Степени свободы двигателей

Степени свободы двигателей 85 Степень дисперсности 235 [c.493]

Наиболее распространенные механизмы с низшими парами — рычажные, клиновые и винтовые с высшими парами — кулачковые, зубчатые, фрикционные, мальтийские и храповые. В названиях ряда механизмов отражены их конструктивные признаки и характер движения входного и выходного звеньев. Например, термин криво-шипно-коромысловый механизм означает, что механизм преобразует непрерывное вращательное движение входного звена (кривошипа) в возвратно-вращательное движение выходного звена (коромысла). В названиях иногда учитывается число степеней свободы механизма. Например, различают зубчатый редуктор — зубчатый механизм с одной степенью свободы и зубчатый дифференциал — механизм с двумя (или более) степенями свободы. Механизмы классифицируют и по их назначению кривошипно-ползунный механизм поршневого компрессора , кулачковый механизм двигателя и т. д. Ниже даны примеры механизмов, применяемых в различных машинах. [c.24]

Однако в целом ряде случаев приходится сознательно проектировать и изготавливать статически неопределимые механизмы с избыточными связями для обеспечения нужной прочности и жесткости системы, особенно при передаче больших сил. Следует различать избыточные, или добавочные, связи в кинематических парах и в кинематических цепях механизма. Так, например, (рис. 2.13) коленчатый вал четырехцилиндрового двигателя образует с подшипником А одноподвижную вращательную пару, что вполне достаточно с точки зрения кинематики данного механизма с одной степенью свободы (VT= 1). Однако, учитывая большую длину вала и значительные силы, нагружающие коленчатый вал, приходится добавлять еще два подшипника А и А", иначе система будет неработоспособной из-за недостаточной прочности и жесткости. Если эти вращательные пары двухподвижные цилиндрические, то [c.34]

На рис. 11.17, а дана кинематическая схема одного из промышленных роботов с приводами, а на рис. 11.17, б--структурная схема его основного рычажного механизма и упрощенная блок-схема автоматического управления манипулятором. Манипулятор Г1Р (рис. 11.17, а) имеет 5 степеней свободы (W = 5) и соответственно 5 отдельных приводов D, D , Оз, — электродвигатели и Dg — пневмопривод. Двигатель D, через червячную передачу приводит во вращательное движение вокруг вертикальной оси звено / двигатель Dg с помощью винтовой передачи (винт—гайка) перемещает поступательно (вверх-вниз) звено 2 двигатель D3 с помощью такой же передачи сообщает горизонтальное поступательное движение (вправо-влево) звену 3 электропривод О4 посредством червячной передачи осуществляет вращательное движение схвата 4 вокруг горизонтальной оси пневмопривод раскрывает и закрывает губки схвата 5 путем преобразования поступательного движения поршня посредством рычажного механизма. [c.332]

Рассматривается механизм типа манипулятора с двумя степенями свободы, предназначенный для перемещения груза. Варианты кинематических схем механизмов приведены на рис. 51—54. Переносимый точечный груз А массой т за время т под действием двигателей управления, расположенных в шарнирах В и D, перемещается из точки а в точку Ь с заданной скоростью [c.76]

Двигатель 10 установлен в корпусе 9 прибора и приводит во вращение вал 7 с угловой скоростью ф, отсчитываемой относительно корпуса 9. Вал 7, опирающийся на подшипник 6, с помощью оси 5 внутреннего кольца 3 кардана, жестко соединенной с валом, через подшипники 1 сообщает вращение внутреннему кольцу 5. Внутреннее кольцо 3 имеет две степени свободы вращение вокруг оси 2о вместе с валом 7 и вращение вокруг своей оси 5 в подшипниках 1. С внутренним кольцом 3 жестко соединены полуоси 2, наружного кольца, являющегося ротором. Ротор 8 поворачивается вокруг полуосей 2 на подшипниках 4. [c.254]

