ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уравновешиваннесил с помощью противовесов и разгружающих устройств из "Вибрации в технике Справочник Том 6 " Уравновешивание сил инерции звеньев механизма с помощью противовесов. [c.108] Динамические нагрузки, возникающие при неравномерном движении звеньев, вызывают вибрации всего машинного агрегата, его фундамента, связанных с ним элементов зданий, сооружений и т. п. Одним из эффективных способов снижения уровня этих колебаний является такой подбор и размещение масс звеньев, при котором динамические реакции, воздействующие на стойку и фундамент, были бы полностью или частично уравновешены. Если при решении этой задачи ограничиться кинето-статической моделью, то полное уравновешивание имеет место при обращении в нуль главного вектора и главного момента сил инерции, причем в этом случае при их определении для этой модели не учитываются колебательные явления. [c.108] Обычно отмеченные условия в практике выполняются лишь частично. Помимо того что для полного уравновешивания может потребоваться чрезмерное усложнение и удорожание конструкции машины, при установке противовесов понижаются собственные частоты системы и увеличивается переменная составляющая приведенного момента инерции, что, в свою очередь, повышает виб.зоактивность привода. Таким образом, при решении вопроса об эффективности уравновешивания с целью снижения виброактивности машин следует всегда принимать во внимание ограниченность кине-тостатической модели и последствия, связанные с установкой противовесов, при учете упругих свойств звеньев. [c.108] В практике наибольшее распространение получило частичное уравновешивание главного вектора сил инерции, когда устраняются лишь одна или несколько гармоник. Предварите.тьно обычно производится статическое замещение масс звеньев, при котором масса и положение центра масс для каждого звена остаются неизменными [8, 246]. [c.109] Ру — —m a r sw at при а= 0,5 амплитуды возмущения 0,5 т а г. [c.110] В плоском теханизме для уравновешивания составляющих главного момента относительно осей X и у необходимо и достаточно, чтобы центробежные моменты инерции масс всех звеньев относительно плоскостей хг и уг были постоянными [8]. В простейшем случае это достигается при наличии общей продольной плоскости симметрии движущихся звеньев. [c.111] Метод уравновешивания механизмов, основанный на применении теории наилучшего среднего приближения функции и теории наилучшего равномерного приближения предложен в [60, 241]. Задача уравновешивания механизмов с переменными массами звеньев рассмотрена в [23]. [c.111] Снижение виброакгивности с помощью разгружающих устройств. Разгружающие устройства применяют для уменьшения вынуждающих сил в механизмах и в приводе машины. Установка разгружателей в значительной мере локализует участки кинематической цепи, подверженные воздействию больших пульсирующих нагрузок при этом помимо уменьшения реакций в кинематических парах и износа снижается уровень шума и вибраций, что в целом и создает предпосылки для повышения рабочих скоростей машин. [c.111] В качестве программоносителя в разгоужателях обычно используют какой-либо цикловой механизм, например кулачковый или рычажный. Независимо от конструктивных особенностей разгружатеть, как правило, является аккумулятором энергии — либо потенциальной, либо кинетической. В первом случае применяют пружинные или пневматические устройства Если сила, развиваемая в разгружателе, оказывается функцией положения ведущего звена и не зависит от его угловой скорости, то при компенсации кинематических возмущений должна быть произведена настройка на определенный скоростной режим. Во втором случае используют звенья (с определенным образом выбранными инерционными характеристиками), приводимые в движение с помощью специальных уравновешивающих механизмов. Поскольку при этом усилие пропорционально квадрату угловой скорости ведущего звена, то по отношению к кинематическому возмущению оно оказывается следящим. [c.111] При выборе xe Ы разгружателя и его синтезе в первую очередь должна быть решена задача снижения виброактивности уравновешивающего механизма (см. параграфы 2 и 3), так как в противном случае он вопреки своему назначению может служить источником дополнительных возмущений. Поэтому для высокоскоростных режимов в качестве уравновешивающих наиболее эффективными оказываются механизмы с повышенной гладкостью геометрических характеристик, например кри-вошипно-ползунный, кривошипно-коромысловый, кулисный, эксцентриковый н кулачковые механизмы с динамически оптимальными законами движения. В некоторых схемах упругий элемент разгружателя присоединяется непосредственно к выходному звену. [c.111] Среди различных разновидностей раз1 ружателей следует особо выделить пневматические, в которых изменением давления в рабочей камере наиболее просто осуществляются регулирование параметров и автоматическая настройка на расчетный режим. [c.112] Для повышения эффективности разгружающего устройства и устранения возможности дополнительного возбуждения колебательной системы место установки раз-гружателя должно быть, по-возможности, приближено к источнику колебаний. [c.112] По виду присоединения к основной системе разгружающие устройства мог т быть отнесены к трем разновидностям схем разгружения I) выходное звено — стойка 2) входное звено — стойка 3) входное звено — выходное звено . [c.112] Для компенсации инерционных нагрузок выходного звена разгружающее устройство устанавливается таким образо,м, чтобы при установившемся режиме оно могло аккумулировать энергию в период выбега и возвращать ее системе в период разбега. Для разгружателя, показанного на рис. 13, б, смена знака разгружающего момента достигается при прохождении линией действия усилия пружины оси качания рычага. [c.112] Нередко более удачные конструктивные решения дают разгружатели, использующие пружины сжатия (рис. 13, в, г). При реверсивном вращательном движении тяжелых рабочих органов рассматриваемая схема разгружения нередко реализуется с помощью торсионов, использование которых позволяет осуществлять хорошую компоновку механизма. [c.112] Общим достоинством рассмотренного типа подсоединения яв.Тяется возможность компенсации возмущений непосредственно на рабочем органе при этом механизм и привод могут быть существенно разгружены. В то же время большие возмущения со стороны разгружателя могут передаваться иа стойку. При синтезе разгружателей данного типа следует стремиться, по возможности, к малым ходам и облегченным конструкциям уравновешивающего механизма с целью исключить искажающее влияние его инерционных нагрузок. [c.112] Минимизация этого функционала обычно производится па базе кинетостатической модели, т. е. при координате грз = ф2, определенной без учета колебаний звеньев. В этом случае отмеченная процедура одновременно соответствует минимизации вынуждающей силы (см. параграф 1). [c.113] Условие (35) в этом случае записывается для участка, на котором рабочий орган движется в одном направлении (например, для прямого хода), и соответствует для кинетостатической модели обращению в нуль работы, совершаемой (без учета потерь на трение) моментом, приложенным к выходному звену со стороны исполнительного механизма. [c.113] В общем случае функция (фз) = — / Фг — оказывается многозначной. При этом условие (35) может быть выполнено лишь приближенно. Нередко к приближенному методу приходится прибегать также из-за ограничений, связанных с возможностью практической реализации функции х = 1Тр (фа ) в конкретном разгружающем устройстве. [c.113] Здесь принято X = гИ А = Хр1г Хр — предварительная деформация упругого элемента Уз — частное значение у, соответствующее положению рычага г при фз, = 0. [c.114] Вернуться к основной статье