Характеристика силы

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]

Характеристики сил, зависящих от скорости. На рис. 4.1 показана механическая характеристика асинхронного электродвигателя — зависимость движущего момента от угловой скорости ротора машины. Рабочей частью характеристики является участок аЬ, на котором движущий момент резко уменьшается даже при незначительном увеличении скорости вращения. [c.141]

Характеристики сил, зависящих от перемещения. На рис. 4.3 показана кинематическая схема механизма двухтактного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и его механическая характеристика. Сила [c.142]

Резкое падение силы трения с увеличением скорости движения обычно наблюдается в зоне малых скоростей перемещений. Это, например, характерно для технологического оборудования (перемещение суппортов по направляющим, позиционирование автооператоров и роботов). При крутопадающей скоростной характеристике силы трения наблюдаются неустойчивость движения, характерное скачкообразное движение. Это сопровождается неравномерностью подач, снижением точности обработки, неточностью позиционирования. В связи с этим снижается производительность оборудования, возрастает износ направляющих и инструментов, ухудшается качество обработанных на станках поверхностей деталей, возникают дополнительные динамические нагрузки в механизмах привода. [c.229]

Смешанная задана динамики возникает, когда заданы некоторые характеристики сил и некоторые характеристики закона движения и требуется восстановить недостающие элементы движения. [c.169]

Одной из важнейших характеристик силы является ее материальное происхождение. Говоря о силе, мы всегда неявно предполагаем, что в отсутствие посторонних тел сила, действующая на интересующее нас тело, равна нулю. Если же обнаруживается, что сила действует, мы ищем ее источник в виде того или иного конкретного тела или других тел. [c.38]

Перейдем теперь к характеристике сил. а. Л и н е й н ы е силы. Рассмотрим сначала случай, когда сила Q линейно зависит от радиуса-вектора д и скорости q изображающей точки [c.151]

Решение уравнений при нестационарных колебаниях. В предыдущем параграфе были рассмотрены случайные силы и вызванные ими случайные колебания, когда вероятностные характеристики сил и компонент вектора состояния стержня [Z (e, т)] во времени не изменялись. Такие случайные колебания называются стационарными случайными колебаниями. Они возможны, когда время переходного процесса много меньше времени рабочего режима. Кроме того, стационарные колебания возможны только в том случае, когда уравнения колебаний стержня есть уравнения с постоянными коэффициентами, а нагрузки, действующие на стержень, представляют собой стационарные случайные функции. [c.158]

Самый характер зависимости силы трения скольжения от скорости для различных тел и различной обработки поверхностей весьма различен, но для разнородных материалов (если поверхности не подвергались какой-либо специальной обработке и очистке) сила трения скольжения нередко вначале падает с увеличением скорости, а затем снова начинает возрастать. Для этого случая зависимость силы трения от скорости скольжения изображена на рис. 98. Эта характеристика силы трения передает также и особенности силы трения покоя. При относительной скорости, равной нулю, сила трения (трение покоя), как указывалось, может иметь любое значение, не превосходящее / акс- Этому соответствует вертикальный участок характеристики, совпадаюш,ий с осью ординат. [c.200]

Совсем по-иному будет вести себя груз, если сила трения уменьшается при увеличении скорости скольжения (такие падающие характеристики сил трения скольжения, как указывалось, встречаются нередко). Если в результате случайного толчка груз начал двигаться влево, то скорость скольжения будет уменьшаться, а значит, сила трения будет возрастать так как она окажется больше силы пружины, то груз, растягивая пружину, будет двигаться влево со все возрастающей скоростью, скорость скольжения будет уменьшаться, а сила трения будет продолжать возрастать. Это движение груза прекратится, когда груз уйдет так далеко влево и настолько растянет пружину, что сила пружины окажется больше силы трения (которая не может возрасти больше, чем до значения соответствующего силе трения покоя). Тогда [c.205]