В качестве примера рассмотрим конструктивную схему центрального датчика курса, крена и тангажа автопилота, основной частью которого является силовой трехосный гиростабилизатор с наружным кардановым подвесом (см. рис. ХХ.1). Платформа 7 служит основанием для трех гироскопов 6, 9, 18, имеющих относительно платформы две степени свободы. Карданов подвес платформы состоит из двух рамок карданова подвеса внутренней 3 и наружной 1. Установленные на платформе гироскопы 6 и 9 служат для ее стабилизации вокруг осей Х(, и г/о (в плоскости горизонта), гироскоп 18 предназначен для стабилизации платформы вокруг оси (в азимуте). На платформе 7 также расположены жидкостные маятники-переключатели 15 и 16. На прецессионной оси каждого гироскопа установлены корректирующие моментные датчики 4, 14 ш 19 и индуктивные датчики 8, 11 ж 17 углов поворота кожухов гироскопов относительно платформы. На осях рамок карданова подвеса и платформы смонтированы разгрузочные двигатели 13, 21 ж 22 с, редукторами 12, 20 и 23, сельсины-датчики 2, 5 ж 24 углов поворота платформы относительно корпуса самолета и преобразователь координат 10. [c.477]

В некоторых случаях в состав механизма включаются упругие звенья — упругие муфты, которые смягчают действие резко изменяющихся нагрузок. Например, на рис. 162 показана упругая муфта, снабженная шестью пальцами, на цилиндрические части которых одеты резиновые втулки, позволяющие поворачиваться на небольшой угол правой половине муфты относительно левой. На рис. 163 показана схема машинного агрегата, состоящего из двигателя Д, упругой муфты М, редуктора Р и рабочей машины РМ. Если муфту считать жесткой, то система будет иметь одну степень свободы, но упругая муфта, создавая подвижность, вносит дополнительную степень свободы. [c.253]

При точных динамических расчетах машинных агрегатов с электродвигателями принимают во внимание характер электромагнитных процессов, протекающих в электродвигателе, и в дополнение к дифференциальному уравнению, описывающему движение механической системы агрегата, присоединяют дифференциальное уравнение, описывающее внутренний процесс самого двигателя. Два дифференциальных уравнения, необходимые для исследования, определяют систему с двумя степенями свободы. [c.255]

Например, на рис. 170 изображена схема агрегата, состоящего из двигателя, двухступенчатого редуктора и рабочей машины. При передаче усилий от двигателя в результате упругой податливости валы и зубчатые зацепления деформируются, вследствие чего появляются дополнительные подвижности — дополнительные степени свободы, осложняющие динамическое исследование. [c.261]

На рис. 175 изображена схема зубчатого механизма, водило Н которого при помощи тормоза Т можно останавливать и освобождать. При остановленном водиле механизм имеет одну степень свободы, а при освобожденном — две. Колесо 3 механизма приводится в движение двигателем, а к колесу / приложено рабочее сопротивление. Мощность двигателя таков.з, что сопротивление колеса / не может изменить угловую скорость колеса 3, и, следовательно, угловую скорость колеса 3 можно считать постоянной. [c.269]

Согласно схеме, изображенной на рис. 180, система станка имеет две степени свободы и две обобщенные координаты угол поворота ротора D и угол поворота станка А. Закон изменения первой обобщенной координаты определяется законом движения фрикционного колеса, приводящего во вращение ротор D. На характер изменения второй обобщенной координаты влияет пружина В, связывающая станок А с неподвижным звеном. Двигателем с фрикционным колесом пользуются только для того, чтобы привести в быстрое вращение ротор, после чего ротор совершает выбег и постепенно замедляет свое движение. Производя динамическое исследование, мы считаем заданную угловую скорость (1) ротора постоянной тем самым мы связываем одну обобщенную координату условием постоянства обобщенной скорости. Таким образом, для динамического исследования рассматриваемого станка достаточно одного дифференциального уравнения, которое имеет следующий вид [c.280]

Для обеспечения определенности движения системы количество двигателей должно соответствовать числу степеней свободы. [c.509]

