Силовые Законы движения

Пели известны внешние силы, действующие на звенья механизма, и известны законы движения всех его звеньев, то можно методами, излагаемыми в механике, определить силы трения и реакции связей в кинематических парах, силы сопротивления среды, силы инерции звеньев и другие силы, возникающие при движении механизма, и тем самым произвести так называемый силовой расчет механизма. [c.204]

При решении задач силового расчета механизмов закон движения ведущего звена предполагается заданным точно так же предполагаются известными массы и моменты инерции звеньев механизма. Таким образом, всегда могут быть определены те силы инерции, которые необходимы для решения задач силового расчета с помощью уравнений равновесия. [c.247]

Основная задача синтеза кулачкового механизма заключается в определении профиля кулачка и его минимальных размеров по заданным законам движения кулачка и ведомого звена. При этом дополнительно задаются некоторые кинематические и геометрические параметры механизма, определяемые технологическими и силовыми условиями его работы, а также конструктивными соображениями (углы удаления, дальнего стояния и возвращения ход ведомого звена, угол давления и т. д.). [c.237]

Основным свойством потенциального силового поля и является то, что работа сил поля при движении в нем материальной точки зависит только от начального и конечного положений этой точки и ни от вида ее траектории, ни от закона движения не зависит. [c.318]

M.I., зависят от ускорений, искомые силы также зависят от ускорений. Следовательно, для проведения силового расчета надо знать закон движения механизма. [c.181]

Если из задачи об определении закона движения механизма станка, выполненной еще до его силового расчета (по методике, изложенной в гл. 4), использовать значение УИ-, — приведенного к звену / движущего момента электродвигателя, и значение У — приведенного момента инерции I группы звеньев, то уравнение (5.5) примет вид [c.190]

Соблюдение соответствия расчетной схемы действительной систе-.ме действующих нагрузок необходимо при расчетах на прочность. При решении задач динамики (определение реактивных усилий и законов движения звеньев механизма под действием приложенных сил) распределенные нагрузки заменяют эквивалентными силовыми факторами, В частности, это относится к силам, которые характеризуют инерционность звеньев. [c.241]

Работа силы в силовом поле на произвольном конечном перемещении не зависит от закона движения материальной точки по траектории, а зависит от формы траектории. [c.81]

Гидравлика и аэродинамика (техническая гидромеханика) — это наука об основных законах движения жидкостей (как капельных, так и газообразных), а также об их силовом взаимодействии с твердыми телами. Техническая гидромеханика является инженерной дисциплиной, так как ее выводы направлены на решение технических задач. Возникла она на основе двух отраслей науки эмпирической гидравлики и теоретической гидродинамики. Указанные дисциплины (так же как аэродинамика и газовая динамика) в настоящее время могут рассматриваться как разделы механики жидкости. [c.5]

Аэродинамика изучает законы движения воздуха и его силовое взаимодействие с окружающими твердыми телами. Эта наука возникла с развитием авиационной техники. [c.5]

Сравнить. между собой 1) наименьшие радиусы кулачка, полученные по различным законам движения, и габариты кулачкового механизма 2) габариты кулачка, полученные при кинематическом замыкании, с габаритами кулачка, полученными при силовом замыкании. [c.86]

Вариант II. Решить задачу на ЭВМ для различных фазовых углов удаления и приближения 1)ф1=180° и Фп1 = 90° 2) ф1 = 120° и ф1н = 60° 3) фг = 90° и фп1 = 45° 4) ф1 = 60° и фп1 = 30°, при равнопеременном законе движения толкателя. Результаты сравнить между собой и с результатами задачи 4.16, вариант II (при силовом замыкании высшей пары). [c.86]

Вариант 111. Для кулачкового механизма с роликовым толкателем (рис. 4.25) и с кинематическим замыканием высшей пары определить наименьшие радиусы теоретического профиля кулачка по условиям задачи 4.17, вариант 1, исходя из наибольших значений скоростей толкателя. Задачу решить для значений дезаксиала ei = 0, 62 = Я/2, ез = Я/3 и е = Я/4 при равнопеременном законе движения толкателя 5 = 2Яф /фь Выяснить, в какую сторону откладывать дезаксиал е в зависимости от направления враш,ения кулачка, чтобы получить наименьшие габариты механизма, а также влияние величины дезаксиала на этот габарит. Результаты сравнить с результатами задачи 4.16, вариант 111 (при силовом замыкании высшей пары). Фазовые углы удаления Ф1 = 120° и приближения фп1 = бО°. [c.86]

