410 - Уравновешивание движения

Уравнение движения механизма 59, 65 Уравновешивание масс 98 Усталость материалов 223 Устойчивость 122, 209 [c.483]

В последнее десятилетие возрос интерес к теории пространственных механизмов и в том числе к их динамике, так как эти механизмы находят все большее применение, в частности, в задачах, связанных с внедрением роботов и манипуляторов, в задачах стыковки космических объектов. В этой области разработаны методы описания движения пространственных механизмов с несколькими степенями свободы, их силовой анализ, решены некоторые задачи уравновешивания и колебаний этих систем. [c.16]

Наибольший эффект уравновешивания достигается при условии, когда массы звеньев подобраны и распределены таким образом, чтобы при работе механизмов машины их центры масс были неподвижны и центробежные моменты инерции звеньев относительно осей вращения были равны нулю, а относительно других осей — постоянны. При этом сумма проекций всех сил инерции на координатные оси и моменты сил инерции относительно этих осей равны нулю, а сумма количеств движения постоянна. Выполнение этих условий свидетельствует о полной уравновешенности агрегата. Не все механизмы могут быть полностью уравновешены, но выполнение этого условия требует последовательного решения задач уравновешивания сил инерции звеньев шарнирно-рычажных механизмов, сил инерции вращающихся масс звеньев, сведения до минимума изменения сил, действующих на фундамент. [c.352]

В машине для статического уравновешивания роторов подшипники наклонены под углом а к вертикали. Ротор, помещенный в подшипник, имеет момент инерции J (относнтельно своей оси) и несет неуравновешенную массу т на расстоянии г от оси. Написать дифференциаль ноо уравнение движения ротора и определить частоту малых колебаний около положения равновесия. [c.357]

Внешние силы, приложенные к жидкости, в условиях равномерного движения должны быть равны силам сопротивления, так как равномерное движение может происходить только при соблюдении взаимного уравновешивания всех действующих сил. Поэтому сумма проекций внешних сил на любую ось должна быть равна сумме проекций сил сопротивления на ту же ось. Если за ось проекций принять ось потока (ось движения), то в уравнение равновесия войдут следующие силы сила давления в сечениях/—I и //—II, сила тяжести отсека жидкости и силы сопротивления движению (так называемые силы трения на стенке ). [c.107]

При проектировании новых и анализе существующих механизмов силовое исследование их имеет важное значение. Знание сил, действующих в механизме, необходимо для установления рациональных конструктивных форм деталей механизма и расчета их на прочность и работоспособность, определения механических потерь мощности на трение и к. п. д. механизма, вычисления необходимой мощности двигателя, а также для решения задач регулирования движения механизма, уравновешивания движущихся масс и расчета механизма на точность. [c.56]

Уравновешивание звеньев, совершающих колебательное и возвратно-поступательное движения, представляет значительные трудности, поэтому при проектировании механизмов стремятся, чтобы эти звенья имели небольшие массы и ускорения центров тяжести. [c.97]

Динамика машин является разделом общей теории механизмов и машин, в котором движение механизмов и машин изучается с учетом действующих сил и свойств материалов, из которых изготовлены звенья-упругости, внешнего и внутреннего трения и др. Важнейшими задачами динамики машин являются задачи определения функций движения звеньев машин с учетом сил и пар сил инерции звеньев, упругости их материалов, сопротивления среды движению звеньев, уравновешивания сил инерции, обеспечения устойчивости движения, регулирования хода машин. Как и в других разделах теории машин, в динамике можно выделить два класса задач — анализ и синтез механизмов и машин по динамическим критериям. Весьма существенные критерии эффективности и работоспособности машин — их энергоемкость и коэффициент полезного действия также изучаются в разделе Динамика машин . [c.77]

