Механизмы упругие — Устойчивость

Механизм потери продольной устойчивости. Конструкция ракеты представляет собой упругую механическую систему, в которой нод действием возмущающих сил возникают разнообразные формы механических колебаний. При решении задачи продольной устойчивости ракет определяющую роль играют продольные колебания корпуса. При реализации этих форм колебаний ракета деформируется вдоль продольной оси. На рис. 3 показаны схема ракеты и распределение вдоль ее оси значений коэффициента одной из возможных форм продольных колебаний. (Под коэффициентом формы колебаний произвольного сечения принято понимать безразмерное число, равное отношению смещения сечения относительно положения равновесия к смещению некоторого фиксированного сечения, например носка изделия.) При реализации изображенной на рис. 3, б формы колебаний носовая и хвостовая части ракеты движутся в противоположные стороны. Что же касается направления движения днищ баков первой ступени, то они в рассматриваемом случае совпадают. Переменная составляющая ускорений нижних точек топливоподающих трактов и днищ баков, возникающая при продольных колебаниях корпуса, вызывает периодическое изменение давления компонентов на входе в двигатель. Это приводит к колебанию тяги двигателей, приложенной к корпусу. Если динамические свойства топливоподающих трактов и двигателя таковы, что всякий раз, когда конструкция ракеты сживается, тяга двигателя возрастает (а при растяжении падает), то за период колебаний будет совершаться положительная работа. [c.7]

Основные свойства упругих элементов. Требования, предъявляемые к упругим элементами, зависят от их назначения, условий работы и точности механизмов. Однако упругие элементы разного назначения обладают рядом общих свойств. Точность работы механизмов во многом зависит от стабильности упругих характеристик пружин, достигаемой за счет использования высококачественных материалов при их изготовлении. Кроме того, упругие элементы приборов должны обладать достаточной прочностью и выносливостью, а в ряде случаев электропроводностью и устойчивостью к агрессивным средам. [c.460]

Кинетика выделения фаз при распаде твердых растворов. Распад с выделением фаз происходит по механизму образования и роста зародышей в соответствии с общими закономерностями этого механизма. Помимо затрат выделившейся объемной свободной энергии на приращение поверхностной энергии и компенсацию энергии упругих деформаций, образование зародышей тормозится еще и необходимостью больших флуктуаций концентрации. Поэтому для начала распада требуются большие степени переохлаждения (пересыщения) и длительные выдержки при соответствующих температурах. В то же время при данных температурах должны заметно развиваться процессы диффузии растворенных компонентов. Общая скорость образования новой фазы в зависимости от степени переохлаждения описывается кривой с максимумом. Чем больше степень переохлаждения, тем меньшие размеры имеют устойчивые зародыши, способные к росту. В координатах температура — время процесс описывается С-образной кривой. В реальных металлах возникновение зародышей облегчается наличием дефектов кристаллического строения. [c.497]

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]

Положение устойчивого статического равновесия звеньев механизма соответствует минимуму потенциальной энергии. При определении потенциальной энергии механизма П учитываем только массу М, сосредоточенную в точке А, и упругость пружины с, помещенной между стойкой и стрелкой 1. [c.251]

Увеличение веса машины за счет присоединения дополнительной плиты к основанию приведет к увеличению инерционного сопротивления системы, уменьшит амплитуду ее колебания при той же вынуждающей частоте. Одновременно с этим тяжелая плита, жестко связанная с машиной, приблизит геометрический центр тяжести системы к плоскости несущей конструкции, что, создавая более устойчивое равновесие, также будет способствовать уменьшению амплитуд вынужденных колебаний. Однако чрезмерное увеличение веса механизма повлечет к изменению жесткости прокладок, что, нарушая их оптимальные упругие свойства, может [c.107]

Был решен ряд задач по автоколебательным процессам в машинах. В последние годы изучались колебания деталей роторных машин и механизмов крупных роторов мош ных турбин и турбогенераторов, барабанов центрифуг, роторов газовых турбин, шпинделей станков и веретен и ряда других. При этом исследовались колебания самого вала с учетом прецессии центра вала, угловых прецессий плоскости сечений, связанных с ним дисков, влияния собственного веса и неодинаковой жесткости вала в различных направлениях, упругости опор, влияния трения и т. д. Исследованы были также динамические явления, возникающие при работе гибких валов. В частности, такие вопросы, как наличие кратных резонансов и нестационарный переход через эти резонансы, устойчивость в закритической области, влияние присоединенного двигателя ограниченной мощности в условиях стационарных и нестационарных колебаний и др. [c.31]

