لماذا توجد نقطة في الخاصية الميكانيكية للمحرك غير المتزامن تسمى "لحظة التوقف"؟ الاستقرار الديناميكي للسفينة والأواني الخزفية والمعدنية.

عندما تكون نسبة ارتفاع المبنى إلى أبعاده في المخطط كبيرة، ويكون هناك أيضًا امتثال عالٍ للقاعدة، تحت تأثير أحمال الرياح والزلازل، قد ينقلب المبنى. يعد حساب انقلاب المبنى أمرًا مهمًا للغاية، لأنه يرتبط بشكل مباشر بالسلامة الهيكلية للمبنى ككل.

توصي "معايير البناء والتصميم للهياكل الخرسانية المسلحة متعددة الطوابق" (JZ 102-79)، عند حساب انقلاب المبنى، بالالتزام بالنسبة التالية من لحظة الإمساك M R إلى لحظة الانقلاب M ov:

"قواعد بناء وتصميم الهياكل الخرسانية المسلحة متعددة الطوابق" (JGJ 3-91) يتم إجراء نفس الحساب وفقًا للحالة:

"معايير البناء للتصميم المقاوم للزلازل" (GB 50011-2001) تنص على أنه عند الجمع بين الأحمال التي تشمل التأثيرات الزلزالية، ينبغي أن تؤخذ معاملات الجمع مساوية لـ 1.0. بالنسبة للمباني متعددة الطوابق التي تزيد نسبة ارتفاعها إلى عرضها عن 4، لا يُسمح بالضغط السلبي تحت قاعدة الأساس، وكذلك المناطق ذات الضغط الصفري. وفي المباني الأخرى يجب ألا تزيد مساحة الضغط الصفري عن 15% من مساحة الأساس.

وفقًا "للتعليمات الفنية لتصميم هياكل المباني الشاهقة" (JGJ 3-2002)، بالنسبة للمباني التي تزيد نسبة الارتفاع إلى العرض فيها عن 4، يجب ألا تكون هناك منطقة خالية من الضغط عند قاعدة المبنى. أسس؛ بالنسبة للمباني التي تكون نسبة الإجهاد فيها أقل من 4 فيسمح بمساحة صفر ضغط أن لا تزيد عن 15% من مساحة الأساس.

مخطط التأسيس

1 - الجزء العلوي. 2 - الطابق السفلي. 3 - نقطة التصميم لمقاومة لحظة الانقلاب؛ 4 - الحافة السفلية للمؤسسة

• البقشيش وعقد لحظات

لتكن مساحة تأثير لحظة الانقلاب هي مساحة قاعدتها، وتكون قوة التأثير هي الحمل الزلزالي الأفقي أو حمل الرياح الأفقي:

حيث Mov هي لحظة الانقلاب؛ ح - ارتفاع المبنى ج - عمق الطابق السفلي. V 0 - القيم الإجمالية للقوة الأفقية.

يتم حساب عزم الثبات عند نقاط الحافة تحت تأثير الأحمال الإجمالية:

حيث M R هي لحظة الثبات؛ ز - الأحمال الإجمالية (الأحمال الثابتة وأحمال الرياح والثلوج ذات القيمة القياسية المخفضة)؛ B هو عرض الطابق السفلي.

• تنظيم عزم الثبات ومنطقة الضغط الصفري عند قاعدة الأساس

لحساب لحظة القابضة

نفترض أن خطوط عمل الأحمال الكلية تمر عبر مركز قاعدة المبنى (شكل 2.1.4). يتم تحديد المسافة بين هذا الخط والمخطط الناتج للضغوط الأساسية e 0 وطول منطقة الإجهاد الصفرية B-x ونسبة طول منطقة الإجهاد الصفرية وطول القاعدة (B - x)/B بواسطة الصيغ:

ومن هنا نحصل على:

من الصيغ يتم الحصول على نسبة مساحة منطقة الضغط الصفري ومساحة القاعدة لحظ الثبات الآمن.

مناطق الضغط الصفري في الأساس وحالة انقلاب الهياكل

نسبة اللحظة (MR/M ov)
نسبة مناطق الجهد الصفري (V-X)/V	0 (جميع الأقسام تحت التوتر)

معلومات عامة عن استقرار الرافعة

الاستدامة- هذه هي قدرة الرافعة على مقاومة لحظات الانقلاب الناجمة عن خطورة الحمولة التي يتم رفعها، وحمل الرياح، والوزن الساكن لعناصر الرافعة، والأحمال الديناميكية والانحدار.

يتم تحديد استقرار الرافعة في ظروف التشغيل غير المواتية.

حافة التمديد هي خط نسبة قد يحدث فيه فقدان الاستقرار.

عند التحقق من الثبات، يتم تحديد معامل ثبات الآلة ومقارنته بالقيمة المسموح بها.