Каждая степень свободы ПР управляется индивидуальным приводом, в результате чего ПО получает направленное вполне определенное движение. В современных манипуляторах используют электрические, гидравлические и пневматические приводы. Различные конструкции ПР отличаются друг от друга расположением двигателей, которые приводят в движение отдельные звенья механических рук (МР). Первоначально двигатели в ПР размещали вне МР, и усилия к звеньям руки передавались посредством зубчатых передач, или передач с гибкими звеньями. В современных конструкциях ПР рабочие цилиндры гидропривода размещают на суставах МР. С применением волновых редукторов оказалось возможным усовершенствовать электропривод и размещать его также на суставах МР. [c.509]

Спектр собственных частот механизмов с последовательно соединенными упругими звеньями. Последовательное соединение жестких звеньев (зубчатых колес, маховиков и т. п.), соединенных упругими элементами (упругими валами и муфтами), называют цепной с и с т е м он. Общее число степеней свободы цепной системы равно сумме числа степеней свободы механизма с жесткими звеньями и числа упругих элементов. Например, число степеней свободы зубчатого механизма (рис. 47,6) при двух упругих валах равно 3. Для анализа динамики этого механизма в первом приближении можно рассматривать двухмассную динамическую модель, которая при постоянной скорости вала двигателя имеет одну колебательную степень свободы и, соответственно, одну собственную частоту. Однако при анализе резонансных режимов такое рассмотрение может оказаться недопустимым, так как резонанс может наступить при других значениях собственных частот, число которых равно числу степеней свободы. [c.119]

Из двух последних формул ясно, что удельная тяга существенно зависит от калорийности топлива, т. е. от величины г , от перепада давления р /р в двигателе и довольно чувствительно зависит от показателя адиабаты Пуассона у продуктов горения. Из формулы для Вуд в случае расчетного сопла вытекает, что при прочих равных условиях удельная тяга растет с ростом у. (Для атомарных газов у = 5/3, для газов с молекулярным строением, молекулы которых имеют повышенное число степеней свободы, имеем 1 тяга ракетного двигателя совсем не зависит от скорости полета и слабо зависит от высоты полета (через величину р ). При увеличении высоты полета давление р сохраняется, а давление ра падает, поэтому удельная тяга несколько возрастает за счет уменьшения ро. [c.129]

Автоколебания возникают в системе, находящейся под действием сил, не обладающих колебательными свойствами. Энергия, вызывающая колебания, передается от источника постоянного действия (с постоянным моментом, силой и т. п.), через специальное клапанное устройство, управляющее колебаниями за счет дозирования энергии. В свою очередь в системах с автоколебаниями имеется обратная связь, через которую колебательная система управляет этим устройством. Во многих случаях в механизмах и сооружениях, находящихся в автоколебательном движении, трудно четко выделить источник энергии, клапанное устройство, колебательную систему и обратную связь. В колебательной системе часов они видны четко источник энергии — пружинный или гиревой двигатель, клапанное устройство — якорь (анкер), связанный с маятником, являющимся колебательной системой, посредством которого маятник получает энергию для колебания и одновременно (за счет обратной связи) дозирует величину и время подачи импульсов энергии. В колебательной системе железнодорожного вагона, совершающего интенсивное раскачивание, крыла самолета, находящегося в изгибно-крутильных колебаниях с двумя степенями свободы (флаттер) они четко не видны. [c.97]

Кроме того, заметим, что с учетом упругости валов рассматриваемый механизм имеет четыре степени свободы, так как положения его звеньев определяются четырьмя обобщенными координатами, в качестве которых можно принять угол поворота вала двигателя и углы закручивания упругих валов 1, 2 и 3. Приближенная замена механизма двухмассовой динамической моделью с приведенным коэффициентом жесткости одного упругого звена, т. е. системой с двумя степенями свободы, возможна лишь при условии, что моменты инерции зубчатых колес малы по сравнению с приведенными моментами инерции /д и Для исследования резонансных режимов эта динамическая модель непригодна, так как не учитывает всех возможных резонансных частот. [c.236]