Векторный многоугольник, построенный по данному уравнению, представлен на рис. 13.6, б. Отрезки /г , Нз и т. д. можно назвать составляющими вектора. Модули этих векторов постоянны. Удобство построения центра тяжести системы подвижных звеньев механизма на основании последнего уравнения определяется тем, что главные векторы параллельны соответствующим звеньям механизма. Производя подобное построение для нескольких планов механизма, взятых за полный цикл работы машины, получим годограф изменения вектора р . Эта же кривая дает траекторию движения центра тяжести системы подвижных звеньев машины (рис. 13.6, в). В дальнейшем эту траекторию можно спроектировать на координатные оси х и а, найти 5 с(ф) и 5 (ф) затем можно найти значения ускорений и а , после чего представляется возможность рассчитать компоненты неуравновешенных сил инерции. Возможно получение в виде гармонического ряда. Разложив для этого годограф полных значений (или сил инерции Р 2) по осям координат, с помощью рядов Фурье можно произвести подбор гармонического ряда по данной кривой. Эту возможность следует учитывать при выборе методов уравновешивания. [c.409]

Уравновешивание механизмов. Уравновешенным механизмом называется механизм, для которого главный вектор и главный момент сил давления стойки на фундамент (или опору стойки) остаются постоянными при заданном движении начальных звеньев. Цель уравновешивания механизмов — устранение переменных воздействий на фундамент, вызывающих нежелательные колебания как самого фундамента, так и здания, в котором он находится. Транспортные машины не имеют фундамента, но они также должны быть уравновешены во избежание колебаний звеньев механизма, возникающих вследствие переменного воздействия на стойку со стороны ее опоры (дороги, грунта, пола и т. п.). [c.132]

Наиболее наглядное и простое решение задачи статического уравновешивания масс плоских механизмов получается по методу заменяющих масс. В плоском движении системой заменяющих масс называется система сосредоточенных масс гп. ... т , которая об- [c.133]

Силы инерции звеньев, имеющих поступательное или сложное движение, не могут быть уравновешены в системе самого звена. Поэтому они создают динамические давления в кинематических парах и, как результат этого, вызывают колебания рамы (фундамента) машины. Последние можно уменьшить, устанавливая в механизме (машине) специальные дополнительные массы (противовесы) или соответствующим образом выбирая массы звеньев. Эта задача называется уравновешиванием механизма (машины) на фундаменте и рассмотрена в следующей главе. [c.333]

Для уравновешивания сил инерции механизма надо так подобрать массы его звеньев, чтобы их общий центр тяжести (центр масс) во время движения механизма был неподвижен. [c.348]

Задачи уравновешивания. Силы инерции вызывают дополнительные динамические давления и увеличение сил трения в кинематических парах, дополнительные напряжения материала звеньев являются источниками нарушения плавности движения и вибрации механизма. Вибрации нарушают нормальную работу механизмов и приборов и могут привести их к поломке. [c.87]

Полное уравновешивание. При движении механизма общий центр масс звеньев будет занимать различные положения относительно неподвижной системы координат. Если привести силы инерции всех звеньев механизма к их центру масс, то по аналогии с формулой (1.47) можно определить результирующую силу инерции [c.94]

Последовательность кинетостатического расчета определяется структурой механизма, характеризуемой порядком расчленения механизма на отдельные группы, начиная от ведущего звена. Это исследование механизма, как указано выше, начинается с анализа последней (считая от ведущего звена) присоединенной группы и заканчивается последовательным переходом от одной группы к другой, анализом ведущего звена. Для ведущего звена можно составить три уравнения равновесия. Неизвестных величин, подлежащих определению, имеется две — величина и линия действия давления в кинематической паре (ведущее звено — стойка), если ведущее звено совершает вращательное движение, и величина и точка приложения, если оно входит со стойкой в поступательную пару. Поэтому для ведущего звена, после того как прибавлены силы инерции, число уравнений равновесия, которое можно составить, превышает на единицу число неизвестных величин, подлежащих определению. Третье уравнение равновесия дает возможность определить уравновешивающую силу Ру или уравновешивающий момент Му, который нужно приложить к ведущему звену — кривошипу для уравновешивания всех сил, действующих на звенья механизма при вращении кривошипа. Звено, к которому приложена уравновешивающая сила Ру, при силовом расчете будем считать начальным звеном механизма. Реакция в начальном вращательном механизме зависит от способа передачи энергии начальному звену источником энергии. [c.359]

