Звено - Движение т- Сила инерции

Как выяснилось из содержания примера п. 14, для облегчения учета общего динамического эффекта, производимого отдельными звеньями машины, бесчисленное множество сил инерции, связанных с различными материальными точками каждого из звеньев, удобно объединять в равнодействующие или эквивалентные системы сил и пар, сводящиеся в отдельно.м звене к одной или нескольким силам или силам и паре. Как было отмечено в разделе о структуре механизмов (см. т. 1), звенья машин в общем случае совершают пространственные движения. Механизмы машин с пространственным движением звеньев относят к группе пространственных механизмов. Но наиболее распространенным движением звеньев как в плоских, так и в пространственных механизмах является плоское движение, которое может быть поступательным, вращательным и сложно- [c.76]

Поступательное движение звена. При поступательном движении звена все его точки в любой момент времени имеют равные и одинаково направленные скорости и ускорения и описывают одинаковые траектории. Поэтому массу т звена можно считать сосредоточенной в центре масс 5 звена и определять результирующую силу инерции как произведение этой массы на [c.172]

При прямолинейном неравномерном движении звена массы т сила инерции равна [c.174]

В динамике машин рассматриваются методы определения движения звеньев механизма под действием внешних движущих сил и сил сопротивления. Силы задаются в зависимости от тех процессов, которые происходят в машине. Например, в двигателе внутреннего сгорания, приводящем в движение генератор электрического тока, движущей силой является давление расширяющегося газа на поршень, а силами сопротивления — сопротивление ротора генератора вращению и т. д. Кроме того, в этом разделе курса изучаются силы, действующие на звенья механизмов рассматриваются вопросы регулирования движения, уравновешивания сил инерции и др. [c.3]

При движении звеньев механизма в кинематических парах возникают дополнительные динамические нагрузки от сил инерции звеньев. Так как всякий механизм имеет неподвижное звено-стойку, то и стойка механизма также испытывает вполне определенные динамические нагрузки. В свою очередь через стойку эти нагрузки передаются на фундамент механизма. Динамические нагрузки, возникающие при движении механизма, являются источниками дополнительных сил трения в кинематических парах, вибраций в звеньях и фундаменте, дополнительных напряжений в отдельных звеньях механизма, причиной шума и т. д. Поэтому при проектировании механизма часто ставится задача о рациональном подборе масс звеньев механизма, обеспе- [c.275]

Во многих случаях при проектировании машин и механизмов закон изменения обобщенных координат в функции времени удается определить только на последующих стадиях проектирования, обычно после динамического исследования движения агрегата с учетом характеристик сил, приложенных к звеньям механизма, масс и моментов инерции звеньев. В таких случаях движение выходных и промежуточных звеньев определяется в два этапа на первом устанавливаются зависимости кинематических параметров звеньев и точек от обобщенной координаты, т. е, определяются относительные функции (функции положения и передаточные функции механизма), а на втором —определяются закон изменения обобщенной координаты от времени и зависимости кинематических параметров выходных и промежуточных звеньев от времени. [c.61]

Как видно из уравнений (5.26) и (5.27), главный вектор F,, вычисляется посредством сил инерции, а это указывает на то, что он есть результат ускоренного движения всех подвижных звеньев механизма, т. е. имеет динамическую природу, Отметим, что на основание машины передается также воздействие ее силы тяжести и в ряде случаев воздействия других активных сил (например, сил за- [c.197]

Остановимся подробнее на определении сил инерции звеньев. Из курса физики известно уравнение поступательного движения тела массы т под действием силы Р та = Р, где а — ускорение тела. [c.59]

Кинематические характеристики механизма необходимы не только для оценки качества синтеза схемы механизма, но и для решения задач, связанных с прочностным расчетом и конструированием его звеньев, оценки динамических свойств механизма. Например, для проведения силового расчета механизма необходимо определить силы инерции и сопротивления движению звеньев, для чего должны быть известны скорости и ускорения их. Для вписывания механизма в конструкцию машинного агрегата необходимо знать траекторию движения его звеньев и их положения, определяющие габаритные размеры механизма. Для многих механизмов траектории движения звеньев определяют форму корпусных деталей, являющихся наиболее материалоемкими в машинах (картеры двигателей внутреннего сгорания, корпуса насосов и турбин, головки элеваторов и т. п.). [c.188]