Метод силовозбуждения от постоянного усилия предопределяет устойчивую работу машин в весьма широком диапазоне частот и нагрузок. Однако при этом не исключена возможность возникновения колебаний соответствующих упругих систем. Такие колебания искажают заданный режим напряженности образца вследствие действия переменных инерционных нагрузок и могут возникать при программировании напряжений по дискретной схеме в результате срабатывания исполнительных механизмов и неизбежного биения всей вращающейся системы. Исследование происходящих при этом динамических процессов, проведенное на серийной машине МИП-8М, позволило выяснить их характер, оценить их влияние, произвести рациональный выбор параметров, а также наметить ряд конструктивных мероприятий, которые необходимо учитывать при создании машин для программных испытаний вращающихся образцов. [c.86]

Механизмы с упругими связями часто предназначаются для работы в вибрационном или виброударном режимах. Подобные режимы могут также возникать в результате побочных вибраций и пульсаций, сопутствующих работе любой машины. В обоих случаях задачи проектирования и расчета механизмов с упругими связями тесно связаны с анализом их динамики и устойчивости. [c.7]

Книгу условно можно разделить на три части. В первой части (главы 1, 2, 3) формулируются основные задачи исследования динамики и устойчивости механизмов с упругими связями, приводятся дифференциальные уравнения динамики механизмов с упругими связями на примерах простейших динамических моделей дается представление об устойчивости периодических режимов движения вибрационных и виброударных систем, вводятся основные понятия и определения (глава 1). [c.8]

Следующие три главы (4, 5, 6) образуют вторую часть книги, в которой рассматриваются вопросы динамики и устойчивости вибрационных режимов движения механизмов с упругими связями. Здесь сначала вводятся понятия о статической характеристике и характеристике частоты свободных колебаний механизма, затем составляются дифференциальные уравнения его вынужденных колебаний, изучается структура коэффициентов дифференциальных уравнений движения, вводится понятие о положении динамического равновесия механизма как о среднеинтегральном значении обобщенной координаты за период внешнего воздействия (глава 4). [c.8]

Третья часть книги (главы 7, 8, 9) посвящена исследованию динамики и устойчивости виброударных режимов движения механизмов с упругими связями. [c.9]

Следует заметить, что иногда задачи динамики и устойчивости механизмов с упругими звеньями решают, предполагая, что закон движения одного из звеньев задан (например, закон движения а = а (/) звена 1 на рис. 1.1, б). При этом упругое звено 2 фактически играет роль упругой связи, через которую передается возбуждение, воздействующее на другие звенья механизма. [c.12]

Чтобы получить представление о содержании задачи анализа устойчивости движения виброударных механизмов и систем, мы рассмотрим еще одну динамическую модель (рис. 1.11). Она представляет собой платформу /, движущуюся в вертикальном направлении по гармоническому закону. На платформу брошен шарик 2, выполненный из упругого материала, например из стали. Очевидно, при достаточно интенсивных колебаниях платформы шарик начнет прыгать, ударяясь о платформу и отскакивая от нее ). [c.36]

Поэтому при проектировании механизмов с упругими связями, а также виброударных систем всегда следует стремиться к тому, чтобы они обладали некоторым запасом устойчивости, т. е. чтобы расчетные режимы их движения располагались в достаточном удалении от границ областей неустойчивых решений. [c.42]

Тем не менее в дальнейшем, рассматривая вопросы динамики и устойчивости вибрационных и виброударных режимов движения, механизмов с упругими связями, будем всегда приписывать вибратору свойство направленности действия и не будем учитывать влияния, оказываемого на вибратор возбуждаемой системой при решении ряда важных задач это допущение оказывается вполне приемлемым. [c.97]