Величины рп VI F являются основными характеристиками сил, действующих в жидкости. Они могут играть роль как внешних, так и внутренних сил. Напомним, что в механике внутренними силами системы материальных тел называют силы взаимодействия между телами, принадлежащими системе, а внешними — силы воздействия на тела системы других тел, к данной системе не принадлежащих. В механике жидкой среды материальными объектами, образующими систему, являются жидкие частицы [c.57]

Опытные характеристики позволяют оценить качества машины и определить условия для ее эффективной эксплуатации. При опытных исследованиях определяются энергетические характеристики, характеристики сил, действующих на рабочие элементы, и характеристики по распределению скоростей и давлений в проточной части гидродинамических передач в зависимости от различных факторов. [c.297]

Характеристики сил, действующих на звенья механизма. Силы, действующие на звенья механизма, могут быть функциями времени, перемещений или скоростей точек приложения этих сил. Например, сила сопротивления лопасти механизма перемешивающего аппарата, изменяется во времени движущая сила, действующая на входное звено гидравлической муфты, зависит от времени истечения жидкости через постоянное отверстие сила пружины зависит от деформации, т. е. перемещения точки приложения силы сила, воздействующая на проводник с током, зависит от скорости его движения в электромагнитном поле и т. д. [c.69]

Функциональная зависимость, связывающая силу и кинематические параметры (время, координаты и скорость точки приложения силы), называется характеристикой силы. Сила в этой зависимости может быть и функцией, и аргументом. Однако для удобства расчетов считаем, что сила есть функция указанных кинематических параметров. При решении задач динамического анализа механизмов характеристики сил считаются заданными. [c.69]

Дельта-метод решения нелинейных уравнений движения механизма. Характеристики сил, действующих на звенья механизма, как правило, известны лишь приближенно и часто задаются в графическом виде. Поэтому наряду с численными методами интегрирования уравнений движения механизма применяются также графические и графоаналитические. [c.89]

При Т >2Т2 уравнение (13.17) относится к апериодическому типу, а при Г]<272 — к колебательному. Для обычных характеристик сил трения коэффициент кв имеет небольшую величину и 7[<272, т. е. уравнение (13.17) принадлежит к колебательному типу и может быть представлено в форме уравнения (13.2), где 2у = ка т р = с1т 1 = 7 х=1. После подстановки у = У + оно приводится к однородному, решение которого по (13.4) с учетом указанной подстановки имеет вид [c.109]

Другой характер движения получится при падающей характеристике силы трения. В решении уравнения (13.16) показатель степени при числе е имеет знак плюс, и потому коэффициент при sin (л4( + 0) с увеличением времени стремится к бесконечности, т. е. амплитуды колебаний возрастают по показательному закону. Графическое изображение зависимости (г) на фазовой плоскости представляется спиралью (рис. 45, б), которая проходит через точку (2о, 0) и может рассматриваться выходящей из точки (2с, 0) статического равновесия при (—>-оо. Точка (2с, 0) в этом случае на- [c.110]

Следовательно, как и было показано ранее из условий устойчивости движения, при падающей характеристике силы трения система неустойчива и после любого сколь угодно малого возмущения происходит самовозбуждение колебаний с возрастающими ампли- [c.110]

Характеристики сил, действующих на звенья механизма. [c.137]

Виды нелинейностей в механизмах. Нелинейности в уравнениях движения механизмов возникают или из-за нелинейной зависимости инерционных коэффициентов от обобщенных коор динат, или из-за нелинейных характеристик сил, действующих на звенья механизма. На рис. 55 показаны типовые нелинейные характеристики упругих и диссипативных сил. [c.187]

Наличие силы трення приводит к тому, что поверхность при движении сначала увлекает за собой ползун, и как только величина упругой силы пружины Рп9 = сх становится равной максимальной силе трения покоя F , происходит срыв ползуна, а сила трения скачком падает до значения силы трения скольжения Fq. После этого ползун начинает скользить со скоростью X vq н, в зависимости от характеристики силы трения и от соотношения между величинами т, с а Vo, возникают упругие колебания. [c.216]

