Главная

Статьи

Динаміка машин і механізмів

Дін а міка маш і н і механ і змов, розділ теорії машин і механізмів, в якому вивчається рух механізмів і машин з урахуванням діючих на них сил. Д. м. І м. Вирішує такі основні завдання: встановлення законів руху ланок механізмів, регулювання руху ланок, знаходження втрат на тертя, визначення реакцій в кінематичних парах, урівноваження машин і механізмів.

Визначення законів руху ланок механізму за заданими характеристиками зовнішніх сил вирішують за допомогою диференціальних рівнянь руху механічної системи або машинного агрегату, що складається зазвичай з двигуна, передавального механізму, робочої машини і іноді керуючого пристрою. Число рівнянь дорівнює числу ступенів свободи цієї механічної системи. У плоских механізмах з одним ступенем свободи для зручності виконання завдання всі сили і маси призводять до одного ланці або точці механізму, які називаються ланкою приведення або точкою приведення. Умовний момент, прикладений до ланки приведення, називається моментом приведення. Момент приведення дорівнює сукупності всіх моментів і сил, прикладених до ланок механізму. Умовний момент інерції ланки приведення називається приведеним моментом інерції. Кінетична енергія ланки приведення дорівнює сумі кінетичних енергій всіх ланок механізму. Аналогічно визначають наведені силу і масу в точці приведення (рис., А):

де М п - приведений момент; J п - приведений момент інерції; Р п - приведена сила; m п - зведена маса; M 1, M 2, P 2, P 3 - моменти і сили, прикладені до ланок механізму; w 1, w 2 - кутові швидкості ланок; uB, u C - швидкості точок В і С механізму; uS 2 - швидкість центра ваги ланки 2; uK - швидкість точки До додатки сили P2; a 2 - кут між векторами P 2 і uK; a 3 - кут між векторами P3 і uC. Рівняння руху для даного випадку:

т. е, М п в загальному випадку залежить від часу, положення, швидкості.

Рівняння руху зазвичай є нелінійними. Методів точного рішення їх не існує, тому користуються наближеними графічними, графо-аналітичними і чисельними методами інтегрування. Встановити закон руху механічної системи складніше, якщо враховувати тертя і зазори в кінематичних парах, пружність і змінність мас ланок. Іноді, наприклад при вивченні швидкоплинних процесів в машинах, деякі зовнішні сили не можна вважати заданими, тому що рух механізму може надати зворотний вплив на характеристику цих сил. Наприклад, в деяких режимах з великими прискореннями можна приймати механічну характеристику електродвигуна як задану залежність моменту на валу двигуна від кутової швидкості, тому що на цей момент істотний вплив можуть надати електромагнітні процеси в електродвигуні. В цьому випадку до диференціальних рівнянь руху механічної системи додають диференціальне рівняння електромагнітних процесів в електродвигуні і вирішують їх спільно.

Питання регулювання руху машинного агрегату і управління ним розглядаються в теорії регулювання. Розрізняють несталий, перехідний і сталий режими руху. При сталому режимі швидкості точок механізму є періодичними функціями часу або положення або залишаються постійними. Регулювання усталеного руху зводиться до забезпечення кутової швидкості ланки приведення, що не перевищує допустимого відхилення від її значення. Для цього розраховують і встановлюють на машину спеціальну масу - маховик . Необхідність регулювання несталого руху виникає в тому випадку, коли, незважаючи на неперіодичне зміна зовнішніх сил або мас, в механізмі потрібно підтримувати середню швидкість ланки приведення постійною. Для цього на машину встановлюють спеціальні автоматичні регулятори. Основним завданням при цьому є визначення стійкості руху системи машина - регулятор. Якщо ж швидкість будь-якої ланки (або ін. Параметра) потрібно змінювати по заданому закону (програмі), то в машину вбудовують програмний пристрій. Прикладом може служити програмне керування металорізальними верстатами. Конкретне завдання, що розглядається теорією регулювання, - відшукання оптимальних режимів руху машин (оптимальне управління). Наприклад, визначення руху з найшвидше перехідним режимом при обмеженому прискоренні, т. Е. Оптимального за швидкодією, або руху з мінімумом витрачається в перехідному режимі енергії, т. Е. Оптимального по втратах.

Знаходження непродуктивних втрат в машинах зводиться до визначення втрат на тертя, які є основними і впливають на ефективність роботи машин і механізмів. Ступінь використання енергії в машині оцінюється механічним ККД.