م في - استعادة اللحظة

M opr - لحظة الانقلاب.

بالنسبة للرافعات، يتم تحديد الحمولة واستقرار الآلة ومقارنتها بالقيم المسموح بها عند رفع الحمولة القصوى، مع مراعاة جميع التأثيرات المسموح بها (المنحدر، الرياح، القصور الذاتي).

Ky 1.15 (مع مراعاة جميع الأحمال)

K y 1.4 (مع مراعاة الأحمال الرئيسية)

يتم حساب الثبات في الحالات التالية: عندما تعمل الرافعة مع حمولة (استقرار الحمولة)، عندما لا تكون قيد التشغيل (استقرارها الخاص)، عندما تتم إزالة الحمولة فجأة من الرافعة (كسر الحمولة)، عند تركيب (تفكيك) الرافعة.

استقرار التحميل– قدرة الرافعة أثناء التشغيل على تحمل عمل جميع الأحمال الخارجية التي تميل إلى دفعها نحو ذراع الرافعة.

الاستقرار الخاص- قدرة الرافعة في حالة عدم التشغيل على تحمل عمل الأحمال، مع مراعاة ميل المسار وقوة الرياح، والتي تميل إلى قلب الرافعة في الاتجاه المعاكس لذراع الرافعة.

لتوصيف ثبات الرافعة، يتم استخدام معاملات الحمولة Kgr والاستقرار الذاتي K، التي تحددها القواعد والصيغ.

يتم التحقق من استقرار الحمل لكل من الحد الأقصى والحد الأدنى للوصول.

يتم التحكم في الاستقرار الجوهري للرافعات مع تغيرات التحويل في الوصول عندما يتم وضع ذراع الرافعة عند أقصى وصول.

يتم ضبط ثبات الرافعات مع تغيير الضبط في الوصول إلى الموضع عند رفع ذراع الرافعة إلى الحد الأدنى للوصول.

تتطلب قواعد Gosgortekhnadzor تثبيت الرافعات على القضبان بأجهزة مضادة للسرقة عند الانتهاء من العمل. في هذه الحالة، لا تؤخذ القوة الناتجة عن التثبيت على القضبان بعين الاعتبار عند حساب ثباتها. يذهب إلى احتياطي استقرار الرافعة.

1. تعرف على المعلومات العامة حول استقرار الآلة.

2. تحديد لحظة الإمساك (الاستعادة) للرافعة.

3. تحديد لحظات الانقلاب:

من البضائع

من قوى القصور الذاتي الناشئة عند رفع الحمولة

من قوة الرياح المؤثرة على الرافعة

من قوة الرياح المؤثرة على الحمل

من قوى القصور الذاتي التي تنشأ عندما تتحرك الرافعة مع حمولة.

4. تحديد ثبات الرافعة التي تعمل على منصة أفقية مع الأحمال الرئيسية فقط.

5. تحديد الحمولة والاستقرار الذاتي للرافعة

6. استخلاص النتائج.

7. الإجابة على أسئلة الاختبار.

طريقة حساب:

تحديد لحظة عقد، نانومتر

م في = G كر ((ب+ج) كوس أ– ح 1 خطيئة أ),

حيث G cr – وزن الرافعة، N. (G = m g)

ب – المسافة من محور دوران الرافعة إلى ضلع الميل م

с – المسافة من محور الدوران إلى مركز ثقل الرافعة, م

ح 1 – ارتفاع مركز الثقل م

α – زاوية ميل الرافعة بالدرجات

2. تحديد لحظات الانقلاب،نانومتر

لحظة التحميل:

م غرام = ز غرام (أ - ب)،

حيث G gr – وزن حمل العمل الأقصى، N

أ – المسافة من نقطة التعليق إلى محور الدوران م

م غرام =

لحظة قوى القصور الذاتي الناشئة عند رفع الحمولة:

M ابتسامة = G غرام (أ - ب)،

حيث V هي سرعة رفع (خفض) الحمل، م/ث

t – وقت وضع التشغيل غير المستقر، s

م غرام في =

لحظة تأثير قوة الرياح:

يراقب حركاته: م في كر = F في كر ن،

م في كر =

لكل حمولة: M في غرام = F في غرام H 1،

م في غرام =

حيث F in هي قوة الرياح المؤثرة على الرافعة (الحمل)، N

F في = p K a K p S،

ع - ضغط الرياح، N/m2

K a – معامل السحب الديناميكي الهوائي

K a = 1.4 - للجسم الشبكي (الرافعة)

K a = 1.2 – لجسم صلب (حمل)

ن و ن 1 – أذرع تحميل الرياح على الرافعة وتحميلها م

كر – معامل شعرية

K p = 1 – لجسم صلب (حمل)