При решении задач силового расчета считают известными основные размеры всех звеньев массы и моменты инерции звеньев, а также положение их центров тяжести (ЦТ) закон движения входного звена (причем обычно угловая скорость его при вращательном движении принимается постоянной) внешние силы (активные силы), действующие на звенья силы полезного сопротивления, силы движущие, силы веса и др. [c.132]

Основные задачи силового исследования механизма с одной степенью свободы можно сформулировать следующим образом. Заданы, закон движения какого-либо звена механизма, внешние силы и моменты, действующие на его звенья. Требуется определить-. а) силы инерции звеньев б) реакции во всех кинематических парах механизма в) уравновешивающую силу (или уравновешивающий момент), необходимую для поддержания заданного движения механизма г) силы трения и к. п. д. механизма. [c.56]

Основную задачу силового расчета механизма можно сформулировать следующим образом. Даны . а) кинематическая схема и основные размеры всех звеньев механизма б) закон движения ведущего звена в) массы и моменты инерции звеньев г) внешние силы, действующие на звенья д) силы инерции. [c.62]

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]

Иногда при силовом анализе принимают, что начальное звено движется равномерно и в этом предположении определяют силы инерции. Тогда из указанного уравнения моментов находят такое значение момента внешних сил Мх, действующих на начальное звено, при котором его движение является равномерным. Этот момент называют уравновешивающим и обозначают через Му. При ведущем начальном звене уравновешивающий момент есть момент сил движущих, при ведомом — момент сил сопротивления. В общем случае заданного неравномерного движения начального звена уравновешивающим моментом называется момент сил, действующих на вращающееся начальное звено, определяемый по заданному закону движения этого звена. [c.62]

Уравнения (9,4) и (9,5) называют дифференциальными уравнениями движения агрегата (машины), они также могут быть получены из уравнения Лагранжа второго рода, так как Р и М являются обобщенными силовыми параметрами, а s и ф—обобщенными координатами. Обычно их интегрируют численно или графически и получают таблицу одной из функций, определяющих закон движения, например ф=ф( . Численное или графическое дифференцирование этой функции позволяет определить законы изменения других кинематических параметров, определяющих закон движения звена приведения. [c.304]

Геометрическое замыкание (см. рис. 3.94, д) обычно применяется в силовых механизмах, поскольку этот способ обладает высокой надежностью. В этих механизмах ролик коромысла (или толкателя) помещается в пазу, выфрезерованном в теле кулачка. Профиль паза выполнен так, чтобы обеспечить заданный закон движения ведомого звена. [c.332]

Основная задача силового расчета механизмов заключается в том, чтобы по заданному закону движения ведущего звена и заданным силам определить силы инерции звеньев, силы взаимодействия во всех кинематических парах механизма, а также уравновешивающую силу Ру или уравновешивающую пару сил с моментом Му. Эта сила Ру или момент Му характеризуют в рабочих машинах общее действие сил сопротивления на ведущее звено, а в машинах-двигателях — действие движущих сил на кривошип или на главный вал. Знание величины момента Му и характера изменения его за цикл работы рабочей машины дает возможность определить необходимую мощность двигателя. [c.341]

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]

Задачи силового анализа механизмов. Силовой анализ механизмов основывается на решении прямой, или первой, задачи динамики — по заданному движению определить действующие силы. Поэтому законы движения начальных звеньев при силовом анализе считаются заданными. Внешние силы, приложенные к звеньям механизма, обычно тоже считаются заданными [c.122]

Как было показано в предыдущих главах, для кинематического и для силового анализа надо знать законы движения начальных звеньев, т. е. зависимости обобщенных координат от времени. Эти зависимости находятся из решения обратной, или второй задачи динамики по заданным силам определить движение. [c.137]

