при грамотном использовании цепная передача позволяет добиться высокого КПД при разумном уровне затрат. Главное при этом – грамотно воспользоваться очевидными преимуществами этого механизма, минимизировав его минусы.

Механические передачи в строительных машинах

Категория:

   Устройство строительных машин

Публикация:

   Механические передачи в строительных машинах

Читать далее:



Механические передачи в строительных машинах

Устройства, предназначенные для переноса энергии от источника к потребителю, называются передачами. Различают электрические, гидравлические, пневматические и механические передачи. Последние наиболее широко применяют в машинах, рассматриваемых в данном учебнике.

Передачи этого вида могут быть с непосредственным контактом или с гибкой связью. К первым относятся фрикционные и зубчатые передачи, ко вторым — ременные, цепные и канатные.

Фрикционные передачи применяют в случаях, когда необходимо передавать движение без рывков и снижать уровень шума.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

С конструктивной точки зрения фрикционные передачи бывают цилиндрическими, клиновыми, коническими и дисковыми. В цилиндрических и конических передачах сила трения возникает в месте контакта поверхностей катков, в клиновых — на поверхности клина, в дисковых — между торцовой поверхностью одного диска и образующей другого.

Рис. 29. Зубчатые передачи:
а — цилиндрическая прямозубая с внешним зацеплением, б — цилиндрическая косозубая, в — цилиндрическая шевронная, г — цилиндрическая прямозубая с внутренним зацеплением, д — коническая прямозубая, е — коническая с круговым зубом, ж — системы Новикова, з — винтовая, и — гипоидная, к — червячная, л — глобоидная

В дисковых фрикционных передачах можно путем приближения одного диска к другому или их удаления изменять радиус контакта и таким образом плавно регулировать передаточное число. Передачи, в которые включают такой вид соединения, называют вариаторами.

Применение фрикционных передач ограничено невысокой передаваемой мощностью и сравнительно низким КПД (0,8—0,9).

Зубчатые передачи (рис. 29) наиболее распространены, так как обеспечивают постоянное передаточное число, возможность передачи больших усилий и скоростей и отличаются высоким КПД. К недостаткам зубчатых зацеплений относятся технологическая сложность изготовления и небольшое межосевое расстояние.

В зубчатом зацеплении движение передается за счет того, что Зуб ведущего колеса входит во впадину ведомого и оказывает давление на его зуб, заставляя повернуться. В зацепление последовательно входят все новые и новые зубья, обеспечивая постоянное вращение ведомого колеса.

Цилиндрические зубчатые передачи характеризуются модулем т (мм), шагом зубчатого зацепления и передаточным числом i:
т = D/z,
где D — диаметр делительной окружности, мм; z— число зубьев.

Делительная окружность делит зуб на головку, высота которой обычно принимается равной модулю, и ножку, высота которой равна 1,25 модуля.

Шаг зубчатого зацепления равен расстоянию, измеренному по делительной окружности между одинаковыми точками двух соседних зубьев.

Передаточное число находится в пределах 2—10.

В конических зубчатых передачах угол между валами может быть произвольным, но чаще всего он равен 90°. Передаточное число конической передачи определяют так же, как и для цилиндрической. КПД цилиндрических и конических зубчатых зацеплений 0,96—0,98.

Червячные передачи позволяют передавать вращение от одного вала другому, расположенному в другой плоскости. В отличие от цилиндрических и конических червячные передачи состоят из ведущего элемента — червяка и ведомого — червячного колеса. По конструкции червяки бывают одно- и многозаходными. Передаточное число червячной передачи определяют так же, как и цилиндрической. Здесь z — число зубьев червячного колеса, a z2 — число заходов червяка.
Передаточное число червячных передач составляет 10—80, а их КПД не превышает 0,82.

Ременные передачи (рис. 30) применяют при передаче Движения на большое расстояние. По конструкции они делятся на плоско- и клиноременные. В передачах этого типа двигатель вращает шкив, увлекающий за счет возникающих сил трения за собой ремень, который в свою очередь заставляет вращаться ведомый шкив, соединенный с валом исполнительного механизма.

Рис. 30. Виды ременных передач:
а — открытая с параллельными валами, б — перекрестная с параллельными валами, в — полуперекрестная, г — наклонная с натяжным роликом; 1,3 — ведомый и ведущий шкивы, 2 — ремень, 4 — натяжной ролик

По виду использованного материала плоские ремни бывают кожаными с допускаемым напряжением на разрыв в пределах 2— 2,4 МПа и хлопчатобумажными прорезиненными с допускаемым напряжением на разрыв до 8 МПа.

Хлопчатобумажные тканые ремни применяют в ограниченных масштабах для передач небольшой мощности.

Рис. 31. Цепная передача:
а — расположение цепи и звездочек, б — втулочно-роликовая цепь, в — зубчатая цепь; 1 — цепь, 2, 3 — ведущая и ведомая звездочки

Концы ремней соединяют между собой сшивкой, накладками, иванием. Хлопчатобумажные прорезиненные ремни лучше всего соединять вулканизацией.

Размеры сечения ремней стандартизированы, их рассчитывают, как правило, только для проверки размеров. Ширина обода шкивов должна быть на 20—25 мм больше ширины ремня.

Клиноременная передача позволяет получать передаточные числа до 7—10, а также сокращать межцентровые расстояния. К недостаткам клиноременных передач относятся большая конструктивная сложность и меньший КПД.

Клиновые ремни выпускаются семи различных типов: О, А, Б, В Г, Д и Е.Мощность, которую может передать один ремень каждого типа в зависимости от диаметра шкива и скорости ремня, равна соответственно: 0,08—1,62; 0,22—4,94; 1,03—8,1; 4,71 — 16,72; 735—31,8; 11,75—51,5 кВт. Расчет клиноременной передачи сводится к определению количества ремней, необходимых для передачи заданной мощности.

Цепные передачи (рис. 31) позволяют передавать мощности до нескольких тысяч киловатт на расстояние 5—8 м с КПД 0,97—0,98. Передача состоит из ведущей 2 и ведомой 3 звездочек и охватывающей их бесконечной втулочно-роликовой или зубчатой цепи.

Передаточное число цепной передачи можно определять так же, как и зубчатой.

Рекламные предложения:


Читать далее: Пружины в строительных машинах

Категория: — Устройство строительных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Одноступенчатая передача — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Одноступенчатая передача

Cтраница 1

Одноступенчатая передача состоит из одной пары зубчатых колес. Меньшее колесо пары обычно бывает ведущим и называется шестерней, а большее колесо ведомым и называется зубчатым колесом.  [1]

Одноступенчатые передачи с большим передаточным числом могут быть передачами зацеплением. В передачах зацеплением значения t ограничены лишь габаритами передачи.  [2]

Червячные одноступенчатые передачи рассчитывают в закрытом исполнении с верхним, нижним или боковым расположением цилиндрического червяка.  [4]

Различают одноступенчатые передачи, такие, в которых имеются только два звена с неподвижными осями вращения, и многоступенчатые, в которых звеньев с неподвижными осями вращения больше двух.  [6]

У одноступенчатых передач ступица ведомой шестерни 3 составная и ее хвостовики 9 вращаются на конических роликоподшипниках, которые установлены в приливах корпуса 5, закрытых крышками. Регулируют конические подшипники корончатыми гайками, которые стопорятся отгибными ( или фигурными) шайбами.  [7]

Из одноступенчатых передач ( рис. 5.23) различают передачи с внешним и внутренним зацеплениями.  [9]

Передаточные числа одноступенчатых передач приведены в табл. 5.5. В многоступенчатых передача и в редукторах передаточное число следует разбить по ступеням.  [10]

Редуктор представляет собой червячную одноступенчатую передачу.  [11]

Схема 1 — одноступенчатая передача ( 2K — h — два центральных колеса и водило), наиболее распространена, так как имеет высокий КПД и технологичную конструкцию. Для передаточных отношений и 16 соединяют последовательно две или больше передач.  [12]

Мультипликатор компрессора — повышающая одноступенчатая передача ( i2 56) с косозубыми зубчатыми колесами, из которых шестерня насажена на конец ведущего ротора, зубчатое колесо на вал привода, соединенного через упругую муфту с электродвигателем. От другого конца вала привода мультипликатора с помощью полумуфты и звездочки приводится во вращение двухсекционный масляный насос.  [13]

На рис. 13.7 показана коническая прямозубая одноступенчатая передача, на рис. 13.8 — коническо-цилиндрическая двухступенчатая прямозубая передача и на рис. 13.9 — коническо-цилиндрическая двухступенчатая двухпоточная прямозубая передача.  [14]

Емкость масляной ванны для одноступенчатых передач принимают из расчета 0 25 — 0 5 л масла на каждую передаваемую лошадиную силу мощности.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Эффективность трансмиссии — обзор

4.1 Пересмотр динамики трансмиссии

Снова рассмотрим модель динамики трансмиссии Мэя и Андерсона (1987): Ro = β cD . Важно понимать, что влияние на репродуктивную скорость изменения любого одного параметра будет зависеть от значений двух других параметров. Таким образом, например, если кто-то попытается снизить репродуктивный уровень ВИЧ за счет снижения эффективности передачи (либо за счет сокращения ЗППП, либо за счет увеличения использования презервативов), влияние такого снижения будет зависеть как от распространенности заболевания среди населения, так и от модели сексуального смешения в этой популяции.Очевидно, что если среди населения нет болезни, снижение (или увеличение) эффективности передачи может иметь очень мало общего с распространением болезни. Точно так же снижение заболеваемости ЗППП или более частое использование презервативов среди тех, кто находится в группе низкого риска контакта с партнерами, живущими с ВИЧ, окажут незначительное влияние на эпидемию или не повлияют вовсе. Напротив, сокращение числа ЗППП или увеличение использования презервативов среди тех членов населения, которые с наибольшей вероятностью могут передавать и / или заразиться ВИЧ (то есть в так называемой основной группе), могут, в зависимости от распространенности болезни у населения, имеют большое влияние на эпидемию (ср.Pequegnat et al. 2000).