I. Силовой анализ механизма имеет целью определение реакций в кинематических парах по заданным величинам сил сопротивления, сил тяжести звеньев и их сил инерции. Силы инерции, как нам известно, можно определять, если известны законы движения звеньев механизма. Имея в своем распоряжении известные законы движения звеньев, мы можем определить главные векторы и главные моменты сил инерции звеньев, которые можно использовать при определении реакций в кинематических парах. Указанные реакции являются причиной возникновения сил трения. Так как силы трения, зависящие от реакций, в свою очередь влияют на реакции, то, вообще говоря, расчет реакций в кинематических парах с учетом сил трения прямым путем выполнить трудно. Эти трудности можно обойди, если воспользоваться методом последовательных приближений, заключающимся в том, что сначала производят силовой расчет, считая силы трения равными нулю. После определения реакций определяют силы трения, благодаря чему можно установить уточненные величины реакций в кинематических парах. После этого производят следующий, уточненный расчет и т. д. до тех пор, пока результаты двух последовательных расчетов окажутся достаточно близкими. [c.91]

Силы инерции звена в сложном плоскопараллельном движении. Это движение представляет собой общий вид движения в плоскости. Оно свойственно шатунам, сателлитам планетарных передач и т. п. [c.277]

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]

Если при определении сил инерции было принято равномерное движение начального звена, то момент М даст значение уравновешивающего момента Му, т. е. момента внешних сил, действующих на начальное звено. При неравномерном движении М = Му— где /1 — момент инерции начального звена относительно оси вращения 81 — угловое ускорение начального звена. [c.64]

Если звено приведения движется равномерно, то а=0 и е = 0, а потому Р = Ри и Ми = Л1и, т. е. равно силе и моменту от сил инерции в перманентном движении. [c.305]

Если движение звеньев механизма известно, т. е. если заданы функции X = X (0, У = У t), 2 = 2 t), Ц>х = фл (0. Фу = Фу (0. фг = Ц>г (0. то все компоненты главного вектора и главного момента сил инерции могут быть вычислены по формулам (2.1) и (2.2). [c.38]

Уравнение движения и кинетостатический анализ. Уравнение (2.26) можно было бы получить и другим способом. Можно, например, записать в общем виде выражения для сил и. моментов сил инерции каждого подвижного звена. Эти выражения будут содержать функции передаточных отношений и множители а, и ы . В результате последовательного исключения внутренних сил (т. е. сил взаимодействия звеньев) получится уравнение, связывающее движущий момент и момент полезных сопротивлений. Это [c.68]

Механизмы третьей группы ранее мы назвали механизмами статического действия. Они характеризуются слабым влиянием сил инерции, так что для них условия равновесия звеньев практически не зависят от скорости и равномерности движения. Сюда относятся все медленно работающие машины, в частности многие машины с ручным приводом, домкраты, ручные лебедки и т. п. В таких механизмах нагрузка на поверхности соприкосновения звеньев не зависит от закона движения. [c.71]

Силовой расчет механизмов можно выполнить различными способами. Однако в последнее время пользуются преимущественно принципом Даламбера, который формулируется так если к каждой точке материальной системы, кроме равнодействующей заданных сил и реакций связей, приложить еще силу инерции этой точки, то уравнениям динамики можно придать форму уравнений статики. Основанный на принципе Даламбера силовой метод расчета, который состоит в перенесении методов статики в решение задач динамики механизмов и машин, называют кинетостатическим расчетом механизмов в отличие от статического расчета, при котором силы инерции звеньев не учитываются. Таким образом, если закон движения материальной системы известен, то, присоединяя к точкам этой системы, кроме задаваемых сил и реакций связей, также фиктивные силы инерции, можно рассматривать эту систему условно находящейся в равновесии и определять неизвестные силы методами статики, т. е. с помощью уравнений равновесия или принципа возможных перемещений. [c.342]

Сила инерции Phi в переносном поступательном движении равна произведению массы т звена на ускорение любой точки звена, например, точки В, и приложена в центре тяжести 5 звена. [c.345]

