100% (т.е. в 2 раза). Даже использование машины с 75%-ной загрузкой
от оптимальной производительности вызывает увеличение удельного
расхода энергии на 30% по сравнению с минимально возможным рас-
ходом. При снижении степени загрузки машины до 10% происходит
увеличение удельного расхода энергии в 9 раз. Таким образом, увели-
чение абсолютного расхода энергии
Δ
G
зависит от важной энергети-
ческой характеристики машины, от расхода энергии на оптимальном
режиме работы машины
С
=
G
(Π
опт
) =
g
min
Π
опт
и отклонения производительности машины от оптимальной.
Повышение экономичности машин связано с возможностью сме-
щения режима работы двигателя по статической характеристике отно-
сительно расчетного номинального режима работы. Тепловые двига-
тели проектируются таким образом, что режим работы, указываемый
как номинальный, располагается вблизи наиболее экономичного ре-
жима. Номинальную мощность установленного в машине двигателя,
как правило, выбирают, исходя из необходимости сокращения вре-
мени разгона или кратковременного приема пиковой нагрузки. По-
этому номинальная установленная мощность двигателя оказывается
заведомо большей, чем это необходимо для работы в установившемся
режиме работы, что часто приводит к снижению его экономичности
на режимах частичной мощности. Значительный неиспользуемый на
установившемся режиме запас мощности двигателя по сравнению с
его номинальным режимом работы приводит к увеличению потерь и
перерасходу энергии из-за работы в неэкономичном режиме. Повыше-
ние экономичности расхода энергии на установившихся режимах воз-
можно благодаря снижению номинальной установленной мощности
двигателя и повышению коэффициента его загрузки
k
п
(т.е. степени
использования номинальной мощности).
В условиях эксплуатации машины редко работают в установив-
шемся режиме. Значительную часть времени современные машины
работают с частым изменением скоростного и нагрузочного режимов,
с чередованием разгона и торможения. На этих режимах, как прави-
ло, увеличивается расход энергии. Поскольку неустановившийся цикл
движения машины заканчивается ее остановкой, то часто предъявля-
ются определенные требования не только к разгону машины, но и ко
времени и пути останова машины, а также к ускорениям и нагруз-
кам, с которыми он осуществляется. Для удовлетворения этих тре-
бований конструктору приходится проводить динамический расчет,
который основывается на энергетических соотношениях процессов,
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 2 43