Kp = 0.3 – 0.4 – لجسم شبكي (صنبور)

S – منطقة الريح للرافعة (الحمولة) م2

F في kr = r K a K r S kp =

F في gr = r K a K r S gr =

F´ في кн = п´ K a K p S кp =

لحظة قوى القصور الذاتي التي تحدث عندما تتحرك الرافعة بحمولة:

م حارس مرمى = ح + ح 1،

حيث V 1 – سرعة حركة الرافعة م/ث

ر 1 - وقت التشغيل غير المستقر للرافعة، ق

ح 1 – ارتفاع مركز ثقل الرافعة م

ح - المسافة من السطح الداعم إلى نقطة تعليق الحمولة، م

م حارس مرمى =

لحظة من قوى الطرد المركزي الناشئة أثناء دوران الجزء الدوار.النظام التجاري المتعدد الأطراف – مهملة.

3. نحدد ثبات الرافعة العاملة على منصة أفقية بمشاركة الأحمال الرئيسية فقط:

ك y1 = ≥ 1.4

ك ذ 1 = ≥ 1.4

4. تحديد ثبات حمل الرافعة:

≥ 1,15

M def = M gr + M gr in + M gk + M in cr + M in gr =

ك ذ 2 = ≥ 1.15

تم استيفاء الشرط (لم يتم استيفاءه)

5. تحديد استقرارنا:

ك y3 = ≥ 1,15

ك ذ 3 = ≥ 1.15

تم استيفاء الشرط (لم يتم استيفاءه)

خاتمة:(تعكس الطرق الممكنة لزيادة استقرار الرافعة، خاصة في حالة عدم إجراء فحص واحد على الأقل).

البيانات الأولية للحساب

خيارات	رقم الخيار
ماركة الحنفية	كيلو بايت-100.32	كيلو بايت-200.40	كيلو بايت-260.60	كيلو بايت-400.50	كيلو بايت-125.40	كيلو بايت-160.40	كيلو بايت-630.80	كيلو بايت-1	كيلو بايت-2	كيلو بايت-3	كيلو بايت-4	كيلو بايت-5	كيلو بايت-6	كيلو بايت-7	كيلو بايت-8
وزن البضائع، ر
وزن الرافعة، ر
زاوية ميل المنصة، α ˚			1,5	1,5							1,5	1,5	1,5
ارتفاع مركز الثقل، ح 1، م
المسافة من محور دوران الرافعة إلى الضلع المائل، ب، م	1,2	1,5	1,65	1,9	1,2	1,3			1,2	1,2	1,4	1,7	1,8
المسافة من محور الدوران إلى مركز ثقل الرافعة، s، m	0,08	0,1	0,13	0,15	0,09	0,1	0,15	0,05	0,07	0,07	0,09	0,12	0,14	0,15	0,15
سم	0,4	0,45	0,6	0,8	0,4	0,43	0,8	0,3	0,4	0,4	0,5	0,7	0,8	0,8	0,95
المسافة من محور دوران الرافعة إلى نقطة تعليق الحمولة أ، م
أكتاف أحمال الرياح المؤثرة: – على الحمل ن1م
- على الصنبور، N=N 2، م
سرعة رفع الحمولة، V، م/دقيقة
وقت وضع التشغيل غير المستقر، t = t 1 , s
منطقة الريح: – الرافعة، S cr، م 2
- الحمل، S ز، م 2
ضغط الرياح p, Pa: – للمخطط “a” – p
- للمخطط "ب" - ΄
المسافة من منصة الدعم إلى كتل رأس ذراع الرافعة، h، m								الحادي والعشرون
سرعة حركة الرافعة، V 1، م/دقيقة

طريقة حساب

أ) للتحول

محصلة القوى الرأسية المعيارية على مستوى قاعدة الأساس

ΣN II = 1463.56 كيلو نيوتن (انظر 2.3)

قوة القص القياسية F h = 22 كيلو نيوتن

قوة التصميم القابضة F h с = f · ΣN I أو ΣS i ;

f0.3 - معامل احتكاك التربة

مجموع القوى المحسوبة ΣN I =γ n ·ΣN II ; γ ن = 0.9.