Вопросы уравновешивания машин возникли в конце XIX века в связи с появлением быстроходных машин. При движении машины, ПОМИМО статических усилий, в ней возникают дополнительные усилия — так называемые динамические давления, которые передаются на ее станину, а через последнюю — на фундамент машины. [c.399]

Эти динамические давления, будучи переменными по величине н знаку, производят сотрясения и вибрации машины и, таким образом, стремятся нарушить связь станины с фундаментом. Кроме того, динамические давления, возникающие при движении машины, увеличивают трение в точках опоры вращающихся валов, увеличивают износ подшипников, создают добавочные напряжения в отдельных частях машины, ведущие к усталости металла и его разрушению, и т. д. Поэтому в процессе проектирования машины ставится задача полного или частичного погашения динамических давлений. Эта задача называется задачей об уравновешивании движущихся масс механизмов машины, или задачей об уравновешивании сил инерции машины, так как влияние движения масс оценивается силами инерции. [c.400]

Силы инерции звеньев машин, совершающих плоскопараллельное или возвратно-поступательное движение, уравновешиваются посредством рационального соединения нескольких механизмов (в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания, компрессорах и др.) или с помощью противовесов, помещаемых на вращающиеся звенья. Уравновешивание противовесами рассмотрим на примере кривошипно-шатунного механизма (рис. 9.5, а). Масса шатуна приближенно может быть заменена двумя эквивалентными массами /Пш и /Пш, сосредоточенными в точках Л и В. Величины этих масс определяются из выражений [c.192]

Этот метод уравновешивания масс оправдался на быстроходных судах линии Гамбург-Америка и позволил предотвратить опасность резонанса. Впрочем, уравновешивание масс практически имело лишь преходящее значение для судостроения, так как вскоре повсюду перешли от поршневых машин к турбинам, в которых нет масс, совершающих возвратно-поступательное движение. Но в автомобильных и авиационных моторах, а также и в дизель-моторах подводных лодок уравновешивание масс еще и поныне играет важную роль. [c.106]

Условность состоит в том, что при движении системы уравновешивания нет, так как силы 1 к точкам системы не приложены. [c.28]

Одной из естественных тенденций в развитии машин явилась тенденция к повышению их рабочих скоростей, мощностей и передаваемых сил. До Великой Октябрьской социалистической революции вопросы динамики машин и механизмов были развиты сравнительно мало. В основном изучалась динамика паровых машин, некоторые вопросы динамики поршневых двигателей внутреннего сгорания и теория регулирования неравномерности движения этих машин. Динамика технологических машин начала разрабатываться только после революции. Первые исследования по динамике технологических машин были посвящены сельскохозяйственным машинам. В основу их были положены труды акад. В. П. Горячкина. До 30-х годов нашего столетия работы по динамике машин и механизмов продолжали носить прикладной характер. Рассматривались отдельные задачи динамики применительно к авиадвигателям, сельскохозяйственным, текстильным, пищевым, горным и другим машинам. В основном рассматривались задачи кинетостатики, уравновешивания масс, подбора маховых масс и некоторые вопросы крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания. В период с 1930 по 1940 г. на основе развития теории структуры механизмов появляются работы более общего плана, в которых излагаются методы кинетостатического исследования как плоских, так и пространственных механизмов. Начинают развиваться методы динамического исследования зубчатых, кулачковых и других видов механизмов. [c.29]

Первой из задач статики механизмов является задача об уравновешивании сил, приложенных к данной системе, одной силой заданного направления. Ассур указывает на три пути решения этого вопроса — при помощи определения равновесия каждого звена, путем определения мгновенных центров вращения в абсолютном и в относительных движениях звеньев механизма и применяя способ жесткого рычага Жуковского. [c.154]