Чтобы еще больше усложнить ситуацию, необходимо также признать, что изменения одного параметра могут прямо или косвенно влиять на один из других параметров. Например, по крайней мере, некоторые люди утверждали, что программа вмешательства, которая повысила успешное использование презервативов, также могла бы привести к увеличению числа партнеров (возможно, потому, что теперь человек чувствовал себя в некоторой степени в большей безопасности). Если бы это было действительно так, увеличение использования презервативов не обязательно привело бы к снижению репродуктивной способности.Другими словами, влияние данного увеличения (или уменьшения) использования презервативов на заболеваемость ЗППП / ВИЧ будет отличаться в зависимости от значений других параметров модели. Кроме того, важно понимать, что поведение «безопасного» партнера при использовании презерватива сильно отличается от поведения «опасного» партнера. Например, презервативы гораздо чаще используются со «случайными» или «новыми» партнерами, чем с «основными» или «постоянными» партнерами (см., Например, Fishbein et al 1999).

Таким образом, не следует ожидать найти простую линейную зависимость (т.д., корреляция) между снижением эффективности передачи и снижением сероконверсии ВИЧ. Более того, следует признать, что на эффективность передачи могут влиять многие другие факторы. Например, степень заразности донора; характеристики хозяина; и тип и частота сексуальных практик — все это влияет на эффективность передачи; и вариации этих факторов также будут влиять на характер связи между увеличением использования презервативов и заболеваемостью ЗППП (включая ВИЧ).

Кроме того, хотя правильное и постоянное использование презервативов может предотвратить ВИЧ, гонорею, сифилис и, возможно, хламидиоз, презервативы менее эффективны в прерывании передачи герпеса и остроконечных кондилом. Хотя всегда лучше использовать презерватив, чем не использовать презерватив, ожидается, что воздействие презерватива будет зависеть от заболевания. Более того, для многих ЗППП передача от мужчин к женщинам намного эффективнее, чем от женщин к мужчинам. Например, в случае одного незащищенного полового акта с человеком, болеющим гонореей, вероятность передачи от мужчины женщине составляет от 50 до 90 процентов, но вероятность передачи от женщины мужчине составляет лишь около 20 процентов.

Следует также отметить, что ЗППП можно заразить даже при постоянном использовании презерватива. Постоянное использование презерватива не обязательно означает правильное использование презерватива, и неправильное использование презерватива и ошибки в использовании презерватива происходят с удивительно высокой частотой (Fishbein and Pequegnat 2000, Warner et al. 1998). Кроме того, по крайней мере, некоторые «новые» или случайные инфекции могут быть «старыми» ЗППП, которые изначально не были обнаружены или не поддавались лечению. Несмотря на эти сложности, важно понимать, когда и при каких обстоятельствах изменение поведения будет связано со снижением заболеваемости ЗППП.К сожалению, маловероятно, что это произойдет до тех пор, пока поведение не будет оценено более точно и новые (или возникшие) ЗППП не будут более точно идентифицированы. С точки зрения науки о поведении или психосоциальной точки зрения, две наиболее острые проблемы и самые большие проблемы заключаются в оценке правильного, а также постоянного использования презервативов и в выявлении лиц с высоким или низким риском передачи или заражения ЗППП (см. Вмешательства в отношении риска ВИЧ. ).

Исследования по прогнозируемому управлению гибридным электромобилем с разделением мощности, ориентированным на эффективность передачи

Гибридный электромобиль с разделением мощности (HEV), который позволяет свободно регулировать двигатель, демонстрирует отличные характеристики в области энергосбережения.На экономию топлива HEV влияет заряд / разряд аккумулятора. Чтобы поддерживать точную устойчивость батареи, динамическое программирование, своего рода глобальная стратегия оптимизации, применяется в автономном режиме для получения оптимальных решений с минимальным расходом топлива двигателем и точным балансом SOC батареи. Далее правила переключения режимов извлекаются и используются для определения режимов работы для приложений управления в реальном времени. Анализируется эффективность работы различных компонентов, и получается эффективность трансмиссии системы для режима работы, в котором задействованы как двигатель, так и электрические машины.Затем на основе модели прогнозирующей схемы управления строится оптимальная задача с целью максимальной эффективности трансмиссии трансмиссии. Оптимальная задача в горизонте прогнозирования решается динамическим программированием для получения оптимальной последовательности управления. Наконец, проводятся симуляционные исследования. Результаты моделирования демонстрируют, что стратегия прогнозирования, ориентированная на эффективность передачи, может поддерживать устойчивость зарядки аккумулятора и эффективно улучшать эквивалентную экономию топлива HEV.Результаты подтверждают осуществимость и превосходство предложенного контроллера.

1. Введение

Гибридный электромобиль (HEV) демонстрирует хорошие решения в борьбе с загрязнением окружающей среды и нефтяным кризисом из-за дополнительного источника электроэнергии. Конфигурации HEV в основном делятся на параллельные, последовательные и последовательно-параллельные (обычно конфигурации с разделением мощности) [1, 2]. HEV серийного типа может снизить расход топлива на низких скоростях, предотвращая работу двигателя в регионах с низким КПД.Однако при высоких скоростях потери энергии последовательного типа HEV увеличиваются, потому что выходная механическая энергия двигателя преобразуется в два раза, и двигатель предпочитает приводить в движение колеса напрямую. Параллельный HEV, напротив, показывает хорошую экономию топлива для сценариев средней и высокой скорости с соответствующим передаточным числом, но плохие результаты на низких скоростях из-за механической связи между колесом и двигателем [3]. Последовательно-параллельный тип HEV, также известный как HEV с разделением мощности, наследует преимущества как последовательного, так и параллельного типа HEV.Они доминируют на таких рынках, как Toyota Prius, Ford Fusion, Chevrolet Volt и Buick Velite [4, 5].

Стратегия управления энергопотреблением является основой трансмиссии при определении выходной мощности различных источников питания, в отношении которых были проведены обширные исследования. Стратегии можно разделить на типы, основанные на правилах и на оптимизации [1–3]. Хотя стратегии, основанные на правилах, демонстрируют плохую надежность, что означает, что правила переключения режимов, предопределенные для определенных ездовых циклов, могут плохо себя вести для других сценариев, они широко используются в практических приложениях из-за простоты реализации и преимуществ в режиме реального времени.Кроме того, предопределенные правила могут не зависеть от ездового цикла. Оптимизируя правила для определенных ездовых циклов с помощью оптимальных алгоритмов, таких как оптимизация роя частиц, генетический алгоритм и т. Д., Стратегии, основанные на правилах, могут даже получить почти оптимальные результаты [6, 7]. Стратегии на основе оптимизации используются для получения глобальных или мгновенных оптимальных решений с различными типами алгоритмов оптимизации. Например, динамическое программирование, разновидность стратегии глобальной оптимизации, может использоваться для получения оптимальной последовательности управления путем минимизации определенных функций затрат на всей временной истории, в то время как эквивалентная стратегия минимизации потребления (ECMS) и принцип минимума Понтрягина (PMP) имеют дело с управление энергопотреблением в каждый момент и может выполняться в режиме реального времени [8–10].Управление с прогнозированием модели (MPC) полностью использует информацию о будущем и решает оптимальную задачу за конечный период времени. Таким образом, MPC оказывается хорошим компромиссом между глобальным и мгновенным решениями [11, 12].

Изучив существующие оптимальные стратегии управления энергопотреблением, можно обнаружить, что большинство из них сосредоточено на минимизации расхода топлива двигателем, что часто приводит к грубому учету потерь энергии трансмиссии, таких как потери преобразования энергии, которые происходят в аккумуляторные и электрические машины [13].Наименьшее потребление энергии вместо расхода топлива двигателем может быть сохранено за счет максимального повышения эффективности преобразования энергии [14]. Эффективность трансмиссии HEV была подробно изучена, чтобы выявить потоки энергии и потери энергии для различных путей в некоторых работах [15–18]. Стремясь повысить эффективность работы гибридной трансмиссии, Schouten et al. проанализировали компонентную эффективность параллельного HEV и вывели эвристические правила управления [19]. Шаббир и Евангелу рассмотрели эффективность двигателя-генератора, батареи и силовой электроники.На основе этого была составлена ​​карта управления для обеспечения максимальной эффективности трансмиссии для серии HEV [13]. Что касается HEV с разделением мощности, планетарная конфигурация сцепления мощности имеет механическую точку, в которой вся мощность двигателя передается на колеса, а мощность аккумулятора равна нулю. В соответствии с этой механической точкой, частота вращения двигателя может определяться для определенной скорости транспортного средства для поддержания высокой эффективности трансмиссии [20–22]. Wang et al. предложил коэффициент разделения, который связан с двигателем и скоростью транспортного средства, а также разработал мгновенную оптимальную стратегию для повышения экономической эффективности [23].Однако стратегия, ориентированная на механические точки, фокусировалась только на скорости автомобиля и игнорировала влияние крутящего момента двигателя на эффективность трансмиссии. Крутящий момент двигателя также следует учитывать для эффективности системы.

В этой статье исследуется стратегия управления энергией HEV с разделением мощности на основе оптимальной эффективности трансмиссии при запуске двигателя. Когда двигатель заглушен, транспортное средство приводится в движение исключительно электродвигателем. Важно определить, следует ли запускать или останавливать двигатель во время движения.Следовательно, законы, которые позволяют судить о рабочих состояниях двигателя, извлекаются на основе глобальных оптимальных результатов, полученных с помощью динамического программирования (DP). В рабочем режиме, в котором работает двигатель, эффективность трансмиссии системы определяется на основе эффективности различных компонентов. Управление с прогнозированием модели, которое способно решать ограниченные оптимальные задачи на конечном временном горизонте, дополнительно применяется для построения задачи распределения энергии, а DP реализуется для получения оптимальной рабочей точки двигателя.Предлагаемая стратегия прогнозирования, ориентированная на эффективность передачи (TEOPS), сравнивается со стратегией, основанной на правилах, и ECMS, которые показали возможность работы в реальном времени и простоту реализации.

Остальная часть статьи представлена ​​следующим образом. Модель трансмиссии представлена ​​в Разделе 2, а затем анализ эффективности трансмиссии в Разделе 3. Раздел 4 дает оптимальную стратегию управления энергопотреблением. В Разделе 5 проводится сравнительное моделирование, а в Разделе 6 делаются выводы.