ΣN أنا =0.9·1463.56=1317.2 كيلو نيوتن؛

F ح ج = 0.31317.2 = 395.2 كيلو نيوتن

قوة القص التصميمية F h = γ n · F h ; F ح = 1.2 22 = 26.4 كيلو نيوتن

يتم ضمان الاستقرار إذا كان F h F h c

F ح = 26.4< F h с = 395,2кН

ب) للانقلاب

لحظة الانقلاب من الأحمال القياسية؛ من أحمال التصميم

M o = M II + F h · h f M o = γ n · M o ; γ ن = 1.2؛

م o = 90 +22 1.5 = 12 كيلو نيوتن متر م o = 1.2 123 = 147.6 كيلو نيوتن متر

عقد عزم ضد الأحمال القياسية

الطين = 0.5V ΣN

الطين = 0.5·3·1463.56.=2195.3 كيلو نيوتن متر

عقد لحظة من الأحمال التصميمية

الطين I = 0.5v γ n ΣN II، γ n = 0.9

الطين I = 0.5 3 0.9 1463.56 = 1975.8 كيلو نيوتن متر؛

ويتم ضمان استقرار التمديد في حالة استيفاء الشرط

شهر< М уд I

م س = 147.6< М уд I =1975,8 кНм

يتم ضمان الاستقرار ضد التمديد.

2.7. حساب قوة هيكل الأساس

نظرًا لاستخدام تصميم الأساس القياسي، ليست هناك حاجة للتحقق من القوة.

1. تصميم الأساس كومة.

   1. اختيار تصاميم كومة والشواية.

وفقا للمخطط في الشكل. في الصفحة 11 من المهمة، يتم نقل الأحمال الرأسية والأفقية والعزم من العمود إلى الأساس. ولذلك، فمن المستحسن أن تأخذ 4 ه كحد أدنى لعدد الأكوام ثم في كل كومة يكون تأثير اللحظة ضئيلا. يتم إدراك اللحظة الخارجية بواسطة زوج من القوى. (انظر الرسم البياني)

Δن م =

3D с6d (د - حجم المقطع العرضي للكومة). بالنسبة للأحمال الخلفية (انظر 1.3)، فمن المستحسن أن تأخذ c = 3d، d = 0.35 م (الحد الأدنى للمقطع العرضي للأكوام الصلبة الخرسانية المسلحة هو 20 × 20 سم).

إذن أبعاد الشبكة في المخطط هي a p = b p = 3d + d +2×0.15m

أ ع = ب ع =3 0.35 + 0.35+2 0.15 = 1.7 م

لضمان التضمين الموثوق للأكوام في شبكة خرسانية مسلحة، يتم كشف التسليح عند الأطراف العلوية للأكوام على مقطع طوله 0.4 متر (انظر الرسم البياني). من أين يأتي ارتفاع الشواية الموصى به h Р = 0.6 ÷ 0.8 متر؟

ح ص ≈ 0.6 ÷ 0.8 م

يمكن أن يصل طول الأكوام الخرسانية المسلحة النموذجية ذات المقطع العرضي 35 × 35 سم إلى 8 أمتار (انظر ص 10.11).

في بعض الحالات، يمكن أن يصل طولها إلى 16 مترًا، وإذا لزم الأمر، يمكن استخدام أكوام أطول ذات مقطع عرضي أكبر.

في حالتنا، نفترض أساس خوازيق تقريبًا بالأبعاد الموضحة في الرسم التخطيطي في الشكل 3، حيث يمكن استخدام خوازيق المصنع بطول 8 ÷ 16 م.

نقبل أكوام بطول 9 أمتار. حجم الشواية الخرسانية المسلحة

V ع = أ ع × ب · ح ص

V ع = 1.7 × 1.7 × 0.6 = 1.734 م3

حجم أكوام الخرسانة المسلحة

ش الخامس = 4 · 0.35 · 0.35 · 14 = 6.86 م3

وزن الشواية F vp = γ الخرسانة المسلحة V p

وزن الأكوام F v с = γ الخرسانة المسلحة · V св

γ الخرسانة المسلحة 24 كيلو نيوتن/م3 - الثقل النوعي للخرسانة المسلحة

F vp = 24 1.734 = 41.616 كيلو نيوتن

F v c = 24 6.86 = 164.64 كيلو نيوتن

تحديد قدرة الحمل للكومة

أ) على الأرض

لا تستقر الأطراف السفلية للأكوام على الصخور، بل على الصخور الرسوبية السائبة (انظر المهمة ص 17)، وبالتالي فإن الأكوام معلقة.

يتم تحديد قدرة تحمل الأكوام المعلقة F d وفقًا لـ SNiP (انظر ص 14)

F d = γ с (γ с R ·R·А +uΣγ с f · f i · h i)

دعونا نستخدم أكوام مدفوعة، إذن

γ с، γ с R، γ с f - يمكن أن تكون معاملات الموثوقية مساوية لـ 1.

R - مقاومة التربة المحسوبة تحت الطرف السفلي من الكومة (انظر ص 37).

و - مقاومة التربة المحسوبة بسبب الاحتكاك على طول السطح الجانبي للوبر (انظر ص 38).

A، u - مساحة المقطع العرضي للكومة ومحيطها.

أ = د 2 ; ش ش = 4د

أ = 0.35 × 0.35 = 0.1225 م2

ش = 4 · 0.35 = 1.4 م.