Качественное своеобразие микрочастиц, резко отличающее их от частиц классической физики, требует и качественно нового подхода к описанию их движения по сравнению с методами классической механики. Из наличия у микрочастиц волновых свойств следует, что закон движения их должен определяться законом распространения волн де Бройля, связанных с этими частицами. Так как распространение любого волнового процесса описывается волновым уравнением, то следует ожидать, что и движение микрочастиц должно описываться волновым уравнением. Такое уравнение было найдено впервые Шредингером и носит его имя. Для микрочастицы, движущейся в силовом поле и обладающей потенциальной энергией U (х, у, г, t), уравнение Шредингера имеет следующий вид [c.96]

Сравнение векторного и вариационного методов в механике. Векторная и вариационная механики — это два различных математических описания одной и той же совокупности явлений природы. Теория Ньютона базируется на двух основных векторах на импульсе и на силе вариационная теория, основанная Эйлером и Лагранжем, базируется на двух скалярных величинах на кинетической энергии и силовой функции . Помимо математической целесообразности возникает вопрос об эквивалентности этих двух теорий. В случае свободных частиц, движение которых не ограничено заданными связями , эти два способа описания приводят к аналогичным результатам. Однако для систем со связями аналитический подход оказывается более экономичным и простым. Заданные связи учитываются здесь естественным путем, так как рассматриваются движения системы лишь вдоль таких траекторий, которые не противоречат связям. При векторном подходе нужно учитывать силы, поддерживающие связи, а потому приходится вводить различные гипотезы относительно этих сил. Третий закон движения Ньютона ( действие равно противодействию ) не охватывает всех случаев. Он оправдывается лишь в динамике твердого тела. [c.19]

Кривошип 1, вращающийся вокруг неподвижной оси А, входит во вращательную пару В с шатуном 2, который входит во вращательную пару С с профилированным рычагом 3, который перекатывается со скольжением по неподвижному профилированному звену 4. Рычаг 3 входит во вращательную пару В со звеном 5, скользящим в неподвижных направляющих р — р. При вращении кривошипа 1 звено 5 движется возвратнопоступательно в неподвижных направляющих р — р. Пружина 6 осуществляет силовое замыкание механизма. Закон движения звена 5 зависит от выбранных профилей рычагов 3 и 4. Возвратно-поступательное движение звена 5 осуществляется перекатыванием со скольжением профилированного рычага 3 по неподвижному профилированному рычагу 4. [c.37]

В самом общем случае каждый исполнительный механизм имеет две самостоятельные цепи — силовую и управления. Силовая цепь обеспечивает передачу необходимых усилий от двигателя к ИО, а цепь управления — требуемые законы движений ИО. В механических системах автоматизации в большинстве случаев обе цепи представляют собой единое целое. [c.250]

Невыполнение указанных условий приводит к появлению в законе движения апериодических составляющих, что можно рассматривать как режим заклинивания самотормозящейся передачи, происходящий не мгновенно, но за весьма короткий отрезок времени (что определяется жесткостью звеньев). Следовательно, для силовых механизмов такой режим не может считаться допустимым. [c.268]

В кулачковом механизме (4.5) полный ход толкателя Я = 50 мм дезаксиал е=]Омм угол удаления ф1 = 90° и максимально допустимый угол давления 7niax = 30". ЗяМЫКаНИб высшей пары силовое. Закон движения толкателя косинусоидальный. S = — 1 — os- j. Определить наименьший радиус гд кулачка, [c.63]

Если при силовом расчете механизма в число известных внешних сил не включена инерционная нагрузка на звенья, то силовой расчет механизма называется статическим. Такой расчет состоит из а) определения реакций в кинематических парах механизма, б) нахождения уравновешивающих силы Яу или момента Л1у. Если же при силовом расчете механизма в число известных внешних сил, приложенных к его звеньям, входит инерционная нагрузка на звенья, то силовой расчет механизма называется кинетостатическим.Лдя проведения его необходимо знатг закон движения ведущего звена, чтобы иметь возможность предварительно определить инерционную нагрузку на звенья. [c.103]