2. Моделирование трансмиссии

На рисунке 1 представлена ​​конфигурация трансмиссии HEV, где устройство силовой связи с планетарными редукторами (PG1 и PG2) используется для соединения двигателя и электрических машин (MG1 и MG2). Электрические машины подключены к солнечным шестерням PG1 и PG2. Двигатель соединен с несущей шестерней PG1. Ведущая шестерня PG2 соединена с коронной шестерней PG1 и передает мощность на главную передачу. Управляя рабочими состояниями двигателя и электрических машин, транспортное средство может реализовывать различные режимы, включая зарядку в состоянии покоя, чисто электрическое вождение, гибридное вождение, рекуперативное торможение и механическое торможение.


Динамические уравнения планетарного устройства связи мощности могут быть получены на основе аналогии с рычагом [24]. Поскольку каждый планетарный ряд имеет как поступательные, так и вращательные степени свободы (DOF), устанавливаются четыре динамических отношения крутящего момента конфигурации. Из-за механических соединений между различными частями планетарных редукторов получаются ограничения крутящего момента и скорости системы. Следовательно, динамические отношения трансмиссии с частотой вращения двигателя ω E и частотой вращения ω из второго водила в качестве переменных состояния описываются следующим образом: K 1 и K 2 соотношение между радиусом коронной шестерни и солнечной шестерни для PG1 и PG2 соответственно. T E — это крутящий момент двигателя, а T G и T M обозначают крутящий момент MG1 и MG2 соответственно. T out — момент нагрузки и записывается как где T brk — момент трения; i d — передаточное число главной передачи; θ — уклон дороги; м — масса машины; f — коэффициент сопротивления качению; A f и C d — площадь лобовой поверхности транспортного средства и коэффициент аэродинамического сопротивления соответственно; ρ воздух — плотность воздуха; и R w — инерция колеса.

I et , I gt , I mt и I outt являются сосредоточенными инерциями вращения. Они указаны где I G , I E и I M — инерции вращения различных источников энергии; I C1 , I S1 , I C2 и I S2 — инерции вращения планетарных шестерен; и I fd и I w — это инерция главной передачи и колеса.

Параметры HEV с разделением мощности показаны в Таблице 1.

Масса автомобиля

9 12980

макс. батареи U ocr

Параметр Значение Единица

кг
Радиус колеса R w 0,47 м
Плотность воздуха ρ воздух 1.23 г / м 3
Коэффициент сопротивления качению f 0,0135
Передаточное число главной передачи i d 4,870 Коэффициент аэродинамического сопротивления C d 0,65
Передняя часть автомобиля A f 7,1 м 2
1 K, К 2 2.11, 2,11
Максимальная частота вращения двигателя 2500 об / мин
Максимальный крутящий момент двигателя 650 Нм
Максимальная скорость MG1
Максимальный крутящий момент MG1 400 Нм
Максимальная скорость MG2 7500 об / мин
Максимальный крутящий момент MG2 700 Нм 530 V
Номинальная емкость батареи Q batr 70 Ач

900Анализ эффективности работы

Предлагаемое силовое соединительное устройство может действовать как электрическая бесступенчатая трансмиссия (ECVT) для непрерывного регулирования крутящего момента и скорости двигателя, что аналогично Toyota Prius. Поэтому трансмиссия, которая включает в себя гидротрансформатор и сцепление, снимается с силового агрегата. Другой механический КПД в основном связан с главной передачей и планетарной передачей. После того, как определены скорость и ускорение транспортного средства, также будут определены требуемый крутящий момент и скорость на выходном валу планетарного ряда, что приведет к определенному КПД главной передачи.Следовательно, КПД, обусловленный бортовой передачей, одинаково влияет на различные стратегии управления энергопотреблением. Следовательно, при обращении к методу моделирования в ADVISOR применяется постоянный КПД главной передачи, который установлен равным 97%. Следует отметить, что потери в зубчатой ​​передаче были приняты равными 1% передаваемого крутящего момента, используемого в автомобильной промышленности [25]. Для упрощения конструкции регулятора КПД планетарной передачи принят равным 100%.

3.1. Модель эффективности различных компонентов

Во время процесса торможения двигатель останавливается, и можно разработать стратегию управления энергией для полной рекуперации энергии торможения, исходя из соображений безопасности. В чисто электрическом режиме вождения эффективность системы также гарантирована благодаря конечному источнику электроэнергии, то есть батарее и MG2. Поэтому в данной статье основное внимание уделяется эффективности трансмиссии системы для режимов работы, в которых двигатель участвует в управлении.

Эффективность работы двигателя η E отражает эффективность преобразования энергии между химической энергией P che и механической энергией P E .Эффективность преобразования составляет где H lhv — это нижняя теплотворная способность топлива, а расход топлива двигателя связан с частотой вращения и крутящим моментом двигателя. КПД MG1 и MG2 обозначают преобразование между электрической энергией и механической энергией и относятся к их крутящему моменту и скорости. Где η G и η M обозначают КПД MG1 и MG2 соответственно, а η G и φ M — экспериментальные карты эффективности MG1 и MG2.Расход топлива двигателя и КПД электрических машин описаны в статических справочных таблицах.

Из-за внутреннего сопротивления аккумулятор теряет энергию во время преобразования химической энергии в электрическую. Внутреннее сопротивление R, , , определяется состоянием заряда аккумулятора (SOC), температурой t b и состоянием работы аккумулятора, которое определяется как. и представляют, что аккумулятор работает в состоянии разрядки и зарядки соответственно.Сопротивление батареи описывается как

Для моделирования SOC батареи были предложены различные методы моделирования [26]. В статье применена модель батареи Rint, т.е. где P bat — мощность батареи; U oc обозначает напряжение холостого хода, на которое влияют температура батареи и SOC; и Q bat — емкость аккумулятора.

КПД аккумулятора η bat определяется как где η chg и η разряд — КПД аккумулятора во время процесса зарядки и разрядки, соответственно; P dc — мощность звена постоянного тока, на которую влияет мощность MG1 и MG2; и P Gdc — мощность, передаваемая в линию постоянного тока или из нее, связанная с механической мощностью P G MG1.Когда MG1 действует как генератор для выработки электроэнергии ( γ = 1, γ обозначает состояние электрической машины), мощность передается от MG1 к звену постоянного тока. Когда MG1 действует как двигатель и потребляет электрическую энергию ( γ, = -1), мощность перетекает из звена постоянного тока в MG1. Следовательно, мы имеем

Аналогичные определения применяются к MG2. P Mdc рассчитывается по

Следовательно, эффективность зарядки и разрядки аккумулятора определяется как где U out — выходное напряжение аккумулятора, а I bat — ток звена постоянного тока.В соответствии с моделью батареи, U out рассчитывается по

Тогда эффективность зарядки и разрядки батареи составляет

Для любой заданной мощности звена постоянного тока, SOC батареи и температуры эффективность батареи может быть полученный. Эффективность батареи для различных значений SOC от 0,2 до 0,8 и мощности в звене постоянного тока от −80 кВт до 80 кВт при температуре батареи 25 ° C получена и показана на рисунке 2. Очевидно, что эффективность батареи ниже при высокой. уровни мощности.С увеличением мощности промежуточного контура SOC батареи показывает более очевидное влияние на КПД.


3.2. Эффективность трансмиссии трансмиссии

На основе вышеупомянутых показателей эффективности компонентов дополнительно выводится эффективность трансмиссии трансмиссии, которая в основном обсуждается среди режимов работы, в которых запускается двигатель.

Для зарядки в режиме ожидания топливо является исходным источником, а аккумулятор — конечной точкой потока энергии.Эффективность трансмиссии трансмиссии записывается как

Двигатель и MG1 рассматриваются как двигатель-генератор. Мощность MG2 равна нулю. На рисунке 3 показана эффективность трансмиссии для зарядки в режиме ожидания, когда SOC аккумулятора составляет 0,55, а температура составляет 25 ° C. Можно видеть, что максимальная эффективность трансмиссии составляет около 0,34, если подсчитывается эффективность работы двигателя, MG1 и аккумулятора во время процесса зарядки. Из-за физических ограничений MG1 и двигателя некоторые рабочие области двигателя не могут быть достигнуты, как показано пустым пространством на Рисунке 3.Путем сравнения рисунков 3 и 4 показано, что область наивысшего КПД трансмиссии соответствует области схемы двигателя с низким уровнем расхода топлива. Однако эта область также приводит к большой мощности зарядки аккумулятора, что способствует быстрому росту SOC аккумулятора. Следовательно, режим зарядки в режиме ожидания рекомендуется активировать, когда SOC находится на относительно низком уровне, например, ниже 0,4.



Что касается гибридного режима вождения, начало и конец потока энергии меняются в зависимости от состояния аккумулятора.Когда аккумулятор помогает двигателю управлять автомобилем (), он действует как источник энергии. Вся энергия, вырабатываемая топливом двигателя и аккумулятором, поступает на выходной вал автомобиля. Однако, когда аккумулятор заряжен, энергия, исходящая от моторного топлива, течет к аккумулятору и выходному валу транспортного средства. В зависимости от состояния аккумулятора в гибридном режиме вождения, эффективность трансмиссии трансмиссии составляет

. Механическая выходная мощность на валу составляет

. Когда аккумулятор помогает управлять автомобилем, очевидно, что чем больше вспомогательной мощности обеспечивает аккумулятор, тем выше КПД трансмиссии трансмиссии объясняется тем, что КПД аккумулятора и двигателя намного выше, чем у двигателя.Однако он игнорирует тот факт, что в будущем потребляемая электрическая энергия должна пополняться мощностью двигателя. Потери энергии будут происходить в двигателе, MG1 и батарее во время будущего процесса зарядки. Между тем, мощность, заряженная в батарее, также должна разрядиться в будущем, чтобы поддерживать устойчивость заряда батареи [27]. Следовательно, чтобы учесть зарядку и разрядку аккумулятора в будущем, мощность аккумулятора корректируется и рассчитывается по формуле: η av_disp и η av_chgp обозначают предполагаемую среднюю эффективность для будущего процесса разрядки и зарядки.Они определены как где, и представляют средний КПД двигателя, электрической машины и аккумулятора, когда аккумулятор заряжается на часть энергии двигателя, в то время как и представляют средний КПД электрической машины и аккумулятора, когда аккумулятор разряжается. в будущем. Хотя эффективность различных компонентов меняется во времени, их трудно оценить в реальном времени, и для упрощения можно принять постоянные средние значения [13]. В сочетании с рисунками 2 и 3 средняя эффективность зарядки η av_chgp и эффективность разрядки η av_disp выбраны равными 0.33 и 0,96 соответственно.