Кінетостатіческій розрахунок механізмів, що виконується при відомому законі руху механізму, проводиться визначенням реакцій в кінематичних парах від всіх заданих зовнішніх сил, а також сил інерції ланок і сил тертя в кінематичних парах. Значення цих реакцій входять в розрахунки ланок на міцність і необхідні для підбору підшипників і розрахунку їх мастила.

Урівноваження машин і механізмів здійснюється раціональним підбором і розміщенням противаг , Що знижують динамічні тиску в кінематичних парах механізмів. На практиці здійснюють уравновешиванием машини на фундаменті (запобігання вібрацій ) Або уравновешиванием обертових мас - балансуванням . Інерційні сили в сучасних швидкохідних машинах досягають великих значень. Змінні по величині і напрямку сили інерції порушують нормальну роботу вузлів машини, є джерелом вібрацій і шуму, які шкідливо впливають на обслуговуючий персонал і порушують нормальну роботу ін. Механізмів і приладів. В вібраційних машинах розраховують умови створення інтенсивних коливань їх виконавчих органів. Динамічні дослідження в машинах безпосередньо пов'язані з розрахунками на міцність і жорсткість елементів машин, які проводяться з метою вибору розмірів і конструктивних форм деталей. Методи таких розрахунків зазвичай викладаються в навчальних дисциплінах: опір матеріалів, динаміка споруд, деталі машин.

Динамічні дослідження проводять також для просторових механізмів з багатьма ступенями свободи. Системи подібного типу мають велику універсальністю виконуваних операцій.

Див. також Машин і механізмів теорія , динаміка споруд , кінетостатікі механізмів , Опір матеріалів , просторовий механізм .

Літ .: Кожешнік Я., Динаміка машин, пров. з чеськ., М., 1961; Зінов'єв В. А., Бессонов А. П., Основи динаміки машинних агрегатів, М., 1964; Артоболевский І. І., Теорія механізмів, 2 вид., М., 1967; Кожевников С. Н., Теорія механізмів і машин, 3 вид., М., 1969.

І. І. Артоболевский, А. П. Бессонов.

Бессонов

Дія сил і моментів кривошипно-ползунного механізму (а) в ланці приведення (б) і в точці приведення (в): 1 - кривошип; 2 - шатун: 3 - повзун; М - приведений момент МП; А - нерухома опора.

Новости

Увлекательные походы в Карпаты.

Наконец-то, пришло тепло, солнышко с каждым днем пригревает сильнее, зацвели сады и, природа манит своими красотами в поход. Что может быть лучше, чем пеший поход по родному краю? Ведь, это одновременно

Поход на вулкан Немрут Даг

Как давно вам не приходилось испытывать острых ощущений? Можно смело предположить, что очень давно. К сожалению или к счастью, но наш мир давно уже не такой, каким был раньше. Он стал намного тише

Антикварный магазин Домовой
В вашем доме есть домовой? Этакое противоречивое и непредсказуемое существо, которое разбрасывает и прячет вещи, топает по ночам и в то же время оберегает домашний очаг и всю семью. . . Кто же такой

Хуэй Чжун Дан
На просторах интернета мы нашли интересный сайт, который предлагает китайские шарики для усиления мужской силы. Ради интереса мы зашли на этот сайт Хуэй Чжун Дан. Сразу на первой странице Вы видите

Капсулы для похудения Лишоу
В наше время, наверное, каждый стремится выглядеть действительно красиво и привлекательно. И в первую очередь все мы бы хотели, что бы наша фигура была идеальной. Но нам из-за отсутствия времени очень

Регата Marmaris Race Week
5  мая 2018 года у  юго-западных берегов Турции стартует традиционная майская « Русская парусная неделя  Volvo» . В  этот раз крупнейшее российское яхтенное соревнование

Дешевая аптека в Ромнах
Добрый день, хотелось бы рассказать вам дорогие друзья про одно место, где вы можете приобрести очень качественные лекарства. Речь пойдет об аптеке, то есть, если вы любитель конкретики, то сеть аптек

Упражнения по арт терапии
Особенности арт-терапевтической сессии: • Доверие (открытость, знакомство с группой, интерес к себе и другим). • Концентрация (привлечение внимания к другим и себе, концентрация на чувствах,

Купить диван в Киеве недорого
Благодаря неустанным стараниям воровской власти нашей страны, уровень жизни населения стремительно падает. Но всем хочется позволить себе маленькие радости, в том числе и в вопросах обновления интерьера.

Домашние тараканы фото
Обычно, таракан – это нежеланный гость. С собой он приносит массу заморочек, потому что является разносчиком зараз, а избавиться от бессчетных колоний достаточно проблематично. Но если вы будет знать,