Пример 1. Спроектировать плоский кулачковый механизм с поступательно днижущимся роликовым толкателем н силовым замыканием высшей пары по следующим входным параметрам ходу толкателя /i=40 мм, фазовым углам удале-пня (py=i02 , дальнего стояния фд = 54° и возвращения фв 144°. Закон движения выходного зво па при удалении — параболический, при возвращении — косинусоидальный, Кулачок вращается по часовой стрелке с —600 об/мин, допускаемый угол давления дои = 30° масса толкателя п7, = 120 г. [c.67]

За,н,а Я силового расчета. Эют расчет включает определение реакции в кинематических парах механизма и внешней уравновешивающей силы (уравновенпшающего момента), при которой обе спечивается принятый закон движения начального звена. [c.138]

В кулачковых плоских и пространственных механизмах, широко применяемых в различных машинах, станках и приборах, высшая пара образована звеньями, называемыми — кулачок и толкатель (звенья I и 2 на рис. 2.9). Замыкание высшей пары может быть силовое (например, пружиной 5 на рис. 2.9,6) или геометрическое (ролик 3 толкателя 2 в пазу кулачка / на рис. 2.9,а). Форма входного звена — кулачка определяет закон движения выходного звена — толкателя ролик применяют с целью уменьшить трение в механизме путем замены трения скольжения в высшей паре на трение качения. На рис. 2.9,а вращательное движение входного звена (кулачка I) преобразуется в возвратно-поступательное движение выходного звена (толкателя 2). В механизме, изображенном на рис. 2.9, б, толкатель 2 — коромыс-ловый, совершающий возвратно-вращательное движение вокруг оси Оа. На рис. 2.9,в изображена модель пространственного кулачкового механизма с вращающимся цилиндрическим кулачком / и поступательно движущимся роликовым толкателем 2 замыкание высшей пары — геометрическое. На рис. 2.1,а дан пример применения кулачкового механизма с коромысловым (качающимся) роликовым толкателем 5 для привода выхлопного клапана 6, через [c.30]

При заданной внесиней статической нагрузке на толкателе, например силе f,ui> полезного сопротивления, силе F,, упругости пружины для силового замыкания и силе тяжести 6 а толкателя (рис. 17.5,U), реакции в кинематических парах являются зависимыми от угла давления, т. е, от закона движения толкателя и габаритных размеров механизма. Этот вывод легко установить из анализа плана сил, приложенных к толкателю (рис. 17.5, а, б) и формул (12.11) и (12.12). Чем больше угол давления ), тем больше реакции [ гл и в кинематических парах, а следовательно, тем больше силы трения при заданных коэффициентах трения — между башмаком толкателя 2 и кулачком / и — толкателем 2 и направляющими 3. При расчетах сил в кинематических парах для поступательной кинематической пары между толкателем и направляющими используют приведенный коэффициент трения / "Ь, который рассчитывают по величине угла определяющего положение реакции Ftw относительно перпендикуляра к направлению перемещения толкателя. [c.451]

В состав рычажных механизмов входят вращательные и поступательные пары. Благодаря наличию в рычажных механизмах только низших пар они могут передавать значительные усилия при высоком кпд. Однако эти механизмы могут воспроизводить только некоторые виды функций положения и не могут обеспечить любой наперед заданный закон движения выходного звена. В приборных и вычислительных устройствах наибольшее распространение получили механизмы шарнирных трех- и четы-рехзвенников, например синусный, тангенсный, поводковый, кулисный, кривошипно-ползунный механизмы. Методы кинематического исследования [1 силового расчета этих механизмов рассмотрены в гл. 4 и 6. Поэтому здесь рассмотрим вопросы расчета их геометрических параметров по заданным условиям. [c.270]

Передача колебаний от источника к объекту может осуществляться дву.мя способами (рис. 33.1) На рис. 33.1, а показана масса т, к которой приложена возбуждающая гармоническая сила / = = Д, sinoJg . Такой случай называют силовым возбуждением. Движение массы при отсутствии демпфируюш.его сопротивления ( = 0) описывается уравнением (33.1). В соответствии с формулой (33.7) при р = 0 закон движения массы т будет [c.410]