يجب أن تؤخذ قيم R و f i حسب الجداول ص 37، 38 للتربة عند عمق معين.

من الملائم تقسيم طول الكومة إلى أجزاء ℓ i 2m، كما هو موضح في الرسم التخطيطي وهناك تظهر قيم R و f i ، والتي يتم استبدالها بعد ذلك في صيغة الحساب لحساب F d

القيمة R لتربة الطبقة الثانية على مستوى الأطراف السفلية للأكوام.

القيم f i على مستوى منتصف الأجزاء h i للتربة عند الأعماق المقابلة z i

F د =1653·0.1225+1.4(1.9·30+2·38+1.4·30.4+1.4·32.1+1.3·33.225+1.0·33 .55+1.0 34.48+1.0 35.28+1.0 36.08+1.0 36.88+1.0 37.68) = 871.2 كيلو نيوتن

الاستقرار الديناميكيهي قدرة السفينة على تحمل التأثيرات الديناميكية للحظات الخارجية دون انقلاب.

حتى الآن، عند النظر في قضايا الاستقرار، كان من المفترض أن لحظة الانحدار تعمل على السفينة بشكل ثابت، أي. كانت لحظة الانحدار m cr مساوية لعزم التصحيح m Θ. يمكن ان تكون:

1) أو مع مثل هذه الزيادة البطيئة في m cr بحيث تتحقق المساواة m cr = m Θ في أي لحظة ؛

2) أو في موضع السفينة، عندما مر وقت طويل منذ لحظة تطبيق m cr.

في الواقع، في كثير من الحالات، يتم تطبيق عزم الدوران على السفينة ديناميكيًا (الأمواج المتدحرجة، والرياح العاتية، وما إلى ذلك). في هذه الحالات، تحدث الزيادة في عزم الدوران بشكل أسرع من عزم التصحيح ولا يتم الحفاظ على المساواة بين العزوم. ونتيجة لذلك، تحدث عملية إمالة السفينة مع التسارع.

تسمى أكبر زاوية التفاف تصل إليها السفينة عند الميل مع التسارع زاوية ديناميكيةلفة Θ داين. قيمة Θ dyn تتجاوز بشكل كبير قيمة زاوية اللفة الثابتة Θ c (عند m cr.dyn = m cr.st). من الممكن حدوث حالة عندما تكون قيمة Θ dyn، مع تسارع زاوي كبير، كبيرة جدًا بحيث تنقلب السفينة (مع تطبيق ثابت بنفس الحجم m cr لا يشكل خطورة على السفينة).

في نظرية السفينة، عند دراسة الميول الديناميكية، عادة ما يتم الافتراض بأن الماء والهواء لا يقدمان أي مقاومة لمثل هذا الميل؛ وهذا الافتراض يؤدي إلى خطأ في الاتجاه الآمن.

3.11.1 إمالة السفينة تحت التأثير الديناميكي لعزم الميلان.لنفترض أن اللحظة m cr يتم تطبيقها ديناميكيًا على وعاء له Θ = 0، والذي يستمر بعد ذلك في التصرف بشكل ثابت، دون تغيير في الحجم مع تغيير زاوية اللفة Θ (الشكل 3.25).

في قسم ميل السفينة من Θ = 0 إلى Θ st، عندما m cr > m Θ، تتراكم الطاقة الحركية بسبب العمل الزائد في لحظة الميلان، وتزداد السرعة الزاوية dΘ/dt، والتسارع الزاوي d 2 Θ /dt 2 موجبة، ولكن حجمها يتناقص بسبب مقاومة لحظة الاستعادة. عند Θ = Θ st، عندما m cr = m Θ، تصل سرعة ميل الوعاء والطاقة الحركية إلى القيم القصوى، ويكون التسارع صفرًا.

في قسم ميل السفينة من Θ st إلى Θ dyn، عندما m cr< m Θ , накопленная ранее кинетическая энергия погашается противоположной по знаку избыточной работой восстанавливающего момента, скорость наклонения уменьшается, ускорение отрицательное и с нарастанием угла Θ величина его растет. Наклонение судна прекращается в точке Θ дин, в которой наблюдается равенство работ кренящего А кр и восстанавливающего моментов А Θ . Эти работы можно записать как

الشكل 3.25 - النظر في الميول الديناميكية

موضع الوعاء مع Θ = Θ dyne ليس موضع توازن. تحت تأثير لحظة تقويم زائدة، ستبدأ السفينة في الاستقامة (حتى Θ = Θ st، متسارعة، ثم متباطئة) وتصل إلى الموضع Θ = 0 (في غياب قوى المقاومة) بسرعة زاوية صفر. بعد ذلك، تتكرر الظاهرة - ستتأرجح السفينة حول الموضع Θ = Θ st. وفي غياب مقاومة هذه الاهتزازات من الماء والهواء، فإنها يمكن أن تستمر إلى أجل غير مسمى. في الواقع، في الحالة قيد النظر، تقوم السفينة بتذبذبات مخففة وتتوقف في النهاية في وضع توازن بزاوية Θ st.