Уравнения (11.34) и (11.3.5) отличаются знаком члена, содержащего X. При возрастающей характеристике сил трения все коэффициенты левой части уравнения движения (11.34) положительные, а при падающей характеристике в левой части уравнения движения (11.35) есть член с отрицательным коэффициентом. [c.227]

При 7 i>27 2 уравнение (11.36) относится к апериодическому типу, а при Ti < 2Т2 — к колебательному. Для обычных характеристик сил трения коэффициент кв имеет небольшую величину (кв 0,2) и, соответственно, коэффициент Ti меньше величины 27 г, т. е. уравнение (11.34) принадлежит к колебательному типу и представляется в форме [c.228]

В рассмотренных примерах режим автоколебаний получается при постоянной силе трения скольжения, отличающейся по ве личине от силы трения покоя. При силе трения, зависящей от величины относительной скорости (см. рис. 64), режим автокод лебаний получается, если колебания совершаются в малой окр " стности граничной скорости Vk, разделяющей участки с падающей и возрастающей характеристикой. Аналогичные результаты получаются при рассмотрении других возможных характеристик сил трения, например, при силе трения покоя, зависящей от продолжительности контакта и определяемой по формуле [c.230]

Предельные значения и Unp, в свою очередь, зависят от характеристик сил трения и в первую очередь от разницы ста- [c.525]

В этой, хотя и расплывчатой, но удивительно емкой, разносторонней и поэтичной характеристике силы можно обнаружить контуры почти всех энергетических понятий, которые сформируются значительно позже собственно силы — причины изменения состояния движения или покоя тел работы — произведения величины силы на путь точки ее приложения импульса — произведения величины силы на время ее действия энергии — меры всех форм движения и даже энтропии — меры рассеяния энергии... [c.47]

Ньютон ввел понятие массы, и дальше механика позволяла ему оперировать величиной силы, обходя ее физический смысл (Даламбер в 1743 г., а Генрих Герц в 1891 г. попытаются построить механику вообще без понятия силы, но из-за сложности их теории не получили признания). Тем не менее Ньютон стремится дать и качественную характеристику силам. Он делит их на приложенные и врожденные . Первые есть действия, [c.86]

Силы сопротивления зависят от обобщенных скоростей. Направление силы сопротивления и обобщенной скорости противоположны. Иногда термин сопротивление применяют и в том случае, когда направления силы и скорости совпадают, но при этом снабжают его определением отрицательное. Если рассматривается система с одной степенью свободы, то сила, равная силе сопротивления, но взятая с противоположным ей знаком, называется характеристикой силы сопротивления ( 1 (< )) На рис. 17.34 представлены графики трех различных характеристик сил сопротивления. [c.67]

Рис. 17.34. Графики характеристик сил сопротивления а) линейное сопротивление, 6) кулоново трение, в) сухое трение.

Привод стана. Систему привода волочильного стана представили в виде последовательно соединенных масс, при этом для двухцепного стана имеется разветвление упругого момента. Возмущения в системе обусловлены кинематической неравномерностью привода. Технологическое усилие, приложенное к системе, является переменным как в период разгона, так и при установившемся процессе. Особенности подготовки поверхности изделий перед волочением и смазки в очаге деформации приводят к тому, что характеристика сил трения является падающей в функции скорости относительного смещения контактных поверхностей. [c.131]

Для определения закона движения механизма при неустановившемся режиме должны быть известны следующие исходные данные кинематическая схема механизма характеристики геометрии масс всех подвижных звеньев механические характеристики сил и моментов начальные условия движения. Последнее важно для исследования именно неустановив-шегося режима. [c.156]