На рис. 3.22, 6 представлен кривошипно-шатунный механизм с подпружиненным ползуном. Здесь упругая связь работает на растяжение. Нетрудно видеть, что положение а является при этом положением устойчивого равновесия, положением"— неустойчивого. В обоих рассмотренных случаях упругая связь была наложена на кинематическую пару, соединяющую подвижное звено с неподвижным. На рис. 3.22, в представлен случай, когда упругая связь соединяет два подвижных звена. [c.102]

Приборы, подобные тем, с которыми мы познакомились, не предназначены для измерения быстро протекающих механических процессов вместе с тем вопросы их динамики и устойчивости в ряде случаев представляют большой интерес, поскольку в условиях эксплуатации они зачастую подвергаются различным побочным воздействиям. Эти воздействия через упругие связи передаются на измерительную систему прибора и являются источником существенных динамических ошибок, определение которых в конечном счете приводит к необходимости решать уравнения движения механизма с упругими связями, а затем исследовать полученные решения, подобно тому как это приходится делать при расчете машин вибрационного действия или приборов, предназначенных для измерения быстро протекающих процессов. [c.109]

Определим положение устойчивого равновесия для случая, когда из числа внешних сил на механизм с упругими связями (рис. 4,2) действуют только силы тяжести его звеньев. [c.110]

Зазоры в кинематических парах. Переходя к рассмотрению виброударных режимов движения механизмов с упругими связями, отметим прежде всего, что для ряда машин и устройств подобные режимы составляют основу их действия. Вместе с тем зачастую виброударные взаимодействия возникают как побочное явление, сопутствующее нормальной работе механизма. Столь существенное различие в причинах возникновения виброударных режимов движения не мешает, однако, единым методом рассмотреть динамику и устойчивость систем, которым эти режимы свойственны. [c.218]

Сопротивление материалов, теория упругости, теория пластичности, теория ползучести являются разделами механики деформируемого твердого тела. В технических, в частности, строительных вузах эти разделы имеют прикладной характер и служат для создания и обоснования методов расчета инженерных конструкций и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Правильное решение этих задач является основой при расчете и проектировании конструкций, машин, механизмов и т. п., поскольку оно обеспечивает их надежность в течение всего периода эксплуатации. [c.5]

По характеру обеспечения устойчивого функционирования различают следующие механизмы статически существующие, относительное движение звеньев которых не зависит от ускорения и скорости их движения динамически существующие, определенность относительного движения которых обусловлена инерцией, упругостью, периодическими ударами и (или) трением звеньев. Статически существующие механизмы характеризуются числом степеней свободы, равным числу зада- [c.563]

Излагая теорию упругости, нельзя не остановиться на таком важном ее разделе, как упругая устойчивость. Во многих современных гибких конструкциях и сооружениях лимитирующим требованием является их устойчивость. Забвение этого требования может привести к неприятным последствиям, вплоть до катастроф, которыми так богата история техники. Вместе с тем надлежащим подкреплением конструкции, не приводящим к существенному ее утяжелению, можно избежать потери устойчивости. Но для этого надо знать механизм этого коварного , характерного для гибких тел свойства. [c.252]

В пятой главе описаны слоистые упругие трансверсально изотропные пластинки, имеющие симметричное относительно срединной плоскости строение пакета слоев. Выбор срединной плоскости в качестве плоскости приведения позволил отделить уравнения плоской задачи теории упругости от уравнений изгиба пластинки, которые и явились предметом исследования. Найден широкий класс решений этих уравнений, что позволило, в частности, решить задачу изгиба круговой пластинки, несущей поперечную нагрузку. В качестве примера рассмотрена задача осесимметричного деформирования круговой пластинки. Выполненное исследование, включающее в себя вычисление разрушающей, интенсивности нагрузки, определение механизма возникновения разрушения и определение зоны его инициирования, выявило принципиальную необходимость учета влияния поперечных сдвиговых деформаций на расчетные характеристики напряженно-деформированного состояния для пластин с существенно различными жесткостями слоев. Решена задача устойчивости пластинки, нагруженной силами, действующими в ее плоскости. Составлены общие уравнения устойчивости и подробно исследован тот случай, когда тензор докритических усилий круговой. Для этого случая найден широкий класс решений уравнений устойчивости. В качестве примера дано решение задачи устойчивости круговой пластинки, нагруженной равномерно распределенным по контуру сжимающим радиальным усилием. Эта же задача решена еще и на основе других неклассических уравнений, приведенных в третьей главе, а также на основе уравнений трехмерной теории устойчивости. Выполнен параметрический анализ полученных решений, что позволило указать границы применимости рассматриваемых уточненных теорий, оценить характер и степень влияния поперечных сдвиговых деформаций и обжатия нормали на критические интенсивности сжимающего усилия. Полученные результаты приводят к выводу о пригодности разработанных в настоящей моно- [c.13]