Сила инерции ролика Р 2 =- т вив и направлена в сторону, обратную ускорению wg центра ролика. Звено 3 совершает колебательное движение относительно точки 0 . Силы инерции звена 3 [c.367]

Если при определении сил инерции было принято равномерное движение начального звена, то момент Му даст величину уравновешивающего момента , т. е. момента внешних сил, дей-ствуюш.их на начальное звено. При неравномерном движении начального звена надо вычесть (или прибавить) момент сил инерции. [c.131]

Проектирование механизмов и машин (синтез) должно быть завершено обоснованным определением конфигураций и расчетом размеров всех их элементов, деталей и сборочных единиц по критериям прочности, надежности, долговечности и требуемого выполнения технологических функций. Однако такая цель может быть достигнута лишь методом последовательных приближений. Действительно, для реализации требуемых движений рабочих органов какой-либо машины должны быть выбраны подходящая кинематическая схема механизма и размеры длин звеньев. Для преодоления сил полезных и вредных сопротивлений, свойственных технологическому процессу, необходимо обеспечить прочные размеры звеньев, которые зависят не только от технологических факторов, но и от сил инерции, сил трения звеньев машины и т. д. Но силы инерции и моменты сил инерции их не могут быть опре 74 [c.74]

Поступательное движение. В механизме, изображенном на рис. 6.1, ползун совершает возвратно-поступательное движение. Сила инерции ползуна равна произведению массы т на ускорение центра тяжести и направлена противоположно ускорению, т. е. Р з = —та,. Эта сила инерции условно приложена в центре тяжести ползуна и проявляется в давлении его на сопряженные звенья. [c.131]

Потом под ролик подходит участок профиля d с уменьшающимися радиусами-векторами, отчего расстояние ОА начинает убывать и клапан опускается.Чтобы при этом движении вниз предохранить ролик от отставания от профиля кулачка, ставится и собственный вес клапана должны преодолеть силы трения и случайные заедания в сальнике шпинделя 3, неуравновешенное действие газов или жидкости на тарелку клапана и силу инерции звена 3, направленную вверх, при ускоренном движении клапана вниз, т. е. стремящуюся оторвать ролик от профиля кулачка. Пружина должна выполнять свое назначение и в период замедленного движения клапана вверх, когда сила инерции толкателя тоже направлена вверх и, следовательно, также стремится оторвать ролик от профиля кулачка. [c.295]

Выбор закона движения рабочего звена. При проектировании профиля кулачка обычно задаются законом движения толкателя и по нему находят необходимый профиль кулачка, обеспечивающий заданный закон движения. В качестве желаемого закона движения можно принять определенный тип кривой перемещения, график скорости или график ускорений. Имея в виду большое значение в динамике кулачковых механизмов закона изменения ускорений (так как с ускорениями толкателя связаны пропорциональные им и массе звена силы инерции, учитывать которые приходится при расчете замыкающих пружин, при определении напряжений в частях механизма и т. д.), обычно в качестве закона движения задаются кривой ускорений толкателя, выбирая ее целесообразного вида, и затем по ней находят методом графического интегрирования закон изменений скорости, а вторичным интегрированием — график перемещений толкателя, являющийся, как увидим ниже, исходным графиком для определения профиля кулачка. [c.318]

В том же случае движения, когда в данный момент 2 ин + + Е вес > 0. т. е. когда силы инерции вместе с силами веса звеньев по своему суммарному действию являются в машине добавочными движущими факторами, мгновенным к. п. д. назовем отношение [c.69]

Уравнсвешивание вращающегося звена. При определении реакций опоры на вращающееся звено приходится считаться не только с приложенными силами, как при поступательном движении, но такл<е и с самим движением, влияние которого оценивается так называемыми силами инерции . Для каждой частицы вращающегося звена с массой т сила инерции равна—ш/, или, разлагая ускорение [c.119]