4. Оптимизация стратегии управления энергопотреблением

Следует выбрать режим работы HEV с разделением мощности и дополнительно рассчитать выходной крутящий момент различных источников энергии. Схема управления трансмиссией описана на рисунке 5. Контроллер вычисляет требуемый крутящий момент двигателя, крутящий момент MG1, крутящий момент MG2 и тормозной крутящий момент в соответствии с требуемым крутящим моментом T req и скоростью, а также состояниями системы, такими как как фактическая скорость, уровень заряда аккумулятора и частота вращения двигателя.Модуль выбора режима используется в интерактивном режиме для определения рабочего режима HEV в соответствии с некоторыми заранее заданными пороговыми значениями. Затем модуль управления с прогнозированием модели, разработанный для режима работы, в котором двигатель запускается, применяется в режиме онлайн для получения частоты вращения и крутящего момента двигателя с оптимальной эффективностью трансмиссии в качестве целевой функции. Модуль распределения крутящего момента рассчитывает крутящий момент электрических машин и фрикционное торможение. Стоит отметить, что при остановке двигателя модуль распределения крутящего момента непосредственно вычисляет крутящие моменты MG1, MG2 и / или крутящий момент фрикционного торможения без активации модуля MPC.


Предварительно определенные пороги в модуле выбора режима, такие как скорость и ускорение транспортного средства, сильно влияют на переключение режима HEV. Таким образом, глобальные оптимальные последовательности управления при различных ездовых циклах, которые обеспечивают точную устойчивость зарядки аккумулятора, сначала выводятся в автономном режиме. На основе результатов, оптимизированных в автономном режиме, пороговые значения выводятся и сохраняются в модуле выбора режима для управления переключением режима онлайн.

4.1. Модуль выбора режима

Когда скорость и ускорение транспортного средства находятся в соответствующем диапазоне во время движения, MG2 может обеспечить достаточный крутящий момент, а HEV работает в чисто электрическом режиме движения.Следовательно, если SOC аккумулятора выше, чем определенное значение SOC до , транспортное средство просто приводится в движение MG2, и двигатель выключен. В противном случае двигатель перейдет в режим движения. Когда автомобиль останавливается, двигатель приводит в движение MG1, если SOC аккумулятора меньше определенного значения SOC ch . Во время торможения также гарантирована стратегия рекуперативного торможения для максимальной регенерации энергии.

Алгоритм DP, основанный на принципе оптимальности Беллмана, реализуется в автономном режиме для получения глобальных оптимальных решений.Принцип алгоритма DP показан на рисунке 6. Временной горизонт дискретизирован на N шагов, и оптимальная политика DP получается путем решения многоступенчатых задач принятия решений обратной оптимизации с конечного этапа.


Для любого этапа (временного шага) состояние зависит от предыдущего состояния и соответствующей управляющей переменной, то есть

В нашем исследовании переменной состояния является SOC аккумулятора, а управляющие переменные включают крутящий момент и скорость двигателя. .

В обратном направлении функция затрат на производство, которая начинается с этапа N th , определяется как оптимальная функция затрат на производство от этапа k th до конечного этапа. и представляет собой функцию оставшихся затрат от этапа k th до этапа для определенных переменных состояния и управления. Преобразуя глобальную оптимальную задачу в серию поэтапных субоптимальных задач, глобальные оптимальные решения должны обеспечивать минимальное, т.е.е.,

Для полного цикла наилучшим рабочим состоянием является то, что начальное значение SOC равно конечному значению, что означает сохранение точной устойчивости батареи. В практических приложениях невозможно точно предсказать будущие скорости транспортного средства. Без априорного знания профиля скорости точное условие баланса батареи реализовать трудно. Однако для автономных приложений глобальная стратегия оптимизации для определенных циклов может быть проанализирована и применена в качестве эталонов для оценки других мгновенных оптимальных стратегий.Также может быть гарантирована точная устойчивость батареи. Следовательно, в качестве цели выбран минимальный расход топлива двигателем. Где Δ T — временной шаг.

Точный баланс SOC аккумулятора устанавливается в качестве ограничений. Кроме того, необходимо учитывать физические ограничения двигателя и электрических машин. Ограничениями для задачи глобальной оптимизации являются минимальная и максимальная частота вращения двигателя. Подобные определения применяются к другим максимальным и минимальным крутящим моментам и скоростям.

Некоторые ездовые циклы, которые являются общими для автобусов большой грузоподъемности, такие как CTBCDC (городской цикл вождения транзитных автобусов Китая), OCC (цикл автобусов округа Ориндж) и WLTC (согласованный во всем мире цикл испытаний легковых автомобилей) для класса 1. автомобиля, проходят испытания с DP для анализа работы двигателя. Профили скорости различных циклов показаны на рисунке 7.

Уклон дороги не учитывается. Требуемый крутящий момент в конечном итоге зависит от скорости и ускорения автомобиля. На рисунке 8 (а) показаны режимы работы транспортного средства для различных скоростей и ускорений в комбинированном цикле CTBCDC, OOC и WLTC, где желтые квадраты представляют условия, при которых двигатель запускается, а синие квадраты обозначают условия, при которых двигатель выключен.Облако вероятности того, что HEV работает в чисто электрическом режиме движения во время процесса вождения, также представлено и приведено на Рисунке 8 (b) для лучшего определения пороговых значений. На рисунке цвет означает вероятность того, что транспортное средство будет работать в чисто электрическом режиме движения в течение всего комбинированного цикла движения, а значение показано цветной полосой на рисунке. Можно сделать вывод, что чем больше вероятность, тем больше вероятность, что транспортное средство будет работать с соответствующим ускорением и скоростью, а HEV также с большей вероятностью будет работать в режиме чисто электрического вождения.Рисунок 8 (b) отражает степень работы транспортного средства с определенным ускорением и скоростью. Объединив два рисунка, можно получить критические точки переключения режимов во время движения. Координаты этих точек: A (0, 1,1), B (12, 1,1), C (12, 0,45), D (24, 0,45), E (24, 0,2), F (44, 0,2) и G. (44, 0). Видно, что есть некоторые точки за границей, которые указывают на то, что транспортное средство должно было находиться в чисто электрическом режиме вождения, как показано на Рисунке 8 (а). Однако, поскольку частота появления этих точек мала, как показано соответствующей вероятностью на рисунке 8 (b), эти точки могут быть атрибутами области, в которой двигатель запущен.

4.2. Модуль MPC

Когда двигатель запускается, MPC используется для определения крутящего момента и скорости двигателя. Требуемый крутящий момент и скорость транспортного средства в горизонте прогноза необходимо спрогнозировать. Для прогнозирования крутящего момента и / или скорости использовались различные виды методов прогнозирования, такие как нейронная сеть и правила экспоненциального прогнозирования. Одношаговый марковский применяется для прогнозирования необходимого крутящего момента. Затем получается последовательность скоростей транспортного средства. Метод решения, представленный в ADVISOR, принят для расчета прогнозируемой скорости: где и — скорости транспортного средства для текущего и следующего момента, соответственно, и обозначает среднюю скорость для текущего шага.

Крутящий момент прогнозируется в соответствии с текущим крутящим моментом и одношаговой марковской матрицей, которая описывает вероятность перехода из состояния крутящего момента T req i в другое T req j . Одношаговая марковская матрица строится с использованием метода оптимального ближайшего соседа и максимального правдоподобия после того, как непрерывный требуемый крутящий момент для определенных ездовых циклов дискретизируется на конечные элементы [28], где м i — общее число переходов, начиная с состояние крутящего момента T req i ; м ij представляет собой частоту перехода от T req i к T req j ; и — вероятность перехода крутящего момента на один шаг.

Целью MPC является максимальное повышение эффективности трансмиссии трансмиссии. Фактическое состояние заряда аккумулятора также должно контролироваться в пределах допустимого диапазона для поддержания заряда аккумулятора. Поэтому максимизация эффективности трансмиссии трансмиссии и минимизация отклонения между фактическим и эталонным SOC батареи выбраны в качестве целей управления. Оптимальная задача описывается следующим образом: где N t — горизонт прогноза; η ref определяется как эталонный КПД и устанавливается равным 0.4, который превышает максимальный КПД трансмиссии η ref , поскольку необходимо максимизировать η pow ; и r eff и r soc являются весовыми коэффициентами эффективности передачи и SOC аккумулятора соответственно.

Затем оптимальная последовательность управления в горизонте прогнозирования выводится в соответствии с уравнениями (19) ∼ (28). На заводе реализованы только крутящий момент и частота вращения первого двигателя.Для следующего удаляющегося горизонта расчет оптимальных результатов повторяется. Процесс решения контроллера MPC с использованием алгоритма DP показан на рисунке 9.


4.3. Модуль распределения крутящего момента

Когда MG2 является единственным источником энергии транспортного средства, крутящий момент MG2 составляет

Когда двигатель запускается, крутящие моменты двух электрических машин рассчитываются по

Во время торможения, для упрощения, механическое торможение режим включен в режим рекуперативного торможения.Момент фрикционного торможения составляет

5. Анализ моделирования

Весовые коэффициенты эффективности трансмиссии и SOC аккумулятора установлены равными 1 и 1500 соответственно. Горизонт прогнозирования установлен равным 6 с. Размер шага имитационной модели составляет 0,1 с, что достаточно для оценки экономии топлива транспортного средства, в то время как размер шага контроллера MPC составляет 1 с. Пороговые значения, определяющие рабочие режимы HEV, показаны в разделе 4.1.