Выключатель упругих подвесок предназначен для жесткого соединения осей шасси с ходовой рамой. При установке крана на выносные опоры задний мост, прижатый к раме, отрывается от грунта и его вес увеличивает удерживающий момент, повышая устойчивость крана. Выключатель подвески состоит из двух одинаковых механизмов, устанавливаемых на ходовой раме крана с правой и левой ее сторон над рессорами шасси. Каждый из механизмов представляет собой систему рычагов, приводимую в действие парой винт — гайка . [c.151]

Блестящих результатов в самых различных отделах механики достиг гениальный ученый Николай Егорович Жуковский (1847—1921), основоположник авиационных наук экспериментальной аэродинамики, динамики самолета (устойчивость и управляемость), расчета самолета на прочность и т. д. Его работы обогатили теоретическую механику и очень многие разделы техники. Движение маятника теория волчка экспериментальное определение моментов инерции вычисление пла нетных орбит, теория кометных хвостов теория подпочвенных вод теория дифференциальных уравнений истечение жидкостей сколь жение ремня на шкивах качание морских судов на волнах океана движение полюсов Земли упругая ось турбины Лаваля ветряные мельницы механизм плоских рассевов, применяемых в мукомольном деле движение твердого тела, имеющего полости, наполненные жидкостью гидравлический таран трение между шипом и подшипником прочность велосипедного колеса колебания паровоза на рессорах строительная механика динамика автомобиля — все интересовало профессора Жуковского и находило блестящее разрешение в его работах. Колоссальная научная эрудиция, совершенство и виртуозность во владении математическими методами, умение пренебречь несущественным и выделить главное, исключительная быстрота в ре-щении конкретных задач и необычайная отзывчивость к людям, к их интересам — все это сделало Николая Егоровича тем центром, вокруг которого в течение 50 лет группировались русские инженеры. Разрешая различные теоретические вопросы механики, Жуковский являлся в то же время непревзойденным в деле применения теоретической механики к решению самых различных инженерных проблем. [c.16]

Существует тесная связь между равновесными и неравновесными фазовыми переходами. Общим свойством фазовых переходов различных типов является их развитие в критических точках. Вблизи критических точек появляется область универсальности. Специфика критических точек заключается в том, что в этих точках небольшие возмугцения вызывают гигантский отклик системы, приводящий к качественным изменениям свойств среды. Явление внезапного, скачкообразного изменения состояния системы при плавно изменяющемся внешнем воздействии названо катастрофой, а теория, изучающая эти явления, теорией катастроф [21]. Теория катастроф не анализирует механизм явления. Но вместе с тем, она нашла широкое использование для исследования потери устойчивости упругих систем и для решения других задач в различных науках. [c.36]

Теоретическая механика является научной базой теории механизмов и машин, сопротивления материалов, теории упругости и пластических деформаций, гидравлики, гидромеханики и газовой динамики с их многочисленными приложениями в машиностроении, авиации, кораблестроении и других областях техники. Вместе с тем на базе теоретической механики продолжают успешно развиваться вопросы устойчивости движения механических систем, теории колебаний и теории гироскопа. Эти дисциплины также тесно сязаны с теорией автоматического регулирования машин и производственных процессов. Астрономия, внешняя баллистика и физика своим современным состоянием также во многом обязаны теоретической механике. [c.11]

Вибраиия и пульсация. Изучая вопросы влияния вибрации стойки или пульсации сил на динамическую точность и устойчивость механизмов с упругими связями, следует иметь в виду две особенности, свойственные этим источникам возбуждения. [c.16]

