תקציר באנגלית

 

כותרת: ויסות מהירות סיבוב

מחבר: יצחק פורת (1934-2012) קישור

מקור: תיזה ל-.DSc (דוקטורט), הטכניון, חיפה, ישראל (1966)

שפה: עברית (תקציר גם באנגלית) תקציר באנגלית

מנחה: (יכין) בועז פופר (1927-2012)

יועץ: אברהם בצר (1919-2004)

תקציר:

בעבודה זו נבדקה האפשרות להעביר הספק באמצעות מערכת מכנית מציר הנעה המסתובב במהירות סיבוב קצובה לציר מונע המסתובב אף הוא במהירות סיבוב קצובה.

מהירויות הסיבוב שונות זו מזו ובלתי תלויות.

כדי למנוע הפסדים נדרשת האפשרות לשנות את יחס המומנטים נוסף לשינוי יחס המהירויות.

 

          קיימים שני פתרונות עקרוניים לבעיה זו:

א)    מכניזמים בהם יחס המהירויות מאולץ (גלגלי שנים וכו').

ב)    מכניזמים בכמה דרגות חופש בהם המהירויות נקבעות ע"י התנאים הדינמיים.  בין השאר שייכים לסוג ב' מנוע וגנרטור חשמלי לזרם ישר שהוא פתרון טוב אך בעל ממדים גדולים מאד.

 

מטרת העבודה לבחון את האפשרויות ליצור משנה מהירות (ומומנטים) מסוג ב' הפועל על עקרון דינמי והשלכותיו על בעיית הויסות של מערכת ההנעה בכללותה.

 

לשם כך פותחה תיאוריה כללית של העברת הספק במערכת טכנית כללית שאינה מתבדרת. למערכת מספר דרגות חופש רצוני כאשר שתים מהן שייכות למניע ולמונע.

 

מתברר שלמערכת מכנית תכונות של דיפרנציאל. אם שומרים על קשר לינארי בין המהירויות יש מסירת הספק ביחס מומנטים קבוע.

 

יוצא מכאן שדרושות לפחות שלש דרגות חופש כדי להעביר הספק בין צירים במהירויות סבוב כלשהן.

 

התאמת המהירות השלישית לפי הקשר הלינארי דורשת פעולת ויסות. פעולה זו תתכן גם באמצעות חיכוך. במקרה זה מתקבלת הרחבה של מושג המצמד. ניתן להצמיד שני צירים ליחס מהירויות מסוים בנצילות גבוהה הפוחתת עם שינוי היחס.

 

פתרון זה מוגבל. במסגרת העבודה הוצע פתרון באמצעות ג'ירוסקופ ומערכת ה"מיישרת" את תנודות ההספק. המיוחד בפתרון זה הוא שהצמדת הצירים לשם ישור נעשית במהירויות מסונכרנות. ההצמדה היא מכנית ללא חיכוך.

 

לפתרון זה תכונות מעניינות של ייצוב נקודת העבודה, צבירת אנרגית העצירה, ויסות עצמי של מהירויות לפי העומס, הצמדה אטית ושינוי כיוון סיבוב תוך כדי הנעה.

 

משני מהירות מכניים עדיפים על החשמליים באפשרות להעביר הספקים עצומים במכניזם בעל מידות קטנות מאוד יחסית. ההגבלות נובעות מעומסים גדולים על מיסבים ואילוץ רעידות.

 

תקציר באנגלית

סיכום:

עבודה זו מחדשת את הדברים הבאים:

1)   פותחה תיאוריה כללית למערכת מכנית כללית ביותר ממנה ניתן להסיק כי כושר העברת ההספק בין צירים במהירות קצובה הוא מוגבל. למערכת מכנית דינמית בת

m
דרגות חופש יש פתרון האופייני לדיפרנציאל גלגלי שיניים בעל

m

כניסות (קשר לינארי בין מהירות ויחס קבוע בין מומנטים).

על סמך תכונה זו הוצעו המכניזמים הבאים:

א)    משנה מהירות מודרג. ציור מס' 9.

ב)    משנה מהירות רצוף הנעזר בחיכוך. הנצילות מקסימלית ביחסי מהירויות מודרגים.

ניתן אמנם להשיג שינוי רצוף של המומנטים בנצילות גבוהה ללא חיכוך. זאת בעזרת מערכת ויסות. זוהי רדוקציה של הבעיה אך לא פתרון מלא כי חסרה הקומפוננטה המשנה מהירות.

ע"י פעולות יישור של הספק תנודתי ניתן לקבל משנה מהירות שעונה על מירב הדרישות.

הוצע פתרון עם ג'ירוסקופ. המיוחד בפתרון זה הוא שפעולת היישור נעשית באופן פוזיטיבי ולא ע"י מצמדי חיכוך.

 

11 מראי מקום                                    

 

הערה: התיזה נכתבה במקור בעברית בכתיב חסר. אחרי 42 השנים שחלפו מאז מילים רבות נכתבות כיום בדרך כלל בכתיב מלא, וקריאתן בכתיב חסר פוגמת לדעתי בשטף הקריאה. בהקלדת דף אינטרנט זה מצאתי לנכון לכתוב מלים רבות בכתיב מלא, וגם להוסיף את המלים: את ו-הוא ככל הנדרש לקריאה שוטפת.

נציבי בן-אמוץ.

 

Back to home page

Back to home page

בחזרה לדף הראשי בעברית

בחזרה לדף הראשי בעברית