Как инженеры могут увеличить коэффициент полезного действия машин и механизмов?

Некоторые способы, которые используют инженеры для увеличения коэффициента полезного действия (КПД) машин и механизмов:

• Совершенствование конструкции и выбор материалов. 4 Оптимальный выбор зазоров и натягов в сопряжениях деталей позволяет минимизировать боковые усилия и перекосы. 4 Применение высокоточных подшипников со специальными смазочными материалами снижает трение в 2–3 раза. 4 Использование новых материалов, например деталей из полимерных композитов, также помогает повысить КПД. 4
• Снижение потерь на трение. 4 Эффективным методом борьбы с трением является внедрение технологий бесконтактной левитационной подвески роторов и других элементов механизмов. 4
• Повышение КПД электропривода. 4 Например, переход к высокооборотным двигателям постоянного тока, которые имеют на 10–15% более высокий КПД по сравнению с асинхронными агрегатами. 4 Применение частотно-регулируемых приводов позволяет оптимизировать частоту вращения электродвигателя под текущую нагрузку. 4
• Цифровизация и мониторинг технического состояния. 4 Внедрение автоматизированных систем контроля параметров работы оборудования позволяет своевременно обнаруживать возникающие неисправности, снижающие КПД. 4
• Правильный выбор мощности. 3 Использование двигателя с номинальной мощностью, близкой к требуемой. 3
• Регулярное техническое обслуживание. 3 Например, смазка подшипников, очистка от пыли. 3
• Своевременная замена изношенных деталей. 3 Это предотвращает повышенное трение и нагрев. 3

КПД не может превышать 100%. 45 На практике он всегда меньше из-за неустранимых потерь энергии в механизмах. 4