Моделирование в рамках ездовых циклов CTBCDC, WLTC и OOC выполняется для оценки эффективности предложенной стратегии прогнозирования, ориентированной на эффективность передачи (TEOPS).Предлагаемая стратегия сравнивается с своего рода стратегией, основанной на правилах, вдохновленной стратегией управления Toyota Prius [29, 30]. В контроллере, основанном на правилах, устойчивость заряда батареи поддерживается за счет введения мощности балансировки батареи, которая получается с помощью ПИ-регулятора. Входами ПИ-регулятора являются фактическое и эталонное значения SOC. Пропорциональные и интегральные коэффициенты равны 4 × 10 6 и 2 × 10 3 , в то время как эталонный SOC равен 0,55. Для краткости представлены только временные характеристики по сценариям CTBCDC и OOC.

На рисунке 10 представлены траектории батареи при CTBCDC и OOC. Поскольку SOC батареи ограничивается целевой функцией в TEOPS и PI-контроллером в стратегии, основанной на правилах, SOC батареи колеблется в соответствии с эталонным значением для обоих циклов движения. Поддерживается хорошая устойчивость зарядки аккумулятора. Следовательно, аккумулятор работает в регионах с высоким КПД. Поскольку стратегия, основанная на правилах, применяет жесткие ограничения SOC с PI-контроллером для всей временной истории, в то время как предлагаемый TEOPS ограничивает SOC только для режимов работы, в которых запускается двигатель (SOC батареи в TEOPS сильно зависит от операций режимов для всей временной истории), изменение SOC батареи с помощью TEOPS больше, чем изменение SOC с помощью стратегии, основанной на правилах.

На рисунках 11 и 12 показаны временные характеристики различных компонентов трансмиссии. Зубчатый венец PG2 зафиксирован. В результате скорость вращения MG2 пропорциональна скорости транспортного средства, показанной на рисунке 7, и не представлена ​​в этом разделе. Из рисунков видно, что все компоненты контролируются в соответствии с их физическими ограничениями. По сравнению со стратегией, основанной на правилах, предлагаемая стратегия приводит к увеличению крутящего момента и скорости двигателя для CTBCDC. На основе пороговых значений, полученных в результате глобальной оптимизации, время отдыха двигателя с TEOPS увеличивается.Однако, поскольку OOC состоит из частых ускорений и замедлений, в то время как CTBCDC представляет собой цикл модального типа, который определяется посредством статистического анализа многочисленных статических данных, при OOC запускаются и останавливаются более частые двигатели. Когда двигатель выключен, направление вращения MG1 противоположно направлению вращения колеса из-за механического соединения между MG1 и выходным валом транспортного средства, как показано на Рисунках 11 (b) и 11 (d), 12 (b) и 12 (г). Более конкретно, это можно сделать с помощью соотношений статического крутящего момента и скорости в силовом соединительном устройстве, как описано в уравнениях (30) и (32).Когда двигатель запускается и скорость транспортного средства невысока, направления вращения двигателя и MG1 будут одинаковыми, как описано уравнением (32). Следовательно, мощность MG1 является отрицательной, и MG1 в основном преобразует часть выходной энергии двигателя в электрическую энергию. Крутящий момент MG2 либо положительный, либо отрицательный, в то время как направление вращения MG2 всегда такое же, как и у выходного вала. Во время торможения MG2 действует как генератор, рециркулирующий энергию торможения. В процессе движения, когда крутящий момент двигателя достаточно велик, а требуемый крутящий момент на выходном валу невелик, крутящий момент MG2 будет отрицательным.Поскольку скорость вращения MG2 всегда положительна (без учета обратного сценария), мощность MG2 отрицательная, и MG2 работает как генератор. В противном случае MG2 потребляет электрическую энергию для приведения в движение транспортного средства в качестве вспомогательного источника энергии двигателя.

Эффективность трансмиссии трансмиссии для CTBCDC и OOC показана на рисунке 13. Очевидно, что предлагаемый TEOPS обеспечивает большую эффективность трансмиссии трансмиссии для большинства временных регионов. Однако есть еще некоторые временные области, в которых более высокая эффективность передачи достигается за счет стратегии, основанной на правилах.Это связано с тем, что первая управляющая переменная, полученная с помощью MPC, используется для поддержания оптимальной эффективности передачи для горизонта прогнозирования, но эффективность передачи в текущий момент может быть неоптимальной. Кроме того, на результаты также влияют дискретные сетки переменных состояния и управления при оптимизации DP. Чтобы обеспечить хорошую возможность работы в реальном времени, количество дискретных сеток невелико и, таким образом, влияет на точность оптимальных решений.

Предлагаемый TEOPS также сравнивается с эквивалентной стратегией минимизации потребления (ECMS), которая способна реализовать мгновенную оптимизацию.В ECMS минимизация расхода топлива двигателем заменяется мгновенной минимизацией затрат, как показано в следующем уравнении: где — стоимость; f pen — штраф, связанный с расходом топлива в эквиваленте батареи; SOC max и SOC min — верхний и нижний пределы SOC; и γ SOC — коэффициент. Расчет уровня расхода условного топлива батареи подробно описан в работе.[9].

Временные характеристики аккумулятора и двигателя при CTBCDC с ECMS и TEOPS показаны на рисунке 14. Можно видеть, что ECMS также может хорошо поддерживать устойчивость заряда аккумулятора, поскольку фактический SOC аккумулятора вводится в штраф f pen , чтобы снизить потребление электроэнергии, как показано в уравнениях (34) и (35). Однако, поскольку для ограничения изменения заряда батареи используются верхний и нижний пределы SOC вместо отклонения между фактическим и эталонным SOC, степень изменения SOC с ECMS больше, чем значение с TEOPS.Замечено, что ECMS также обеспечивает работу двигателя в пределах физических ограничений. По сравнению с TEOPS, при применении ECMS меньше запусков и остановок двигателя. Особенно после 800 с, транспортным средством управляет исключительно MG2. Таким образом, конечное состояние заряда батареи контролируется так, чтобы оно находилось в определенном диапазоне.

Эффективность трансмиссии трансмиссии показана на рисунке 15. Было замечено, что выходной крутящий момент двигателя большой с ECMS, и эффективность трансмиссии трансмиссии для этих временных диапазонов также высока, поскольку двигатель с большим крутящим моментом демонстрирует более высокую эффективность работы.Эффективность трансмиссии с TEOPS ниже, чем с ECMS в некоторых временных регионах. Это связано с тем, что первая управляющая переменная, полученная с помощью TEOPS на основе MPC, поддерживает оптимальную эффективность только для горизонта прогнозирования, а не для текущего момента. Между тем, более высокий средний выходной крутящий момент двигателя с ECMS обеспечивает высокую эффективность. Однако более высокий средний выходной крутящий момент, когда двигатель задействован в движении, также приводит к более длительной работе в чисто электрическом режиме из-за требований к устойчивости зарядки аккумулятора.Из рисунков 14 (b) и 15 видно, что, когда крутящий момент двигателя равен нулю во время процесса вождения (чисто электрическое вождение), эффективность трансмиссии трансмиссии находится на низком уровне из-за учета эффективности зарядки в будущем. Следовательно, хотя мгновенная эффективность передачи трансмиссии с ECMS выше, чем эффективность с TEOPS в некоторых временных областях, с точки зрения всей временной истории TEOPS показывает лучшую производительность в повышении эффективности передачи системы.


В таблице 2 сравнивается экономия топлива транспортного средства с различными стратегиями, где SOC fin — это SOC в конце ездового цикла. m f и m equ представляют собой расход топлива двигателем и эквивалентный расход топлива на 100 километров. Эквивалентный расход топлива рассматривает потребление электроэнергии аккумулятором как эквивалентное моторное топливо. Как показано в таблице 2, двигатель показывает меньший расход топлива при более высоких начальных значениях SOC.Поскольку эталонное значение SOC установлено на 0,55, когда начальное значение SOC больше, например 0,6, увеличивается энергия разряда аккумулятора, что приводит к меньшему потреблению моторного топлива. Также можно сделать вывод, что по сравнению со сценарием разрядки будет больше расход топлива двигателем, когда аккумулятор заряжен. Когда начальное значение SOC аккумулятора равно 0,6, хотя расход топлива двигателем с TEOPS немного снижен, эквивалентный расход топлива увеличивается из-за большего потребления энергии аккумулятора (конечное значение SOC аккумулятора с TEOPS равно 0.535, а для стратегии, основанной на правилах, и ECMS — 0,545 и 0,557 соответственно). Одного расхода топлива двигателем недостаточно для отражения фактической экономии топлива автомобиля. Поэтому в статье также сравнивается эквивалентный расход топлива, который учитывает разрядку и зарядку аккумулятора. Как показано в таблице 2, по сравнению со стратегией, основанной на правилах, расход топлива двигателем и эквивалентный расход топлива снижаются в разной степени для большинства сценариев моделирования с предложенным TEOPS, за исключением случаев, когда начальное SOC аккумулятора равно 0.6 под OOC. Стратегия, основанная на правилах, в нашем исследовании предусматривает коррекцию SOC аккумулятора и логику запуска / остановки двигателя и может обеспечить хорошую экономию топлива с хорошо настроенными параметрами [29, 30]. Сравнивая стратегию, основанную на правилах, и ECMS, можно заметить, что ECMS не демонстрирует очевидных преимуществ в снижении расхода топлива двигателем и улучшении эквивалентной экономии топлива, чем хорошо настроенная стратегия, основанная на правилах. В целом, предлагаемая стратегия TEOPS демонстрирует благоприятные эффекты управления путем сравнения результатов моделирования трех различных стратегий.

0,55 22,29 1710

Цикл движения Начальный SOC Стратегия на основе правил ECMS TEOPS
SOC

944 9045 9044 904 9004 904 м экв. / L

SOC ребро м f / L м экв. / L SOC ребро м f / L м экв. / L

CTBCDC 0.60 0,550 14,45 24,30 0,565 17,08 23,94 0,557 13,57 22,04
0,55
0,55 0,541 17,82 19,59
WLTC-Class 1 0,60 0,548 13,53 20,98 0.569 15,06 19,50 0,554 13,20 19,79
0,55 0,551 19,24 19,10 0,535 167
OOC 0,60 0,545 21,28 27,34 0,557 23,23 27,97 0,535 21,26 28.32
0,55 0,552 27,68 27,46 0,525 24,11 26,86 0,535 24,24 25,8916 25,89 Проанализирована эффективность работы двигателя, электрических машин и аккумуляторной батареи ГЭУ с разделением мощности с планетарными редукторами. На этой основе рассчитывается КПД трансмиссии с учетом будущей зарядки и разрядки аккумулятора при запуске двигателя.Разработан и исследован контроллер, обеспечивающий лучшее решение режима и эффективность трансмиссии. В контроллере пороги выбора режима оптимизируются в автономном режиме на основе результатов глобальной оптимизации, полученных с помощью алгоритма DP. Управление с прогнозированием модели, которое также применяет алгоритм DP в конечном горизонте прогнозирования, используется в режиме онлайн для расчета оптимальных решений, которые могут максимизировать эффективность трансмиссии трансмиссии для режимов работы, в которых запускается двигатель.