Компенсация динамических воздействий, уравновешивание и практическое использование сил инерции представляют в на-стояш,ее время одну из наиболее важных технических проблем И—3]. Встречающиеся трудности при решении конкретных задач в целом ряде случаев определяются отсутствием обобщенного критерия связи динамики машин и механизмов с произвольным движением звена приведения при переменной величине приведенного момента инерции и силовых реакций стоек, подвижной или неподвижной. Известные решения для частных случаев основаны на использовании, как правило, упрощающих предположений и не могут быть обобщены с необходимой степенью точности на более широкий круг задач. [c.3]

Определить массы противовесов mni и m п и углы их закрепления Pi и Pii (отсчитываемые от линии 05.2 в направлении против движения стрелки часов) для уравновешивания сил инерции грузов mi, т., если координаты центров масс и So противовесов равны рп1 = Рпп = 10 мм. Массы грузов = 1,0 кг, пц = 2,0 кг. Расстсяния отоси вала центров масс S( и грузов равны pj = Юмм, Р2 = 3 мм, 1а1 = 100 мм, 300 мм, L = 400 мм, угол закрепления 12 = 90°. [c.93]

Применительно к машинам и механизмам основные задачи динамики могут быть сформулированы следующим образом определение сил, приложенных к звеньям механизма определение закона движения механизма под действием приложенной системы сил выбор необходимых конструктивных параметров механизма, обеспечивающих заданный режим движения механизма исследование f o-лебаиий в машинах или механизмах уравновешивание и виброза-ищта машин. [c.115]

На рис. 71 приведена схема одного из наиболее простых балансировочных станков (рамная балансировочная машина). Основной частью станка является рама ЛОВ, которая может совершать колебания вокруг оси О. Восстанавливающий момент при колебаниях рамы создается пружиной С, коэффициент жесткости которой обозначим через с. Размах колебаний некоторой точки Е рамы фиксируется пии1ущнм острием или стрелкой индикатора. Рама несет два подшипника Л и В, в которые устанавливают вал балансируемого ротора. Принимая плоскости / и //за плоскости уравновешивания, располагаем ротор так, чтобы плоскость // проходила через ось вращения О. При таком расположении ротора дисбаланс А не оказывает влияния на движение рамы вместе с ротором, что дает возможность определить дисбаланс А) независимо от Ац. [c.100]

Для повышения равномерности движения, уравновешивания деталей машин и для накопления энергии в целях повышения силы удара или для ее ноеприятия (в машинах ударного действия) применяют детали, использующие для выполнения своих функций массу, - м а X о в и-к и, маятники, грузы, баб ы, ш а-боты. [c.8]

Если звено механизма движется с переменной скоростью илн траектории его точек неирямолинейны, то из-за возникающих при этом ускорений появляются силы инерции звена, которые дополнительно нагружают связанные с ним звенья. Силы инерции вызывают динамические давле[1ия в кинематических парах, увел1[-чивают силы трения, вызывают дополнительные напряжения в материале звеньев, вибрации механизма и нарушения плавности движения. Массы звеньев, силы инерции которых вызывают дополнительные давления па опоры, называются неуравновешенными массами. Устранение нлп уменьшение дополннте.тьных нагрузок, вызываемых силами инерции, называется уравновешиванием масс. [c.400]

ИЗ выражения для главного вектора действующих на механизм сил Fg + Рфс + Рфп = Рт- Так как векторы Fg и Рф равны, а направления противоположны, то Fs = Fфf = тмП5м. Главный вектор сил инерции подвижных звеньев механизма F = равен нулю только в случае пдм = 0. Это соответствует случаю полного уравновешивания механизма, когда его центр масс. Sm неподвижен или движется равномерно и прямолинейно. Как было показано выше, это возможно только при вращательном движении звеньев. При наличии поступательно движущихся звеньев полное уравновешивание возможно при нспользовании специальных схем механизмов. [c.359]

Особо рассматриваются задачи о движении механизма, находящегося под действием приложенных к нему сил. В связи с новыми возникшими требованиями практики в настоящее время приходится вести динамический расчет механизма с учетом упругости ero звеньев. Такие задачи решаются при помощи уравнений Лaгpaнжa второго рода. К динамическим задачам, решаемым в курсе теории механизмов и машин, относятся также задачи о регулировании скорости движения механизма и некоторые задачи об уравновешивании масс механизмов. [c.10]