На основании этого принципа можно составлять уравнения равновесия для всего звена или его части в предположении, что на звено действуют не только приложенные силы, но и силы инерции , которые для каждой точки звена имеют математическое выражение Р = —т/, и что звено вследствие этого находится в покое. Такое представление даёт большое упрощение, когда движение звена заранее известно. Так, реакции опор равномерно вращающегося вала легко могут быть определены, если вообразить, что вал не вращается, а на него действуют центробежные силы инерции , которые в этом случае приводятся к довольно простой системе сил в этом смысле и говорят о центробежных силах, действующих на вращающееся звено. Подобно этому могут быть определены реакции опор балки, поднимающейся (вместе с опорами) вертикально вверх с ускорением. Если же в обоих случаях рассмотреть внутренние напряжения, то они окажутся в точности такими, как если бы звенья были неподвижны, а силы инерции были распределены согласно распределению масс и ускорений точек звена. В этом смысле и принято говорить, что звенья нагружены силами инерции, так как все расчёты на прочность производятся по уравнениям равновесия. Такова сила привычки. В таком же смысле говорят, что вращающийся маховик находится под действием центробежных сил , которые при большой угловой скорости могут повести даже к разрыву. Но все эти выражения являются лишь условными фразами для указания того несомненного факта, что внутренние напряжения материала, как и реакции связей, зависят от движения и что эта зависимость прош,е всего может быть выражена посредством сил инерции . [c.22]

Принципиальная схема машины для динамической балансировки представлена на рис. 13.6. Балансируемому звену 7, которое устанавливается в подшипниках на раме 2, сообщается достаточно быстрое вращательное движение, в результате чего, если звено не уравновешено, возникают силы инерции. Эти силы воздействуют на раму, которая соединена шарниром О и пружиной 5 с неподвижной станиной, и вызывают ее колебание относительно шарнира. Максимальная аг,1плитуда колебания, зависящая от величины дисбаланса, наступит тогда, когда нас ( упит явление резонанса т. е. когда период вынужденных колебаний, зависящий от числа оборо- [c.338]

В результате нрнвелеиия сил н масс механизм заменяется эквивалентной динамической моделью (расчетной схе.мой), состоящей из од][ого вращающегося звена — звена ириведення, которое имеет М0МС1ГГ инерции / (приведенный момент инерции механизма) и находится иод действием приведенного момента Л1 (рис. 4.6, а). В качестве звена приведения обычно принимается начальное звено. При поступательном движении начального звена в качестве динамической модели рассматривается точка приведения с массой т,[ (приве- [c.121]

Вертикальная колонна /, несущая руку робота-манипуля-тора, может поворачиваться на угол ф. Рука со схватом поворачивается на угол б- и выдвигается на расстояние г. Момент инерции вертикальной колонны относительно оси вращения /ь звенья 2 и 3 считать тонкими однородными стержнями длины /г и 3 и массы гп2 и шз масса переносимого груза т. К вертикальной оси вращения приложен момент М,р, к оси поворота второго звена — момент М движущая сила, создаваемая приводом в поступательной паре, / 23. Составить диф-фереицпальные уравнения движения механизма. Трением пренебречь. [c.369]

На рис. 5.9, б представлен план сил, приложенных к звеньям структурной группы. Этот план наглядно показывает, насколько важно учитывать влияние ускоренного движения )веньев, сли им пренебречь, т. е. положить силы инерции и (J) ) равными нулю (рис. 5.9, в), то такой неучет приведет к заниженным значениям [c.193]

Из (5.25) следует, что величина искомого момента М4 опреде- ляется BHeuiHHM активным моментом Ali, приложенным к валу машины (т. е. к. чвену / механизма), а также влиянием ускоренного движения звеньев. Это влияние численно оценивается посредством момента главного вектора и главных моментов сил инерции, поскольку силовой расчет проводится методом кинетостатики (см. 5.1). [c.197]

Для звена, совершающего плоскопараллельное движение (рис. 20.3), элементарные силы инерции можно привести к главному вектору сил инерции и т лавному моменту сил нг[ерцни [c.244]

Работа машинного агрегата сопровождается динамическими воздействиями его.на окружающую среду. Гфи относительном движении звеньев усилия в кинематических парах изменяются, что приводит к переменному нагружению стойки механизма. Вследствие этого фундамент, на которо.м установлен машинный агрегат, испытывает пиклически изменяют,иеся по величине и направлению силы. Эти силы через фундамент передаются на несущие конструкции здания, соседние машинные агрегаты и приборы и приводят к колебаниям и вибрациям. Неравномерность движения звеньев механизмов приводит к возникновению дополнительных сил инерции. Эти силы увеличивают колебания и вибрации звеньев механизма и машины в целом и сказываются на точности их работы. Если амплитуда колебаний достаточно велика (например, при работе в зоне резонанса), то в деталях звеньев возникают напряжения, превышающие допускаемые, что приводит к их разрушению. Вибрации — это причина выхода из строя деталей самолетов и вертолетов, элементов газовых и паровых турбин, неточностей в работе станков, роботов и т. п. [c.351]