Среди нелинейных систем особое место занимают автоколебательные системы. Термины автоколебания и автоколебательные системы предложены более 50 лет тому назад А. А. Андроновым. Явление автоколебаний проявляется в самых разнообразных формах, таких, как, например, свист телеграфных проводов, скрип открываемой двери, звучание человеческого голоса или смычковых и духовых музыкальных инструментов. Автоколебательными системами являются часы, ламповые генераторы электромагнитных колебаний, паровые машины и двигатели внутреннего сгорания, словом, все реальные системы, которые способны соверщать незатухающие колебания при отсутствии периодических воздействий извне. (Слово реальные здесь означает, что исключается идеализированный случай, когда система не обладает трением.) Характерные свойства автоколебательных систем обусловлены нелинейностью дифференциальных уравнений, которые описывают поведение таки с систем. Правые части этих дифференциальных уравнений обычно содержат нелинейные функции фазовых переменных л . На рис. 1.1 —1.4 приведены графики функций, которые отражают типовые нелинейности, встречающиеся при рассмотрении многих механических и электрических автоколебательных систем. Характеристика силы сухого (кулоновского) трения имеет вид, показанный на рис. 1.1, а, где у — относительная скорость трущихся [c.10]

Со времен Галилея известно, однако, что именно этим свойством отличается поле тяготения, в котором все массы приобретают одинаковые ускорения. Масса в поле тяготения является количественной характеристикой силы, с которой тело притягивается к другим телам ( тяжелая масса). С другой стороны, при движении тела под действием других сил, отличных от сил тяготения, масса является количественной характеристикой инертности тел, т. е. их способности замедлять процесс изменения собственной скорости ( инертная масса). Понятия инертной и тяжелой масс, казалось бы, не имеют между собой ничего общего, поскольку первое из них относится к движению в любых нолях, а второе — только в гравитационных полях. Тем более примечательными оказались эксперименты Р. Этвеша (1848—1919), показавшего (с достаточно большой точностью), что обе массы пропорциональны друг другу, и, следовательно, выбором единиц их можно сделать просто равными. Этот результат, первоначально казавшийся случайным, Эйнштейн воспринял как фундаментальный физический принцип, давший возможность сделать вывод о локальной эквивалентности полей сил инерции и тяготения и тем самым установить принцип эквивалентности инертной и тяжелой масс ). Следующее простое рассуждение, принадлежащее Эйнштейну, иллюстрирует эту мысль. Предположим, что в кабине лифта свободно падает твердое тело. Если кабина лифта покоится относительно Земли, то тело будет двигаться в локально однородном поле тяжести с постоянным ускорением g. Пусть теперь одновременно с телом свободно падает и кабина лифта. При одинаковых начальных условиях для кабины и тела последнее будет находиться в покое относительно кабины. В ускоренной (неинерциальной) системе отсчета, связанной с кабиной, на тело наряду с силой тяжести бу,дет действовать равная и противополоокная ей по направлению сила инерции, и под действием этих двух сил тело будет находиться в равновесии ( невесомость ). [c.474]

G. Нелинейные силы. Приведенная классификация линейных сил по их математической структуре очень удобна для линейных систем, особенно при исследовании устойчивости движения. Однако для нелинейных сил этот метод неприменим. Поэтому для общей характеристики сил воспользуемся их физическими свойствами. Как известно, работа потенциальной силы К (д) не зависит от пути перемещения точки приложения сил1.г. Для )Tiiii силы справедливо равенство [c.154]

В некоторых специальных случаях (для однородных твердых материалов или при специальной обработке соприкасаюш,ихся поверхностей) сила трения скольжения оказывается очень мало зависящей от скорости и примерно равной максимальной силе трения покоя характеристика силы тре- qg ния в этих случаях имеет вид, приведенный [c.201]

Так же обстоит дело и в случае возбуждения автоколебаний в сплошной системе Рассуждая упрощенно, можно считать, что механизм, обусловливающий возникно вение автоколебаний в системе, компенсируя потери энергии в системе, поддерживает нормальные колебания этой системы. Например, в смычковых музыкальных инстру ментах (скрипка и др.) характеристика силы трения между смычком и струной та кова, что часть работы, совершаемой этой силой, идет на пополнение потерь энергии происходящих при колебаниях струны ). При автоколебаниях в большинстве слу чаев возбуждается колебание, частота которого близка к основному тону системы однако в некоторых специальных случаях возможно возникновение автоколебаний, близких к одному из обертонов системы. [c.692]