3.11.2 تحديد زاوية الدوران الديناميكية للسفينة. هامش الاستقرار الديناميكي.يمكن العثور على حجم الزاوية Θ dyn عندما يتعرض الوعاء للحظة m cr لقيمة معينة باستخدام مساواة العمل A cr = A Θ عند الإمالة Θ = Θ dyn

(م كر - م Θ) دΘ = 0،

أو (م كر – م Θ) دΘ + (م كر – م Θ) دΘ = 0

أو (م كر – م Θ) دΘ = (م Θ – م كر) دΘ،

حيث يعبر التكامل (m cr – m Θ) dΘ = δА cr عن العمل الزائد لعزم الميل في قسم ميل الوعاء من Θ = 0 إلى Θ st، والتكامل (m Θ – m cr) dΘ = δА Θ هو الشغل الزائد لعزم التقويم على جزء من ميل السفينة من Θ st إلى Θ dyn.

الشكل 3.26 - تحديد زوايا التدحرج الديناميكية للسفينة.

في التين. 3.26 عمل عزم التسوية A cr هو مستطيل OKVD، وعمل عزم التقويم A Θ هو شبه منحرف منحني الخطوط OAMVD. تتوافق المناطق المظللة 1 (OKA) و 2 (AMV) مع العمل الزائد لعزم الدوران δA cr ولحظة التصحيح δA Θ .

وبالتالي، يمكن تحديد الزاوية Θ dyn بيانياً من مخطط الاستقرار الثابت من شرط المساواة في حجم المنطقتين 1 و2.

كما يظهر في الشكل. 3.26، مع مخطط استقرار ثابت نموذجي Θ dyn » 2 Θ st.

مما سبق يتضح أن عمل لحظة التصحيح يمكن أن يكون بمثابة مقياس للاستقرار الديناميكي للسفينة. المنطقة الموجودة على DSO تحت المنحنى m Θ (Θ) OAMBN (في الشكل 3.26) والتي تميز العمل A Θ تسمى احتياطي الاستقرار الديناميكيالسفينة (VDO). كلما كانت هذه المنطقة أكبر، كلما زاد الاستقرار الديناميكي للسفينة عند الإبحار في وضع مستقيم. عند النظر في الشكل 6.3، يصبح من الواضح أنه كلما انخفض ارتفاع مركز الوعاء، كلما قل هامش الاستقرار الساكن ليس فقط، بل أيضًا الديناميكي. عندما تبحر السفينة بزاوية لفة ثابتة Θ st.1، ينخفض ​​هامش الاستقرار الديناميكي وفي الشكل 3.26 يتم تحديده فقط من خلال المنطقة AMB بين المنحنى m Θ (Θ) و m cr (Θ).

3.11.3 حدود الاستقرار الديناميكي للسفينة.هذه الحدود هي:

الحد الأقصى لعزم الدوران m cr.dyn. max ، والذي لا يؤدي تطبيقه الديناميكي بعد إلى انقلاب السفينة ( لحظة الانقلاب);

أقصى زاوية لفة ديناميكية Θ داين. الأعلى.

للعثور على قيم m cr.dyn. ماكس و Θ داين. كحد أقصى، يمكنك استخدام مخطط الاستقرار الثابت (الشكل 6.11). كما يزيد م كر. تزداد الزاوية Θ din. لبعض م كر. = م كر.دين. max ، والذي يتوافق مع الحالة المقيدة للمساواة في المناطق 1 و 2، عندما لا يزال من الممكن ضمان مساواة العمل الزائد لحظات الاستعادة والشفاء، الزاوية Θ dyn = Θ dyn. الأعلى. لذلك، Θ داين. يتم تحديد الحد الأقصى بنقطة تقاطع الرسم البياني m cr (Θ)، الموافق لـ m cr.din. الحد الأقصى، مع الفرع التنازلي لـ DSO.

إذا كانت قيمتها، أثناء التطبيق الديناميكي لعزم الدوران، هي m cr > m cr.dyn. max ، فلن يعد من الممكن تعويض الشغل الزائد لعزم التقويم بالكامل من خلال الشغل الزائد لعزم التقويم، وسوف تنقلب السفينة. مع التطبيق الثابت لعزم m cr من نفس المقدار، يتم ضمان سلامة ملاحة السفينة فقط إذا كانت m cr £ m cr.st. الأعلى. من الشكل. 3.26 من الواضح أن m cr.din. الأعلى< m кр.ст. max .