Стратегия, основанная на правилах, вдохновленная принципом управления Toyota Prius и ECMS, которая может реализовать мгновенную оптимизацию, принята в качестве сравнения, чтобы подчеркнуть преимущества предложенной стратегии. Проводятся имитационные исследования при различных ездовых циклах, подтверждающие преимущества предлагаемых TEOPS. По сравнению со стратегией, основанной на правилах, и ECMS, предлагаемая стратегия обеспечивает высокую эффективность трансмиссии. В результате можно эффективно улучшить экономию эквивалентного топлива HEV с разделением мощности с помощью предлагаемой стратегии.Выделены похвальные преимущества стратегии прогнозного управления энергопотреблением, ориентированной на эффективность передачи.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Этот проект финансировался Национальным фондом естественных наук Китая (гранты №51575238 и U1764257), Постдокторский научный фонд Китая (грант № 2019M661752), Фонд естественных наук провинции Цзянсу (гранты № BK201

и BK20180100), Проект естественных наук высших учебных заведений Цзянсу (гранты № 19KJB580001 и 18KJB580001) и проект Six Talent Peaks в провинции Цзянсу (2018-TD-GDZB-022).

Отсутствует передача: сколько электроэнергии пропадает между электростанцией и вашей вилкой?

Сколько энергии теряет по пути, когда электричество передается от электростанции к розетке в вашем доме? Этот вопрос исходит от Джима Барлоу, архитектора из Вайоминга, в рамках нашего проекта IE Questions.

Чтобы найти ответ, нам нужно разобраться в этом шаг за шагом: сначала превратить сырье в электричество, затем переместить это электричество в ваш район и, наконец, направить это электричество через стены вашего дома в вашу розетку.

Шаг 1. Производство электроэнергии

Электростанции — угольные, газовые, нефтяные или атомные — работают по тому же общему принципу. Плотный материал сжигается для выделения тепла, которое превращает воду в пар, который вращает турбину, вырабатывающую электричество.Термодинамические ограничения этого процесса («Черт возьми, эта возрастающая энтропия!») Означают, что только две трети энергии в сырье фактически попадает в сеть в виде электричества.

Потери энергии на электростанциях: около 65%, или 22 квадриллиона БТЕ в США в 2013 г.

Этот график показывает тепловую эффективность различных типов электростанций. Все типы станций имеют примерно одинаковую эффективность, за исключением природного газа, эффективность которого в последние годы улучшилась за счет добавления станций с комбинированным циклом.(Линия эффективности угля почти идентична ядерной энергии и поглощена фиолетовым цветом).

Шаг 2: Перемещение электроэнергии — передача и распределение

Большинство из нас живет не рядом с электростанцией. Так что нам нужно как-то подвести электричество в наши дома. Это похоже на работу для линий электропередач.

Трансмиссия

Во-первых, электричество передается по высоковольтным линиям на большие расстояния, часто на многие мили по стране.Напряжение в этих линиях может составлять сотни тысяч вольт. Не стоит связываться с этими строками.

Почему такое напряжение? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно обратиться к физике средней школы, а именно к закону Ома. Закон Ома описывает, как связаны количество энергии в электричестве и его характеристики — напряжение, ток и сопротивление. Это сводится к следующему: потери масштабируются с квадратом тока провода. Этот квадратный коэффициент означает, что крошечный скачок тока может вызвать большой скачок потерь.Поддержание высокого напряжения позволяет нам поддерживать низкий ток и потери на низком уровне. (Для ботаников-историков: именно поэтому AC выиграл битву течений. Спасибо, Джордж Вестингауз.)

Jordan Wirfs-Brock / Inside Energy

Провисание линий электропередач фактически является ограничивающим фактором в их конструкции. Инженеры должны следить за тем, чтобы они не подходили слишком близко к деревьям и зданиям.

Когда это электричество пропадает, куда оно девается? Нагревать. Электроны, движущиеся вперед и назад, сталкиваются друг с другом, и эти столкновения нагревают линии электропередач и воздух вокруг них.

Вы действительно можете услышать эти потери: этот треск, когда вы стоите под опорой передачи, теряется электричество. Вы также можете увидеть потери: обратите внимание, как линии электропередач провисают посередине? Отчасти это серьезность. Но остальное — электрические потери. Тепло, как и тепло от потери электричества, заставляет металлические линии электропередач расширяться. Когда они это делают, они провисают. Линии электропередач в жаркие дни становятся слабее и негерметичнее.

Распределение

Высоковольтные линии электропередачи — большие, высокие, дорогие и потенциально опасные, поэтому мы используем их только тогда, когда электричество необходимо передавать на большие расстояния.На подстанциях недалеко от вашего района электричество переходит на более мелкие линии электропередач с более низким напряжением, например, на деревянных столбах. Сейчас мы говорим о десятках тысяч вольт. Затем трансформаторы (предметы в форме банок, сидящие на этих столбах) еще больше понижают напряжение до 120 вольт, чтобы сделать вход в ваш дом безопасным.

Как правило, меньшие линии электропередач означают более высокие относительные потери. Таким образом, даже несмотря на то, что электричество может перемещаться по высоковольтным линиям намного дальше — на десятки или сотни миль — потери низкие, около двух процентов.И хотя ваша электроэнергия может проходить несколько миль или меньше по низковольтным распределительным линиям, потери высоки, около четырех процентов.

Потери энергии при передаче и распределении: около 6% — 2% при передаче и 4% при распределении — или 69 триллионов БТЕ в США в 2013 г.

Jordan Wirfs-Brock

На этом графике показан средний процент потерь электроэнергии во время передачи и распределения по штатам с 1990 по 2013 гг. самые высокие потери все густо заселены.

Интересный факт: потери при передаче и распределении, как правило, ниже в сельских штатах, таких как Вайоминг и Северная Дакота. Почему? В менее густонаселенных штатах больше высоковольтных линий передачи с низкими потерями и меньше низковольтных распределительных линий с высокими потерями. Изучите потери при передаче и распределении в вашем штате на нашей интерактивной графике.

Потери при передаче и распределении также различаются от страны к стране. В некоторых странах, например в Индии, убытки достигают 30 процентов.Часто это происходит из-за похитителей электроэнергии.

Шаг 3. Использование электричества в доме

Коммунальные предприятия тщательно измеряют потери от электростанции до вашего счетчика. Им приходится это делать, потому что каждый потерянный кусок съедает их прибыль. Но как только вы купили электричество и оно поступает в ваш дом, мы теряем информацию о потерях.

Ваш дом и провода внутри ваших стен представляют собой своего рода черный ящик, и подсчитать, сколько электричества теряется — электричества, за которое вы уже заплатили, — сложно.Если вы хотите узнать, сколько электричества теряется в вашем доме, вам нужно либо оценить его, используя электрическую схему вашего дома, либо измерить его, поставив счетчики на все свои приборы. Вы помешаны на энергии, пытаясь это сделать? Дайте нам знать, мы будем рады получить от вас известие!

Энергия, потерянная в проводке внутри ваших стен: мы не знаем! Это могло быть незначительно, а могло быть еще несколько процентов.

Будущее потерь при передаче и распределении

Сетевые инженеры работают над такими технологиями, как сверхпроводящие материалы, которые могут существенно снизить потери при передаче и распределении электроэнергии до нуля.Но на данный момент стоимость этих технологий намного выше, чем деньги, потерянные коммунальными предприятиями из-за их существующих горячих, негерметичных линий электропередач.

Более экономичное решение для снижения потерь при передаче и распределении — это изменить способ и время использования энергии. Убытки не являются постоянной величиной. Они меняются каждое мгновение в зависимости от погоды и энергопотребления. Когда спрос высок, например, когда мы все запускаем наши кондиционеры в жаркие летние дни, убытки выше. Когда спрос невелик, например, посреди ночи, потери меньше.Коммунальные предприятия экспериментируют со способами более равномерного распределения электроэнергии, чтобы минимизировать потери.

Тот же принцип применим к вашему дому, который по сути является вашей личной сеткой. Вы можете уменьшить потери в своем доме, равномерно распределяя потребление электроэнергии в течение дня, вместо того, чтобы запускать все свои приборы сразу.

Суммирование убытков

  • При производстве электроэнергии мы потеряли 22 квадриллиона британских тепловых единиц от угольных, газовых, атомных и нефтяных электростанций в 2013 году в США.С. — это больше, чем энергия всего бензина, который мы потребляем в данном году.
  • Перемещая электроэнергию с заводов в дома и на предприятия по передающей и распределительной сети, мы потеряли 69 триллионов британских тепловых единиц в 2013 году — это примерно то количество энергии, которое американцы тратят на сушку нашей одежды каждый год.

У вас есть идея по теме энергетики, которая могла бы быть интересной в классе? Отправьте его ниже.

Коробка передач

с высокой передачей: сколько передач достаточно? — Техническое обслуживание

Фото 10-ступенчатой ​​10R80 (слева) и 3.5-литровый двигатель EcoBoost любезно предоставлен компанией Ford.

В соответствии с корпоративными стандартами средней экономии топлива (CAFE), подталкивающими автомобильные компании к производству более экономичных автомобилей, производители автомобилей усовершенствовали свои трансмиссии, чтобы они могли продавать высокоэффективные автомобили без ущерба для производительности.

Последние два модельных года сделали качественный скачок в трансмиссиях с более высокими передачами, которые имели по крайней мере шесть передач, а в некоторых случаях даже 10. В 1990-х годах типичные автомобильные коробки передач обеспечивали только от трех до пяти скоростей.