Рассмотрим, например, возможные режимы колебаний иолзуна, прижатого к поверхности, движущейся с постоянной скоростью (см. рис. 43, а) при условии, что зависимость силы трения Ft от скорости скольжения V = Vo—i представлена экспериментальной кривой (рис. 44, а), на которой можно отметить значение скорости скольжения ь т, соответствующее минимуму силы трения. Если сила трения уменьшается с увеличением скорости скольжения, то характеристику силы трения на этом участке будем называть падающей, если увеличивается, то возрастающей. Для выявления особенностей режимов движения ползуна достаточно заменить реальную характеристику силы трения ее приближенным выражением, получаемым при линеаризации участков с возрастающей и убывающей силой трения (рис. 44, б). [c.108]

Уравнения (13.15) и (13.16) отличаются знаком члена, содержащего 2. Если эти уравнения считать уравнениями возмущенного движения, то по знакам коэффициентов их характеристических уравнений можно судить об устойчивости движения. При возрастающей характеристике силы трения все коэффициенты характеристического уравнения положительны. Этого признака (см. 10) достаточно для установления асимптотической устойчивости систем, движение которых описывается уравнениями не выше второго порядка. При падающей характеристике возможно получение неустойчивых режимов, так как в характеристическом уравнении имеется отрицательный коэффициент. Такое же заключение можно сделать, решая уравнения (13.15) и (13.16). Для этого введем безраз-.мерное перемещен1 е у = г1гс. Тогда уравнение (13.15) принимает вид [c.109]

Нелинейными считаются также характеристики, которые имеют точки разрыва или излома. Например, на рис. 55,6 показана нелинейная характеристика типа зазор. При перемещении элемента кинематической пары в пределах зазора на величину А упругая сила F равна нулю, а затем изменяется по линейному или нелинейному закону. Характеристики сил с точками разрыва или излома называют существенно нелинейными, та к к в этих точках нельзя, определить производную функции F x) и использовать обычный прием линеаризадии посредством [c.187]

Графоаналитический метод Виттенбауэра. Характеристики сил, действующих на звенья механизма, как правило, известны лишь приближенно и часто задаются в графическом виде. Поэтому наряду с численными методами интегрирования уравнений движетгя механизма применяются также графические и графоаналитические методы. Из этих методов рассмотрим только метод Виттенбауэра ), который позволяет в наглядной форме показать, как изменяется угловая скорость начального звена и кинетическая энергия механизма при изменении приведенного момента инерции. [c.205]

Следовательно, как и было показано ранее, при падающей характеристике силы трер)ия система неустойчива, и после любого сколь угодно малого возмущения в системе происходит самовозбуждение колебаний с возрастающими амплитудами. Однако это возрастание не будет происходить неограниченно, так как с увеличением скорости х уменьшается скорость сколЬ [c.229]

Эффект возрастания амплитуд при падающей характеристике сил трения, т. е. раскачка колебаний, показывает, что не все гда наличие трения способствует демпфированию колебаний. Иногда даже употребляют в этих случаях термин сила отрицательного трения , который нельзя признать удачным. Сила трения, как было показано в 23, может совпадать по направ лению с направлением вектора скорости в абсолютном движе-нни и, следовательно, быть силой движущей. Но в относнтель-пом движении трущихся поверхностей она всегда (по определению) направлена против относительной скорости. Эффект возрастания амплитуд при падающей характеристике силы трения объясняется не особым направлением этой силы, а тем, что при увеличении относительной скорости величина силы трения уменьшается. Другими словами, сила трения получает отрицательное приращение, которое и входит в уравнение движения сО знаком минус. [c.230]

В пространственной системе декартовых прямоугольных координат OtwM приведенный момент сил сопротивления MJp (i, ш) изобразится в виде некоторой поверхности. Так как в любой момент времени t в сечении этой поверхности плоскостью, перпендикулярной оси Ot, получается прямая с угловым коэффициентом к t) и свободным членом t) y t) (t), то характеристика сил производственных сопротивлений относительно ведущего вала вариатора будет линейчатой поверхностью. [c.273]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...