وبالتالي، يتم ضمان الاستقرار الديناميكي للسفينة تحت تأثير m Cr لقيمة معينة إذا كانت زاوية اللفة الديناميكية لا تتجاوز القيمة التي لا يزال من الممكن عندها تعويض عمل لحظة الميلان عن طريق عمل لحظة التقويم.

3.11.4 رسم تخطيطي للاستقرار الديناميكي للسفينة.لحل مشاكل الاستقرار الديناميكي فهو مناسب للاستخدام مخطط الاستقرار الديناميكي(DDO)، الذي يحدد عمل لحظة الاستعادة A Θ عند كل قيمة للزاوية Θ (الشكل 3.27).

كما هو معروف، يمكن تمثيل عمل لحظة التقويم على طول زاوية اللفة بالتعبير

أ Θ = م Θ دΘ،

الشكل 3.27 - مخطط الاستقرار الديناميكي

حيث تمثل الدالة m Θ (Θ) مخطط الاستقرار الثابت (SSD).

وبالتالي، فإن DDO هو منحنى متكامل فيما يتعلق بـ DSO. مثل أي منحنى متكامل، فإنه يحتوي على الخصائص التالية:

1) يعبر كل من إحداثياته ​​عن المنطقة الواقعة تحت DSO على طول هذا الإحداثي؛

2) تتوافق نقطة الانعطاف (النقطة B) مع الحد الأقصى لـ DSO؛

3) الحد الأقصى للمنحنى المتكامل (النقطة C) يتوافق مع زاوية غروب الشمس DSO؛

4) يحدد تنسيق DDO مع Θ = Θ zak هامش الاستقرار الديناميكي للسفينة في موضع التوازن الأمامي؛

5) يحدد ظل زاوية الظل المرسومة لمخطط الاستقرار الديناميكي إحداثيات مخطط الاستقرار الثابت عند نفس زاوية اللفة.

منذ m Θ = γV l Θ، يمكن كتابة التعبير عن عمل عزم الدوران المستعاد في النموذج

A Θ = m Θ dΘ = γV l Θ dΘ = γV l Θ dΘ = γV l din،

الاستقرار الديناميكي للمحرك الكهربائي – هذه هي قدرة نظام القيادة الكهربائية على استعادة التوازن عندما يتغير وضع التشغيل بشكل مفاجئ.

يمكن تحميل محرك غير متزامن مع اضطراب يتغير ببطء تدريجيًا إلى قيمة عزم الدوران المماطلة.

لكن مع تغير سريع في الاضطراب لحظة ديناميكية جبريا يطوى مع عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك.

بسبب الإضافة الجبرية لعزم الدوران الديناميكي مع عزم الدوران الكهرومغناطيسي، يقوم نظام القيادة بتطوير عزم دوران يزيد عن عزم الدوران الحرج (الأقصى) للمحرك عندما تنخفض السرعة ويقلل عزم الدوران الذي طوره محرك الأقراص إلى قيمة أقل من أمر بالغ الأهمية عندما تزداد سرعة نظام القيادة الكهربائية.

وبالتالي، فإن النسبة لم تعد معيارا للتشغيل المستقر للمحرك الكهربائي. القصور الذاتي والطاقة المخزنة في النظام لهما تأثير أكبر على تشغيل محرك الأقراص.

انخفاض الجهد الكهربائي

يعد انخفاض جهد الشبكة هو التغيير المفاجئ الأكثر تميزًا في وضع تشغيل المحرك الكهربائي. يمكن أن يحدث انخفاض في الجهد في شبكة السفينة: عند تشغيل محركات قوية أو إيقاف تشغيل أحد مولدات التشغيل الموازية.

المحرك الذي يعمل بعزم دوران ثابت على خاصية ميكانيكية طبيعية عند النقطة "أ" (الشكل 12-3 أ.)، مع انخفاض الجهد بنفس السرعة، سوف ينتقل إلى النقطة "ب" على خاصية اصطناعية.

تحت تأثير عزم الدوران الديناميكي الناتج، والذي يتم تحديد حجمه بطول المقطع "أ - ب"، سيتباطأ المحرك وفقًا لمعادلة الحركة حتى يتوقف تمامًا، النقطة "د" ” على الخاصية الاصطناعية (IMC):

(12-3)

باستخدام العلاقات: ونحصل على:

(12-4)

تأثير جهد الشبكة على استقرار المحرك الكهربائي. توقف المحرك

دعونا نفكر في تأثير جهد الشبكة على استقرار محرك كهربائي يعمل بالتيار المتردد.

عندما يكون هناك انخفاضات عميقة في جهد الشبكة، يصبح تشغيل المحرك غير المتزامن غير مستقر - وقد ينقلب المحرك.