Вопросы устойчивости, а также вопросы определения и устранения динамических ошибок механизмов применительно к простейшим маятниковым системам, изучались как теоретически (см., например, [92, 961), так и экспериментально (см., например, [108, 116]). Что касается более сложных систем, таких как механизмы с упругими связями, то они изучались либо на основании простейших кинетоста-тических соображений, либо экспериментально в процессе доводки опытных образцов. Здесь эти вопросы получат дальнейшее развитие. [c.149]

После того как будут выявлены соотношения между параметрами механизма и параметрами возбуждения, обеспечивающие его динамическую устойчивость, мы перейдем к определению увода и размыва 1механизма с упругими связями. При этом мы подробно остановимся на рассмотрении важного случая, позволяющего получить наглядное представление о причинах возникновения динамических ошибок и наряду с этим проиллюстрировать разработанную методику анализа динамической точности. [c.149]

АБС, удовлетворяют этим условиям, но амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики вибратора с упруго подвешенной магнитной системой имеют большую крутизну вблизи собственной частоты его подвески. Вибратор обеспечивает линейную характеристику, если собственная частота его подвески в значительно (не менее чем в 3 раза) ниже рабочей частоты. При этом частота (Ив может оказаться близкой к собственной частоте подвески механизма (Во, что, согласно условиям устойчивости [3], приведет к уменьшению эффективности гашения вибраций. Увеличение эфффективности может быть получено за счет еще большего снижения собственной частоты подвески вибратора (йв- Такая мягкая подвеска на практике может быть неприемлема (нестабильности параметров, перекосы воздушных зазоров при наклоне и т. п.). [c.100]

Сжимаемость жидкостей и ее практическое использование. Капельные жидкости являются упругим телом, подчиняющимся при давлениях приблизительно до 600 кГ1см с некоторым приближением закону Гука. Упругая деформация (сжимаемость) жидкости — явление для гидравлических систем отрицательное. Ввиду практической необратимости энергии, расходуемой на сжатие жидкости, к. п. д. приводов в результате сжатия понижается. Это обусловлено тем, что аккумулированная жидкостью при высоком давлении энергия при расширении жидкости обычно не может быть использована для совершения полезной работы, а теряется, что приводит к понижению к. п. д. гидросистемы и к ухудшению прочих ее характеристик. В частности, сжимаемость жидкости понижает жесткость гидравлической системы и может вызвать нарушение ее устойчивости против автоколебаний вследствие сжатия жидкости в камерах насосов высокого давления понижается их объемный к. п. д. Сжимаемость жидкости ухудшает динамические характеристики гидравлических следящих систем, создавая фазовое запаздывание между входом и выходом. Сжимаемость жидкости в гидравлических системах управления создает в магистралях и механизмах эффект гидравлической пружины. [c.26]

В зависимости оТ условий нагружения каждая точка на ниспаг дающей ветви диаграммы деформирования может соответствовать моменту разрушения [107, 143. Деформирование данного рода осуществимо лишь для локального объекта в составе механической системы с необходимыми свойствами. В противном случае происходит неравновесное накопление повреждений и макроразрушение как результат потери устойчивости процесса деформирования на закрити-ческой стадии. В области разупрочнения возможно также возникновение локализации деформации в виде полос сдвига [184, 221, 328, 360, 365]. Ниспадающая ветвь наблюдается тогда, когда есть механизмы и условия постепенной диссипации упругой энергии. Таким образом, рассматриваемые состояния материала можно назвать условно реализуемыми. [c.25]

При механической обработке на токарных станках деталь сохраняет устойчивое положение относительно инструмента благодаря сценляемости, возникающей в местах контакта деталей с опорными и зажимными элементами приспособления. Степень сценляемости, характеризующаяся определенными коэффициентами, зависит от состояния контактирующихся поверхностей, от упругости зажим ного механизма и от величины зажимной силы. Так, например, при гладких поверхностях контакта этот коэффициент принимают равным (X = 0,25 при наличии параллельных канавок, уменьшающих площади контакта вдвое, (.i = 0,3-ь0,4 при крестообразных канавках, сокращающих эту площадь до одной четверти, ц = 0,45- - 0,5 и, наконец, при острой односторонне направленной насечке tx =0,8- . [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...