การคำนวณพารามิเตอร์จังหวะและพลศาสตร์เชิงกลที่เหมาะสมที่สุด

4.2 การคำนวณพารามิเตอร์จังหวะและพลศาสตร์เชิงกลที่เหมาะสมที่สุด

จากแผนภาพความเร็วในการทำงานของลูกสูบแบบเชิงเส้น ยังแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเมื่อ α เปลี่ยนแปลง ระยะจังหวะของลูกสูบ S ก็เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้ากำหนดค่า v _m และ T ให้คงที่ ระยะจังหวะ (จังหวะกำลัง) S เป็นฟังก์ชันของ α นั่นคือ S = f (α ).

จากแผนภาพความเร็วรูปที่ 4-1:

S = ½ v _m T ₁

S = ½ v _mo T ₂

T ₁ = T − T ₂

α = T ₁ / T                                                                              (4.7)

จัดรูปสมการ (4.7) ใหม่ ความยาวช่วงการเคลื่อนที่ของลูกสูบคือ:

S = ½ αv _m T                                                                           (4.8)

เมื่อได้เลือก α = α _u ที่ผ่านการปรับแต่งให้เหมาะสมแล้ว ความยาวช่วงการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของเครื่องทุบหินไฮดรอลิกที่ออกแบบไว้สามารถคำนวณได้จากสมการ (4.8) ดังนั้นความยาวช่วงการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของลูกสูบคือ:

S _u = ½ α _u v _m T                                                                         (4.9)

ในสมการ (4.9) พารามิเตอร์ α _u จะกล่าวถึงในบทต่อๆ ไป

จาก:

ครึ่งหนึ่ง v _m T ₁= ½ v _mo T ₂= ½ v _mo (T − T ₁)                                                 

หลังจากจัดรูปสมการใหม่ ความเร็วสูงสุดในการเคลื่อนที่ย้อนกลับคือ:

v _mo = αv _m / (1 − α ) (4.10)

การแสดง T ₂ในรูปของค่าที่ทราบ α และ T , เวลาในการเคลื่อนที่กลับคือ:

T ₂= (1 − α )T                                                                      (4.11)

จาก:

T ₂^″ / T ₁ = v _mo / v _m                                                                          

หลังจากการจัดรูปสมการใหม่ เวลาในการเบรกขณะเคลื่อนที่กลับคือ:

T ₂^″ = α ²/ (1 − α ) · T                                                             (4.12)

พารามิเตอร์เชิงจลศาสตร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องสามารถคำนวณหาได้ทีละตัว

เวลาในการเร่งความเร็วขณะเคลื่อนที่กลับ:

T ₂^′= (1 − 2 α ) ÷ (1 − α ) · T                                                    (4.13)

ระยะทางในการเร่งความเร็วขณะเคลื่อนที่กลับ:

S _j = α (1 − 2 α ) / [2(1 − α )²] · v _m T                                            (4.14)

จากสมการ (4.8):

S _j = (1 − 2 α ) ÷ (1 − α )² · S                                                     (4.15)

S _j / S = (1 − 2 α ) ÷ (1 − α )²                                                    (4.16)

ระยะทางในการเบรกของการเคลื่อนที่กลับ:

S _s = α ³/ [2(1 − α )²] · v _m T                                                       (4.17)

หรือ:

S _s = α ²/ (1 − α )² · S                                                             (4.18)

อัตราเร่งของการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า:

a ₁ = v _m / ( αT ) (4.19)

อัตราเร่งของการเคลื่อนที่กลับ:

a ₂ = α / (1 − 2 α ) · v _m / T                                                       (4.20)

เวลาในการชาร์จและคายประจุของแอคคิวมูเลเตอร์ระหว่างจังหวะให้พลังงานสามารถหาได้จากทฤษฎีการออกแบบแอคคิวมูเลเตอร์ สำหรับความสมบูรณ์ของสูตรการคำนวณเชิงจลศาสตร์ จึงได้นำเสนอสูตรเหล่านี้ไว้ที่นี่

เวลาในการชาร์จแอคคิวมูเลเตอร์ระหว่างระยะเร่งของจังหวะให้พลังงาน:

T ₁^′ = α ²/ 2 · T                                                                     (4.21)

เวลาในการคายประจุแอคคิวมูเลเตอร์ระหว่างระยะเร่งของจังหวะให้พลังงาน:

T ₁^″= ( α − α ²/ 2) T                                                               (4.22)