تحت البقشيش يعني وضع الطوارئمحرك غير متزامن فيه يتوقف أو ينعكس. شرط التمرير هو:

م"< М ,

أين م"- اللحظة الحرجة للمحرك عند الجهد المنخفض؛

م- لحظة ثابتة للآلية.

بعبارة أخرى، سيحدث المماطلة إذا أصبح عزم الدوران الحرج للمحرك عزم دوران أقل ثابتًا للآلية .

تذكر أن عزم الدوران الحرج للمحرك غير المتزامن يتناسب مع مربع الجهد:

م= ق، (12-5)

أين شو F- الجهد والتردد لشبكة الإمداد على التوالي.

ويترتب على ذلك انخفاض الجهد المسموح به بموجب قواعد التسجيل

شبكة تساوي 15% ( ش" = 0,85ش) ، ستكون القيمة الجديدة المخفضة للحظة الحرجة

م"= م= (0.85) م= 0.7225 م≈ 0.7 م. (12-6)

تعتمد عواقب الانقلاب على طبيعة العزم الساكن للآلية، وهي:

1. مع عزم الدوران الثابت التفاعلي، يتوقف المحرك ويدخل في وضع الاستعداد تحت التيار (المضخات والمراوح الشكل 12.3 أ)؛

2. مع عزم الدوران الثابت النشط، يتوقف المحرك أولاً، ثم ينعكس، وتحت تأثير وزن الحمل، يبدأ في التسارع بسرعة متزايدة في اتجاه الهبوط (آليات الرفع وأجهزة إرساء المرساة الشكل 12.3 ب) ).

الشكل 12.3 أ 12.3 ب

أرز. 12.3. العمليات العابرة عندما يتوقف المحرك: أ – مع عزم دوران ثابت تفاعلي (مضخة، مروحة)؛ ب – مع لحظة ثابتة نشطة (ونش، مرساة).

النظر في عملية توقف المحرك في عزم الدوران الساكن التفاعلي المحرك (الشكل 12.3 أ). قبل انخفاض الجهد، يعمل المحرك بالخاصية الميكانيكية الطبيعية (EMC)، عند النقطة "A" وبسرعة ثابتة ω.

عند فشل الجهد يتحرك المحرك من النقطة "A" على الخاصية الميكانيكية الطبيعية (EMC) إلى النقطة "B" على الخاصية الميكانيكية الاصطناعية (IMC) بنفس السرعة ω. سرعة المحركعجلليس لديه الوقت للتغيير بسبب الجمود في الحركةأجزاء من المحرك الكهربائي، وبالتالي فإن السرعة عند النقطة "ب" هي نفسها عند النقطة "أ".

منذ النقطة "B" عزم دوران المحرك معزم دوران أقل للآلية م، يبدأ المحرك في تقليل السرعة إلى النقطة "C". عند هذه النقطة يكون عزم دوران المحرك الحرج (الحد الأقصى). م "<م، لذلك سيستمر المحرك في تقليل السرعة إلى النقطة D.

عند النقطة D، سيتوقف المحرك وسيتم تنشيطه بلحظة دائرة كهربائية قصيرة محتى ذلك الوقت حتى يتم تشغيل الحماية الحرارية.

النظر في عملية توقف المحرك مع عزم دوران ثابت نشط للمحرك آلية . تنعكس الآليات ذات اللحظة الساكنة النشطة (روافع البضائع والرافعات) عند الانقلاب تحت تأثير وزن الحمولة أو المرساة (الشكل 12.3 ب).

في حالة فشل الجهد في شبكة السفينة، تتم العملية العابرة أولاً بنفس الطريقة كما في حالة عزم الدوران الثابت التفاعلي (الشكل 12.3 أ). ومع ذلك، بعد أن يتحرك المحرك إلى النقطة "D"، المحرك ليس كذلك سوف تتوقف ، ولكن ينعكس على الفور و يتسارع إلى غير إتجاه (النقاط F، F، F).

بسبب ال علامة على عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحركليس من تغير ، أي. موجهة نحو رفع الحمولة، سوف ينتقل المحرك إلى وضع الكبحو سيحاول تقليل السرعة خفض الحمل.

ومع ذلك، فإن سرعة نزول الحمولة سوف تزداد باستمرار . يتم تفسير ذلك بواسطة حجم عزم الكبح الكهرومغناطيسي للمحركعندما ننتقل من النقطة F إلى النقطة F ثم إلى النقطة F يتناقص باستمرار (م<م<م) أ ضخامةلا يتغير عزم الدوران الثابت النشطوتوجيهها نحو نزول الحمولة.

إذا لم يتم فصل المحرك الكهربائي عن الشبكة في الوقت المناسب ولم يتم إبطائه بواسطة الفرامل الميكانيكية، فإن هذا الوضع سوف يؤدي إلى وقوع حادث.