Явный шаг в эволюции автомобильных трансмиссий произошел в 2017 году с выпуском автомобилей, которые стали результатом сотрудничества Ford и General Motors по разработке двух самых передовых трансмиссий в автомобильной промышленности — 10-ступенчатой ​​и 9-ступенчатой ​​трансмиссии. О партнерстве было объявлено в 2013 году.

10-ступенчатую коробку передач можно найти в Ford F-150 2017 года, включая модель Raptor, а также в Expedition 2018 и Lincoln Navigator 2018. GM добавляет его в Chevrolet Camaro ZL1 2017 года, Yukon Denali 2018 года и Tahoe RST 2018 года.GM будет сочетать девятиступенчатую коробку передач с несколькими переднеприводными автомобилями, такими как Chevrolet Malibu 2017 года и Chevrolet Cruze Diesel 2017 года.

Переход на 10-ступенчатую трансмиссию, 9-ступенчатую трансмиссию, а также уже популярную 9-ступенчатую трансмиссию ZF 9HP (которая используется в различных моделях Fiat-Chrysler, включая Chrysler Pacifica и Jeep Compass) повышает эффективность Несколько вопросов. Почему производители автомобилей продолжают добавлять в свои трансмиссии больше передач? Сколько шестерен слишком много? И, наконец, какой мощностью вы бы пожертвовали, чтобы получить эффективность, которую обеспечивают трансмиссии с более высокими передачами?

Фотография ZF 9HP любезно предоставлена ​​ZF Friedrichshafen.

General Motors инвестировала 323 миллиона долларов в новый завод в Ромулусе, штат Мичиган, для разработки своей последней высокоскоростной трансмиссии.

Экономия топлива сыграла большую роль в увеличении числа передач, сказал Скотт Клайн, помощник главного инженера девятиступенчатой ​​автоматической коробки передач Hydra-Matic. Чем больше диапазонов передач в трансмиссии, тем ограничивается общий диапазон передаточных чисел, так что в конечном итоге передачи становятся короче. Это приводит к тому, что шаги становятся короче, что отнимает у сдвига огромную энергию и устраняет помехи.

«Таким образом, для клиента трансмиссия становится очень точной, очень плавным переключением передач», — сказал Клайн. «У вас есть обе возможности: экономия топлива и ощущение переключения передач».

Маленькие шестерни в трансмиссиях с более высокими передачами позволяют двигателю оставаться очень близко к верхней части каждой передачи во время работы. Это обеспечивает чрезвычайно высокую скорость отклика дроссельной заслонки и плавное переключение передач, не говоря уже о быстром переключении на пониженную передачу и большем количестве вариантов трансмиссии на выбор, что позволяет ей быть максимально эффективной, оставаясь при этом близкой к максимальной производительности в считанные секунды.

«Причина, по которой мы переходим на большее количество передач, заключается в том, чтобы мы могли работать в оптимальной точке двигателя или около нее», — сказал Майк Солт, директор FCA по автоматическим трансмиссиям. Чем больше передач вы добавите в трансмиссию, тем чаще она будет работать в оптимальных точках.

«Наличие соответствующего общего передаточного отношения позволяет вам работать там на взлетах и ​​на скоростях шоссе», — сказал Солт.

Если в 2017 году будет наблюдаться рост числа девяти- и 10-ступенчатых коробок передач, в 2018 году, вероятно, будет больше автомобилей с такими трансмиссиями.

Фотография HydraMatic 10L80 MF6 2018 года с 10 скоростями любезно предоставлено GM.

Причина движения с более высокой передачей — просто экономия топлива, а также повышение качества вождения. Чем больше передач должен выбирать двигатель, тем меньше оборотов он вращает в минуту, поскольку он выбирает наиболее оптимальную передачу для скорости, что позволяет двигателю работать меньше, сохраняя при этом скорость автомобиля.

При более ограниченном выборе передач двигатель работает на более высоких оборотах, потому что трансмиссия должна выбирать любую передачу, которая ближе всего к текущей скорости автомобиля.

Когда двигатель вращается на более высоких оборотах, он работает сильнее, сжигая больше топлива. В Ford F-150 2017 года 10-ступенчатая коробка передач помогает добавить на 1 милю на галлон больше, чем прошлогодняя шестиступенчатая коробка передач, в общей сложности 18 миль на галлон в городе, 25 миль на галлон на шоссе и 2 мили на галлон в модели 4×4. Девятиступенчатая коробка передач повысила топливную экономичность Malibu 2017 года на 3% по сравнению с предыдущей восьмиступенчатой ​​коробкой передач.

«Благодаря более высокому диапазону передаточных чисел мы можем получить действительно высокие числовые передаточные числа первой передачи для хороших пусковых характеристик, но у нас также есть очень маленькие размеры шага между всеми передачами, так что вы можете выбрать именно то передаточное число, которое вам нужно, либо только для чистого — сказал Кевин Норрис, менеджер Ford по системам трансмиссии 10R, — сказал Кевин Норрис.

Первая передача в новой коробке передач Ford / GM довольно короткая, что способствует агрессивному ускорению. Высокие передачи высокие, что позволяет снизить расход топлива на крейсерских скоростях. По мере увеличения числа передач передаточное число становится более агрессивным, что улучшает время разгона от 0 до 60 миль в час (на 0,2 секунды быстрее в F-150 2017 года) и увеличивает максимальную скорость.

«С нашей девятиступенчатой ​​коробкой передач мы видим как экономию топлива, так и требуемую точность переключения передач», — сказал Клайн из GM.«Всегда есть компромиссы, и добавление дополнительных деталей приводит к увеличению затрат. Вы уравновешиваете все эти вещи, но в конечном итоге получаете экономию топлива».

Коробка передач, такая как 10-ступенчатая трансмиссия, может понижать передачу на четыре или пять передач за раз, в зависимости от того, как водитель нажимает на педаль газа, и она может повышать передачу так же быстро, пропуская столько передач, сколько нужно. Другими словами, трансмиссия будет делать все, что нужно, так быстро, как это необходимо, чтобы переключиться на нужную передачу в нужное время.

Усовершенствованная коробка передач управляется новейшим компьютером, в котором используется кодирование более чем в два раза больше, чем в предыдущей шестиступенчатой ​​коробке передач с более чем 1 миллионом кодов. Несмотря на то, что Ford и General Motors по-разному программируют свои трансмиссии, их конструкция почти идентична.

Помимо повышения эффективности F-150 2017 года, новая трансмиссия способствует увеличению производительности F-150 на 10 лошадиных сил и 50 фунт-фут. крутящего момента, благодаря чему он развивает 375 лошадиных сил и 470 фунтов.-фт. крутящего момента, а также поддержание тягового усилия 12 200 фунтов.

«Если мы сделали свою работу правильно, средний водитель не заметит, что есть больше передач или больше переключений», — сказал Норрис из Ford. Водители заметят улучшенную производительность и лучшую отзывчивость.

Еще одним побочным продуктом трансмиссий с более высокими передачами является более тихая работа, сказал Солт из FCA.

«На скоростях по шоссе вы будете работать с более низкими оборотами двигателя, поэтому автомобиль будет тише, вы получите лучшую экономию топлива, а поскольку у вас также больше передаточных чисел, размеры шага меньше, поэтому помехи при переключениях меньше, — сказал Солт.

Конечная цель трансмиссии — поддерживать работу двигателя там, где он наиболее эффективен, или с максимальным крутящим моментом, когда требуется производительность.

«Чем более узкие места находятся в двигателе, тем больше оборотов вам нужно, чтобы убедиться, что вы работаете именно в этих местах», — сказал Клайн из GM.

Фотография Hydra-Matic 9T50 2017 года с аккумулятором любезно предоставлено GM.

Ford и GM считают, что они нашли золотую середину с количеством передач в своих новых трансмиссиях, и что-либо после этого не добавит реальной ценности коробке передач.Однако, как идея 10-ступенчатой ​​коробки передач, возможно, казалась сумасшедшей десять лет назад, мы никогда не знаем, что нас ждет в будущем.

«В Ford мы провели исчерпывающий объем исследований и анализа всех типов приложений, в которых мы ожидали использовать новую коробку передач, и мы обнаружили, что определенно можем увидеть преимущества за пределами восьми скоростей и даже за девятью скоростями», — сказал Норрис. «Мы провели дальнейший анализ и выяснили, что если мы выйдем за рамки этого, например, 11 и 12, у нас могут возникнуть проблемы с архитектурой, которые приведут к уменьшению отдачи.«

«Я думаю, что в целом вы увидите большее распространение (10-скоростной), но я ожидаю, что в зависимости от того, в каком регионе мира вы работаете, в течение некоторого времени будет место для некоторых из традиционные шестиступенчатые коробки передач, — сказал Норрис.

Клайн пояснил, что GM видит рынок высококачественной девятиступенчатой ​​трансмиссии с высокой стоимостью, а также рынок высококлассной трансмиссии с более высокой передачей, и, поскольку обе их трансмиссии соответствуют одним и тем же требованиям к долговечности, они считают, что они могут заполнить обе ниши.И шестиступенчатая, и девятиступенчатая коробки передач закрыты на весь срок службы, что означает, что они не требуют обслуживания.

Для клиентов автопарка повышение экономии топлива является приоритетом по сравнению с предпочтениями вождения, и более высокая передача дает явное преимущество в топливной эффективности.

Примечание редактора: Бассем Гиргис — писатель-фрилансер.

Передача электроэнергии при высоком напряжении

От побережья к побережью электричество передается по высоковольтным линиям электропередачи, чтобы обеспечить электроэнергией наши дома.В некоторых частях сети в Соединенных Штатах электричество передается с напряжением до 500 000 вольт. Потребность в высоком передающем напряжении возникает, когда необходимо передать большое количество энергии на большое расстояние.

Почему высокое напряжение

Основная причина того, что мощность передается при высоком напряжении, заключается в повышении эффективности. Поскольку электричество передается на большие расстояния, на этом пути неизбежны потери энергии. Передача высокого напряжения сводит к минимуму потери мощности при перетекании электричества из одного места в другое.Как? Чем выше напряжение, тем меньше ток. Чем меньше ток, тем меньше потери сопротивления в проводниках. А когда потери сопротивления малы, потери энергии также малы. Инженеры-электрики учитывают такие факторы, как передаваемая мощность и расстояние, необходимое для передачи, при определении оптимального напряжения передачи.