Применение вилок в звеньях карданных сочленений обеспечивает уравновешивание моментов сил инерции, вoзникaющиx при вращательном движении, а следовательно, исключает соответствующие изгибающие нагрузки. Наличие вилок не вносит изменений в кинематические параметры движения звеньев, вследствие чего на кинематической схеме (рис. 3.3) указаны лишь половины вилок и крестовин. [c.53]

Следовательно, при проектировании машины для уравновешивания действия сил инерции ее звеньев, необходимо так подобрать распределение масс подвижных звеньев машины, чтобы обилий центр тяжести их был неподвижен, при этом сумма проекций всех сил инерции на координатные оси будет равна нулю, а сумма проекций количеств движений будет постоянной. При уравновешивании действия моментов от сил инерции, осуществляемом при Jxz— = onst и onst, ставится дополнительное требование подбора [c.411]

Что Тсасается уравнения (21.12), a именно = onst или, что то же, = О, то здесь нужно сказать следующее. Момент сил инерции около оси Ог, перпендикулярной к плоскости движения механизма, уравновешивается вращающим моментом на главном валу. Закон изменения последнего зависит от сил, действующих на машину. Поэтому в процессе проектирования на основе выявления действия сил на главный вал необходимо предусмотреть такое чередование динамических процессов, которое обеспечило бы выравнивание вращающего момента на главном валу. Если это не удается, для выравнивания вращающего момента приходится применять специальные устройства. В силу указанных соображений, момент М г при установлении общих условий уравновешивания сил инерции обычно не принимается во внимание, и машина считается практически уравновешенной, если даже М г Ф 0. [c.402]

Установление геометрокинематических параметров механизма дает возможность перейти к следующей стадии решения задачи синтеза механизмов — динамическому синтезу, при котором движение механизма рассматривается под действием сил, заданных и возникающих в процессе движения механизмов и машин. В этой стадии завершается определение размеров звеньев, их масс и моментов инерции, решаются задачи уравновешивания сил инерции, регулирования плавности хода, уровней колебаний, демпфирования колебаний и снижения уровней шумов, обеспечения устойчивости движения и др. [c.75]

ПОНЯТИЕ ОБ УРАВНОВЕШИВАНИИ СИЛ ИНЕРЦИИ ЗВЕНЬЕВ, СОВЕРШАЮЩИХ ПЛОСНОПАРАЛЛЕЛЬНОЕ И ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЯ [c.192]

В сборнике представлены работы, посвященные пшрокому кругу проблем динамики механизмов и агрегатов, применяемых в конструкциях современных машин. Исследуются вопросы динамики неустановивхпихся процессов в машинных агрегатах, динамика механизмов с неголономными связями, вопросы устойчивости движения машин, их уравновешивания, оптимизации их параметров. [c.2]

Однако в отличие от обычной задачи нахождения чисто вынужденных колебаний упругой системы вомущающие силы — небаланс ротора — в данном случае неизвестны, а задача теории и практики уравновешивания состоит в том, чтобы по замерам тех или иных величин, характеризующих движение ротора, найти соответствующие ему возмущающие силы и затем путем добавления уравновешивающих грузов свести их к возможному минимуму. [c.116]

Чтобы поддержать в слое жидкости, заключенном между двумя пластинами, течение с постоянным градиентом скорости или с постоянной скоростью сдвига, необходимо прилагать к обеим пластинам постоянную силу, для каждой из пластин равную по величине, но противоположную по направлению. Для верхней пластины сила должна быть направлена вправо, параллельно направлению ее движения, для нижней пластины — влево. Обе эти силы, очевидно, нужны для уравновешивания сил, стремящихся выравнять скорости обеих пластин и оказывающих сопротивление их взаимному перемещению, т. е. силы трения, приложеннойк движущейся пластине и стремящейся затормозить ее движение, и силы трения, приложенной к нижней, неподвижной пластине и стремящейся увлечь ее и начать двигать в ту же сторону, в которую движется верхняя пластина. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...