Инерционность звеньев способствует или препятствует движению рабочих органов механизмов. В соответствии с известными положениями динамики материального тела, рассматриваемого как системы материальных точек, силы инерции учитываются при решении ди( х[)еренциальных уравнений движения. звеньев, решение которых позволяет определить истинный закон движения. При инженерных расчетах часто вместо учета истинного закона [тзменення внешних сил при силовом расчете движущегося звена решением дифференциальных уравнений движения учитывают действие нагрузок на звено в конкретных его положениях, придавая уравнениям движения форму уравнений статики. Этот расчет проводится в соответствии с принципом Д Аламбера (с.м. прил.) механическая система может считаться находящейся в равновесии, если ко всем действующим на нее силам добавлены силы инерции. Следовательно, для выполнения силового расчета механизма необходимо определить силы и моменты сил инерции его звеньев для рассматриваемых их положений. [c.244]

В кулачковом механизме (см. рис. 4.6) полный угол поворота коромысла ВС или толкателя Pi2 = 29 , перемещение центра В ролика по дуге 5втах = 50 мм, длина толкателя /дс = 100мм межцентровое расстояние /ос=ЮОмм, фазовый угол удаления Ф1 = 90°, максимально допускаемый угол давления Ymax = 30 . Закон движения толкателя косинусоидальный (задача 4.1). Высшая кинематическая пара имеет силовое замыкание (с помощью пружины). Определить наименьший радиус Го центрового профиля кулачка. [c.68]

Задачи силового анализа механизмов. Силовой анализ механизмов основывается на решении первой задачи динамики — по заданному движению определить действующие силы. Поэтому законы движения начальных звеньев при силовом анализе считаются заданными. Внешние силы, приложенные к звеньям механизма, обычно тоже считаются заданными и, следовательно, подлежат определению только реакции в кинематических парах. Но иногда внешние силы, приложенные к начальным звеньям, считают неизвестными. Тогда в силовой анализ входит определение таких значений этих сил, при которых выполняются принятые законы движения начальных звеньев. При решении обеих задач используется кинетоста-тический принцип, согласно которому звено механизма может рассматриваться как находящееся в равновесии, если ко всем внешним силам, действующим на него, добавить силы инерции. Уравнения равновесия в этом случае называют уравнениями кинетостатики, чтобы отличать их от обычных уравнений статики — уравнений равновесия без учета сил инерции. [c.57]

В агрегатах перного рода применяются силовые вязи тогда, когда заданный закон движения исполнительного органа осуществляют путем воздействия на силовые факторы, опреде- лшше движение подвижного элемента двигателя. [c.276]

Простейшие кулачковые механизмы являются трехзвенными механизмами с высшей кинематической парой. Элементами высшей пары являются взаимоогибающне поверхности, одна из которой задается, а вторая определяется из условий относительного движения звеньев, соединяемых этой парой. Кинематический эффект кулачкового механизма обеспечивается проектированием лишь одного элемента высшей пары—профиля кулака. Простота проектирования кулачковых механизмов по заданному закону движения ведомого звена обеспечивает им большое практическое применение в машиностроении, особенно в производственно-технологических машинах-автоматах. Недостатком кулачковых механизмов является необходимость введения устройства, обеспечивающего замыкание элементов высшей кинематической пары. Замыкание может быть силовым и геометрическим. Силовое замыкание осуществляется установкой пружин, а в отдельных случаях — противовесов, а геометрическое — применением специальных конструкций кулаков или ведомых звеньев. [c.137]

Анализируя работу пневматических механизмов для получения возвратно-поступательного движения, нетрудно видеть, что силовой расчет нецикловых механизмов сводится к расчету на прочность по максимальному действующему давлению. Что же касается расчета цикловых механизмов, где существенное значение имеют время срабатывания и законы движения, а также в случае расчета пневматического механизма на удар, то в этих расчетах возникает вопрос о решении динамической задачи, при рассмотрении которой должны быть приняты во внимание и учтены по возможности все механические и пневматические параметры рассчитываемого механизма. [c.183]

Во многих конструкциях (например, в пневмаигческих, гидравлических и электромеханических приводах роботов-манипуляторов) обеспечивается отключение двигателя при подходе исполнительного звена к упору и включение тормозного устройства, создающего силу, действующую либо на вал двигателя, либо неносред-ственпо на исполнительное звено. Эта тормозная сила может рассматриваться как силовое управление, корректирующее закон движения системы в зоне позиционирования. Наиболее часто оно> [c.120]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...