ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Число степеней свободы. Обобщенные координаты. Возможные перемещения из "Справочник конструктора " Спеченные порошковые материалы широко используются для изготовления таких узлов трения, как подшипники скольжения, распорные втулки, торцевые уплотнения, подпятники для различных машин и механизмов. [c.831] Основным преимуществом спеченных порошковых материалов, используемых для узлов трения, является более высокая их надежность и длительный срок службы (в 1,5-10 раз) за счет наличия пор в материале, которые пропитываются маслом, усиливающим эффект самосмазываемости рабочих узлов трения. [c.831] Наиболее широкое распространение получили спеченные порошковые материалы на основе меди, отличающиеся высокими антифрикционными свойствами, коррозионной стойкостью и высокой электропроводностью (табл. 4.8.11). [c.831] В бронзографитовых материалах (см. табл. 4.8.11) графит играет роль твердой смазки. Эти материалы заменяют литые бронзы, латуни, подшипники качения. В тех узлах трения, где требуется хорошая прирабатываемость, применяют свинцовые бронзы, в которые вводят до 10 % никеля или железа для повышения их несуш ей способности. [c.832] Основные виды порошковых материалов на основе железа, применяемые в узлах трения, приведены в табл. 4.8.12. Более подробно эти материалы освещены в справочнике [13]. [c.833] К высокопористым спеченным материалам относятся материалы с остаточной пористостью, составляющей 30-70 % и более. Они подразделяются на несколько групп пористые материалы из сферических частиц разного размера, из частиц неправильной формы, из пакетов сеток, из волокон, пористые материалы со вспененной структурой и др. [c.833] Более детально пористые материалы освещены в работах [14, 15]. [c.833] Технологический прогресс в машиностроении связан, в первую очередь, с увеличением скорости рабочих органов, повышением мош ности и энерговооруженности механизмов и машин при выполнении самых современных передовых технологий. Это приводит к увеличению динамических нагрузок в их функциональных узлах, росту динамических ошибок в законах движения рабочих органов, выполняюш их рабочие процессы. Для предотвращения возможных поломок узлов машины, брака готовой продукции необходим их всесторонний динамический анализ. Динамический анализ работы механизмов или машины, как правило, осуществляется на стадии ее проектирования. Иными словами, появляется новый подход к проектированию машин — динамический синтез механизмов и машин, основанный на их всестороннем динамическом анализе, использовании оптимизационных процедур и т. д. Динамический синтез включает в себя и экологические проблемы снижение уровня шума машины, снижение вредных воздействий от шума и вибраций на человека-оператора, здания, сооружения, окружающую среду. Особую роль играют задачи максимально возможного снижения (еще на стадии принятия проектных решений) виброактивности механизмов и машин, задачи создания специальных виброза-щитных систем. [c.835] Исследование динамики любого механизма (устройства, машины, системы) начинается с составления его расчетной схемы (модели). Часто расчетную модель называют динамической моделью. При составлении динамической модели приходится абстрагироваться от некоторых особенностей устройства, которые в данном исследовании представляются несущественными. Любая динамическая модель, как правило, пригодна для решения данной, конкретно поставленной задачи и, чаще всёго, мало пригодна в других случаях. Характерным примером этой ситуации является отображение одной и той же механической системы динамическими моделями с разным числом степеней свободы. Целесообразность использования каждой из них определяется, например, шириной частотного спектра возмущающих воздействий. [c.835] В наиболее простых случаях динамическую модель составить достаточно легко. В сложных системах для составления пригодной для исследований модели необходимы предварительные эксперименты, расчеты, исследования. Следует помнить, что чрезмерное усложнение модели, не подкрепленное исходной информацией о ее работе, может привести к существенным расчетным трудностям и не вносить при этом дополнительной информации (важной с точки зрения решаемой задачи) о динамике данного механизма. [c.835] Динамическая модель любого механизма представляет собой механическую систему, перемещения и скорости отдельных точек которой не могут принимать произвольные, не зависящие друг от друга значения. На движение этих точек как бы наложены некоторые ограничения (связи). Конструктивно эти связи представляют собой шарниры, стержни, направляющие и т. д. Например, ползун движется в направляющих. Роль связи в этом случае играют направляющие. Связи не зависят от начальных условий и от действующих на систему внешних сил. [c.836] Так как конструктивно связи могут быть выполнены достаточно сложно, их систематизируют, оставляя лишь математические выражения (уравнения связей), соответствующие ограничениям на движение, которые данные связи накладывают [2, 3]. [c.836] Связи можно подразделить на удерживающие, т. е. сохраняющиеся в любой момент времени в процессе движения, и неудерживающие, которые могут в какой-то момент времени исчезнуть. Примером механизма с неудерживающей связью служит кулачковый механизм (рис. 5.1.2, а, б). [c.836] Движение толкателя АВ вниз ограничено профилем кулачка (радиус г ), в то время как движение толкателя вверх не ограничено, и при каких-то условиях толкатель может отрываться от кулачка. Для неудерживающей связи характерна односторонность ее действия. Эти связи иногда называют односторонними в отличие от двухсторонних — удерживающих связей. Аналитически двухсторонние связи выражаются равенствами, а односторонние — неравенствами. [c.836] В приведенных выше примерах связей в уравнения, описывающие их движения, входят лишь координаты точек рассматриваемых систем. Подобные связи носят название позиционных. В некоторых случаях связи зависят не только от координат отдельных точек системы, но и от их скоростей. Подобные связи носят название кинематических. [c.836] Если время не входит явно в уравнения связей, то связи называются стационарными, в противном случае — нестационарными. Рассмотренные выше позиционные связи — стационарные. [c.836] Для определения положения любого элемента в пространстве требуется знание определенного числа параметров. [c.837] Перемещения системы, совместимые со связями, носят название возможных перемещений. Если тело расположено в пространстве и его движения не ограничены никакими дополнительными связями, то число его возможных перемещений равно шести. Например, в декартовой системе координат это три координаты перемещения центра тяжести этого тела и три Эйлеровых угла его поворотов [2]. Все шесть координат являются обобщенными и число степеней свободы твердого тела тоже равно шести. Вместо Эйлеровых углов (прецессии, нутации и ротации) в качестве обобщенных координат могут быть выбраны корабельные либо самолетные (рысканья, тангажа, крена) углы [2]. [c.837] Рассмотрим механическую систему, приведенную на рис. 5.1.1. Кривошипно-ползунный механизм состоит из трех твердых тел, совершающих плоское движение. Каждое из этих тел, взятое отдельно, имеет три возможных перемещения, три обобщенные координаты и три степени свободы. Вместе с тем положение кривошипно-ползунного механизма в пространстве определяется положением точек А и В, т. е. координатами лгд, Уд, х , у . Уравнение связей (1) представляет собой соотношения, связывающие четыре координаты. Поэтому система имеет лишь одно свободное перемещение, т. е. одну обобщенную координату (например, или х ) и одну степень свободы. [c.837] ограничивая перемещения отдельных точек (элементов) механической системы, действуют на эти точки (элементы) посредством сил, называемых реакциями связей. При решении задач динамики механической системы оказывается удобным связи, налагаемые на систему, в той степени, в какой это целесообразно для решения конкретной задачи, отбросить, заменив их силами — реакциями связей. Система как бы освобождается от этих связей. Подобная операция носит название принципа ос-вобождаемости от связей [3]. Реакции связей добавляются к действующим на систему внешним силам. [c.837] Вернуться к основной статье