Существует также экономическая выгода, связанная с передачей высокого напряжения. Более низкий ток, который сопровождает передачу высокого напряжения, снижает сопротивление в проводниках, поскольку электричество течет по кабелям.Это означает, что тонкие и легкие провода можно использовать для передачи на большие расстояния. В результате опоры передачи не нужно проектировать, чтобы выдерживать вес более тяжелых проводов, которые были бы связаны с большим током. Эти соображения делают передачу высокого напряжения на большие расстояния экономичным решением.

Рынок высокого напряжения

Быстро растущий рынок возобновляемых источников энергии сыграл особенно большую роль на рынке высокого напряжения в последние годы. По мере того, как появляется все больше возобновляемых источников локального производства электроэнергии, спрос на передачу высокого напряжения будет продолжать расти.

В Соединенных Штатах замена и модернизация существующей инфраструктуры передачи, а также добавление новых мощностей генерации и передачи являются ключевыми движущими силами для рынка высокого напряжения.

О Beta

Beta Engineering спроектировала и построила множество высоковольтных проектов по всей стране. Мы специализируемся на EPC-услугах для проектов распределительных устройств с элегазовой изоляцией (GIS), распределительных устройств и подстанций, FACTS и линий передачи высокого напряжения. Взгляните на избранные проекты из нашего портфолио, чтобы узнать больше о решениях EPC, которые может предоставить вам бета-версия.

Эффективность, пропускная способность и надежность линии передачи

В этой статье обсуждается важность эффективности линии передачи и объясняется, почему замена обычного проводника ACSR на провод ACCC компании CTC Global дешевле, чем замена ламп накаливания на современные светодиодные лампы.

После энергетического кризиса на Западе в 2000 г. и крупного отключения электроэнергии на восточном побережье в 2003 г. группа инженеров CTC Global в Калифорнии собралась вместе, чтобы спроектировать новый тип неизолированного воздушного проводника, который мог бы пропускать ток в два раза больше, чем обычный проводник, не проявляя чрезмерных нагрузок. провисание проводника при одновременном повышении эффективности линии передачи.Команда по существу заменила стальные жилы сердечника, используемые для усиления большинства типов воздушных проводов, на композитный сердечник, состоящий из высокопрочных углеродных и стеклянных волокон.

Композитный сердечник имеет коэффициент теплового расширения почти в десять раз меньше, чем сталь. Это позволило «новому» проводнику выдерживать очень высокие уровни тока во время пиковых нагрузок и / или в аварийных условиях, не провисая в подстроенные линии, деревья или другие конструкции. На сегодняшний день новый проводник был задействован в более чем 600 проектах в более чем 50 странах, в первую очередь для увеличения пропускной способности существующих линий электропередачи и повышения эффективности линий электропередачи.

Увеличение пропускной способности линии дает несколько преимуществ. Это может уменьшить перегрузку сети, позволяя оператору сети получить доступ к наименее дорогостоящему источнику энергии; он может повысить надежность сети в случае выхода из строя соседней линии; и он может открыть существующие пути для распределения возобновляемой энергии без необходимости строительства дополнительных линий.

Обратной стороной является то, что этот тип проводника (ACCC) был отнесен к категории HTLS-проводников с высокой температурой и малым провисанием, и инженеры связывают высокую температуру с чрезвычайно высокими потерями в линии.И они абсолютно правы.

Однако часто упускается из виду тот факт, что данная конструкция проводов от CTC Global на самом деле работает более эффективно, чем обычные или другие проводники HTLS того же диаметра и веса при любых условиях нагрузки. Причина довольно проста. Композитный сердечник CTC Global настолько легче, чем его стальной аналог, что позволяет использовать в проводнике на 28% больше алюминия без потери веса или диаметра. Дополнительное содержание алюминия (и его качество) снижает электрическое сопротивление проводника, что снижает потери в линии на 25-40% или более в зависимости от уровня нагрузки.

В Северной Америке потери в линии обычно составляют около 3%, а затраты просто социализируются и перекладываются на потребителя. Если вы расширите диапазон передачи, включив субпередачу и верхний предел распределения ~ 34,5 кВ и выше, число может вырасти до 4 или 5%, но большинство людей все равно сочтут это очень маленькими числами.

Остановившись на мгновение назад, подумайте о том, как эффективность стимулирует технические инновации в других отраслях.Компания Boeing, например, разработала 787 Dreamliner на основе углеродного волокна для снижения затрат на топливо, увеличения дальности полета и увеличения срока службы планера. BMW и другие автомобильные компании также используют технологию углеродного волокна для повышения производительности и топливной экономичности. Возможно, вы также заметили, что становится все труднее найти велосипед или пару лыж, в которых не используется углеродное волокно. Производительность и эффективность идут рука об руку.

Возвращаясь к обсуждению электроэнергии, давайте рассмотрим инвестиции, сделанные для повышения эффективности и производительности генераторов.Повышенная эффективность снижает расход топлива, связанные с этим выбросы и затраты в течение жизненного цикла. Как правило, легко оправдать несколько дополнительных авансовых долларов для существенного долгосрочного прироста производительности. Трансформаторы и другое оборудование также выиграли от технического прогресса. Опять же, повышение эффективности и снижение затрат на жизненный цикл оправдывают более высокие первоначальные капитальные затраты.

Что касается потребителей, то были внесены существенные улучшения в повышение эффективности бытовой техники. Во многих случаях коммунальные предприятия предлагали потребителям стимулы использовать более эффективные холодильники, кондиционеры и электрические лампочки из-за трудностей, связанных со строительством нового поколения и передачей электроэнергии.Посторонний может подумать, что это странная бизнес-модель — платить клиентам за использование меньшего количества продукции, но у всех отраслей, безусловно, есть свои проблемы.

В последние годы возникла идея Smart Grid. Идея здесь, говоря простым языком, состоит в том, чтобы соединить «мозг поколения» с «мозгом устройства», чтобы они могли работать более эффективно. Это может позволить посудомоечным, стиральным и другим приборам (включая электромобили), например, подключаться к электросети в непиковые часы. Это все хорошо.

А как же сами провода, которые все соединяют? По сути, они представляют собой технологию столетней давности, и многие из них служат уже 50 или более лет.

Возвращаясь к описанному выше высокопроизводительному проводнику ACCC с композитным сердечником компании CTC Global, давайте рассмотрим аспекты его эффективности при модернизации линии 345 кВ — как это недавно было сделано компанией American Electric Power в США. Имейте в виду, что повышение эффективности линии электропередачи не было первым делом. Цель.Основными задачами AEP были увеличение емкости для растущего рынка и обеспечение надежности в зонах, подверженных сильной коррозии и погодным явлениям.

Калькулятор потерь в линии с использованием методологии IEEE 738 (и определенных эксплуатационных допущений) оценивает, что использование проводника с композитным сердечником CTC Global ACCC снизит потери в линии на 30% по сравнению с проводником со стальным сердечником того же диаметра и веса, который он заменил (Дрейк размер). Если мы предположим коэффициент нагрузки 62% и пиковую мощность 3 000 ампер, сокращение потерь в линии приведет к экономии 300 000 МВт-ч в год.

В качестве основы для сравнения рассмотрим экономию энергии за счет замены светодиодной лампы мощностью 100 Вт. Светодиод снижает потребление электроэнергии примерно на 80% по сравнению со стандартной лампой накаливания. В переводе, использование 12,5 светодиодных ламп позволит сэкономить 1 кВтч электроэнергии в час. Таким образом, 12 500 светодиодных ламп сэкономят 1 МВтч. Если мы предположим, что использование лампочки будет 4 часа в день / 365 дней в году, потребуется 2 568 493 светодиодных лампы, чтобы сэкономить 300 000 МВт · ч электроэнергии. При цене 20 долларов за светодиодную лампу экономия энергии приведет к капитальным затратам в размере 51 369 863 доллара.

С другой стороны, проводник с композитным сердечником

CTC Global (3 фазы, двойной жгут) будет стоить примерно 14 000 000 долларов (не включая затраты на оборудование и установку). Хотя эти и другие проектные затраты, безусловно, существенно увеличат эту цифру, можно с уверенностью предположить, что проводник не нужно будет заменять каждые несколько лет, как лампочки. Если бы светодиоды приходилось заменять один раз в пять лет, затраты на экономию энергии превысили бы 400000000 долларов.

С экологической точки зрения, исходя из средних выбросов CO2 от всех комбинированных источников электроэнергии в штате, где этот проект был завершен (Техас), любой инвестиционный выбор снизит выбросы примерно на 200 000 метрических тонн CO2 в год.Учитывая, что средний автомобиль в Северной Америке выбрасывает 4,75 метрических тонн CO2 в год, это было бы эквивалентно снятию с дороги 42 000 автомобилей на каждые сто миль цепи обновленных проводов на 345 кВ или каждые 2,5 миллиона замененных лампочек. Похоже, что повышение эффективности линии передачи за счет замены проводника может быть значительно менее дорогостоящей альтернативой.

Возможно, нам следует внимательнее присмотреться к самим проводам и подумать, как современные технологии изготовления проводов и снижение потерь в линиях могут с наименьшими затратами помочь нам достичь ряда важных экологических и политических целей? Если политики смогут найти способ стимулировать энергокомпании, инвестирующие в эти обновления, для повышения эффективности линий электропередачи, все должны выиграть.

Эта статья впервые появилась в журнале Electric Energy T&D Magazine и была переиздана с разрешения

Высокоэффективная 6-ступенчатая автоматическая коробка передач

Образец цитирования: Шинбори, И., Муто, А., Такео, Х., Такахаши, Т. и др., «Высокоэффективная 6-ступенчатая автоматическая трансмиссия», Технический документ SAE 2010-01-0858, 2010 г., https: //doi.org/10.4271/2010-01-0858.
Загрузить Citation

Автор (ы): Исаму Синбори, Акио Муто, Хироюки Такео, Тору Такахаши, Ёсихару Сайто, Ёсимичи Цубата

Филиал: Honda R&D Co., ООО

Страницы: 10

Событие: Всемирный конгресс и выставка SAE 2010

ISSN: 0148-7191

e-ISSN: 2688-3627

Также в: Трансмиссия и привод, 2010-SP-2291

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *