ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Передача работы из "Физические основы механики " Для ТОГО чтобы механизгл соаершал работу, движущиеся части механизма должны действовать друг на друга с определенными силами, т. е. должны быть определенным образом деформированы приводной ремень должен быть растянут, вал двигателя должен быть скручен и т, д. [c.159] Так как мощность механизма он-ределяется произведением силы, которую развивает движущаяся часть механизма (вал, шкив, шестерня и т. д.), на скорость, с которой эта часть движется, то для увеличения мощности нужно либо увеличивать эти силы, либо увеличивать скорости движения. Но увеличение сил всегда связано с увеличением размеров движущихся частей. Например, чтобы вал при наибольших допустимых деформациях развивал большие силы, нужно взять больший диаметр вала. Поэтому при данной скорости увеличение мощности механизма всегда связано с увеличением его размеров. Не увеличивая размеров механизма, можно повысить его мощность, увеличивая скорость движущихся частей. При одних и тех же размерах быстроходный механизм всегда мощнее тихоходного при одинаковых мощностях быстроходный механизм компактнее тихоходного. [c.159] Деформации движущихся частей механизма, совершающего работу, играют принципиальную роль во всем процессе передачи работы. [c.159] Растянутая часть ремня обладает определенной энергией упругой деформации. Эта энергия распределена во всей деформированной части ремня. Если бы растянутый ремень покоился, то и энергия упругой деформации оставалась бы на месте, в растянутой части ремня. Так как ремень движется, го растянутыми оказываются все новые и новые участки ремня, вступающие в верхнюю область между шкивами. При это.м, очевидно, энергия упругой деформации, которой обладает растянутый ремень, не остается неподвижной в одних и тех же местах ремня, а переходит из одних его участков в другие, так что она оказывается локализованной в части ремня, находящейся в данный момент между шкивами. Следовательно, энергия движется по ремню в направлении, противоположном движению самого ремня, но с той же скоростью. Этот случай представляет собой один из простейших примеров течения энергии в движущемся упругом деформированном теле. Вообще, когда упруго деформированное тело или отдельные его участки движутся, с этим связано и перемещение энергии упругой деформации, т. е. течение энергии. [c.160] Картину течения энергии в упругом теле мы рассмотрим детально позднее ( 114). Но уже сейчас мы должны принять во внимание течение упругой энергии в ремне, если хотим проследить процесс передачи работы от ведущего шкива к ведомому. [c.160] Ведущий шкив совершает положительную работу, которая идет на создание эь ергии упругой деформации ремня. Эта энергия течет по ремню к ведомому шкиву, и там за счет нее снова совершается механическая работа по враш,ению ведомого шкиза. При стационарном режиме (постоянных оборотах и постоянной нагрузке) у ведущего шкива в ремень втекает столько же энергии, сколько ее вытекает у ведомого шкива, и поэтому энергия упругой деформации ремня все время остается постояшюй. В стационарных случаях мы не можем непосредственно обнаружить движения энергии по ремню. Установить, что энергия движется, можно только на том основании, что количество энергии в данном объеме изменяется и, значит, энергия втекает или вытекает из этого объема. [c.160] Поэтому при стационарном движении (когда деформации ремня остаются постоянными) нельзя получить непосредственных указаний о движении энергии от ведущего шкива к ведомому. Однако в случае нестационарного движения можно было бы при помощи специально поставленных опытов обнаружить, как энергия упругой деформации движется от ремня к ведомому шкиву. [c.160] С некоторой СИЛОЙ до тех пор, пока его деформация не исчезла бы, и совершал бы положительную работу ). Энергия упругой деформации ремня продолжала бы течь по ремню к шкиву. В этом случае мы обнаружили бы, что энергия, находящаяся в одном месте, переместилась в другое место, т. е. наблюдали бы движение энергии в пространстве. Это дает нам основание говорить о движении энергии и в стационарном случае. [c.161] Совершенно такую же картину движения энергии мы наблюдали бы и во всех других передаточных механизмах и вообще во всех случаях, когда работа передается из одних точек пространства в другие. При этом, однако, направление движения энергии не связано однозначно с иаправлением движения деформированных тел — оно зависит также от характера деформации. В растянутом ремне, как мы видели, энергия течет в направлении, противоположном движению ремня. В толкающем (сжатом) рычаге энергия течет в том же направлении, в котором движется рычаг. При изменении деформации (замена растяжения сжатием) направление течения энергии меняется на обратное. Во вращающемся скручепЕюм валу работа передается от одного конца вала, на котором находится двигатель, к другому концу, на котором находится нагрузка, т. е. энергия движется в направлении оси вала. Между тем все точки вала движутся в плоскостях, перпендикулярных к оси. [c.161] Вернуться к основной статье