КПД планетарного механизма можно определять двумя методами. Первый метод основан на силовом расчете с учетом трения. Второй метод основан на предиоложении, что при обращенном движении силы, действующие на звенья механизма, не изменяются и потому их отношения могут быть выражены через КПД обращенного механизма. Второй метод является приближенным, так как ири обращении движения несколько меняются силы гидравлического сопротивления (в передачах с колесами, погруженными в масляную ванну), не учитываются центробежные силы инерции и т. п. Однако он применяется чаще, так как при расчетах по первому методу надо иметь значения коэффициентов трения в зубчатых зацеплениях, которые, как правило, не известны. При расче- [c.206]

Для пояснения сказанного обратимся к рис. 2.17, где представлен параллелограммовый шарнирный четырехзвенник. Такие механизмы применяются, например, для вращения колес локомотива при групповом приводе. На рисунке 1 — ведущий кривошип, 3 — ведомый кривошип, 2 — спарник (т. е. шатун, имеющий поступательное круговое движение), 4 — стойка. Центры масс кривошипов и спарника движутся по круговым траекториям, показанным на рисунке штрих-пунктирными линиями. Сила инерции каждого из этих трех звеньев направлена вдоль радиуса соответствующей окружности и равна шгсо , где т — масса звена, г — радиус окружности, по которой движется центр его массы, а (о — угловая скорость вращения кривошипа. Если сложить параллельные силы [c.53]

Направление силы P i противоположно ускорению ав точки В, т. е. противоположно вектору рдЬ, а направление силы инерции Ри2 противоположно ускорениюflsB, т. е, противоположно вектору bs плана ускорений. Точка пересечения линий действия сил P i и Ри2 т. е, прямых, проведенных через точку S параллельно р.,Ь и через точку Ко параллельно bs, определит точку Т, через которую проходит линия действия резу. ьтирующей силы инерции Р . Величину и направление силы Р определяют по формуле (17. 1). Точкой подвеса, определяющей поступательную слагак> щую движения звена АВ, может быть выбрана не точка В, а ка-кая-либо другая точка звена, например, точка А. Тогда получаем некоторую другую точку Т приложения силы Ри, лежащую на той же линии действия п — п. [c.345]

К. п.д. планетарного механизма. Обеспечение заданного передаточмого отношения есть основное условие синтеза планетарных механизмов. Из дополнительных условий одним из важнейших является коэффициент полезного действия (к. п. д.) К. п. д. планетарного механизма можно определять двумя методами. Первый метод основан на силовом расчете с учетом трения. Второй метод основан на предположении, что при обращенном движении силы, действующие па звенья механизма, не изменяются, и потому их отношения могут быть выражены через к. п. д. обращенного механизма. Второй метод является приближенным, так как при обращении движения несколько меняются силы гидравлического сопротивления (в передачах с колесами, погруженными в масляную ванну), не учитываются центробежные силы инерции сателлитов и т. п. Однако он применяется чаще, так как при расчетах по первому методу надо иметь значения коэффициентов тренпя в зубчатых зацеплениях, которые, как правило, не известны. При расчетах по второму методу требуется лишь знать к. п. д. зубчатого механизма с неподвижными осями (к. п. д. обращенного механизма), экспериментальные значения которого определены с достаточной точностью. [c.462]

При известных значениях массы т и угловой скорости ведомого звена максимальное значение силы инерции определяется наибольшим значением, второй передаточной функции (q>). В действительности же на величину силы инерции влияет не только величина второй передаточной функции, но и плавность этой функции в течение всего периода движения ведомого звена. Конечные скачки второй передаточной (Ьункции при заданной скорости ведущего звена ф характеризуют конечные скачки ускорений ведомого звена, приводящие к мягким ударам. Эти скачки, свойственные функциям некоторых законов, значительно увеличивают силы инерции, рассчитанные без их учета. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...