Рассматриваемая система имеет шесть степеней свободы в качестве обобщенных координат можно выбрать абсолютные углы поворота ротора двигателя зубчатых колес исполнительного звена ф . Более удобно, однако, привести эти углы поворота к ротору двигателя, введя обобщенные координаты [c.43]

В расчетной схеме, приведенной на рис. V.6, двигатель представляется абсолютно жестким телом, имеющим шесть степеней свободы, а возмущающими силами являются силы инерции и [c.198]

При построении такой модели для двигателя отбрасываются малосущественные деформации, вследствие чего некоторым элементам двигателя приписываются свойства абсолютной жесткости . Это позволяет двигатель свести к идеализированной линейной колебательной системе с несколькими степенями свободы. [c.199]

Используя метод декомпозиции целей и задач, выделим в общей робототехнической спстеме задачи управления отдельными исполнительными двигателями и электромеханическими системами при автономном позиционировании по каждой степени свободы. [c.88]

Так как механизм, лежащий в основе агрегата, представляет собой систему с одной степенью свободы, то за движением агрегата мы можем следить по движению одного какого-нибудь его звена. Такое звено будем называть главным. За главное может быть выбрано любое звено агрегата. Но удобно выбирать то его звено, которое является общим как для машины-двигателя, так и для исполнительной машины, например таким звеном может быть главный вал поршневого двигателя, соединенный непосредственно с валом электрического генератора. Координаты, определяющие положение главного звена (угловые или линейные), будут являться обобщенными координатами в уравнении движения агрегата. Составление уравнения движения агрегата как единой материальной системы- и сведение его путем математических преобразований к движению, выделенному в системе главного звена, содержащего координаты, определяющие положение этого звена в функции от времени, и будет составлять основную задачу при изучении движения агрегата (машины) под действием заданных сил. [c.200]

Потери холостого хода двигателя и потери на трение в механической системе опустим. Рассматриваемый агрегат имеет столько степеней свободы, сколько в нем масс, и столько же независимых уравнений надлежит составить для описания движения и получения амплитудно-частотных характеристик. [c.39]

В работе освещены вопросы движения механизмов и агрегатов с различными связями, жесткими и упругими, с одной и двумя степенями свободы, с учетом характеристики двигателя и технологического сопротивления. [c.3]

В рассматриваемой крутильной системе с двумя степенями свободы двигатель и рабочая машина (РМ) представле1 ы инерционными звеньями С постоянными моментами инерции соответственно Л и /г, валонровод характеризуется крутильной жесткостью с. Вращающий момент двигателя примем в виде [c.147]

Плоским называется такой механизм, все точки звеньев кото poro движутся параллельно одной и той же неподвижной плоскости. Простейший плоский механизм состоит из одного подвижного звена и одного неподвижного, образующих вращательную пару (рис. 87). К таким механизмам относятся, например, электродвигатель, ротор которого является подвижным звеном, а статор неподвижным, или вентилятор с подвижным звеном в виде крыльчатки и т. д. К крыльчатке приложена сила сопротивления движению со стороны воздуха. Это сопротивление преодолевается движущей силой, развиваемой двигателем. В результате действия этих сил движение указанного подвижного звена будет происходить по определенному закону. Например, если сила сопротивления постоянная, то при установившемся движении будет постоянной и движущая сила, вследствие чего подвижное звено будет вращаться равномерно. Таким образом, звено I (см. рис. 87), имеющее одну степень свободы, в рассматриваемом случае оказывается динамически связанным закономерным изменением его переменного параметра — обобщенной координаты в виде угла поворота отрезка / относительно отрезка 2. [c.129]

Произведенная операция приведения податливостей звеньев кинематической цепи позволяет задачу о движении многомассной системы с несколькими степенями свободы свести к задаче о системе двухмассной и производить исследование по динамической модели, изображенной на рис. 171. На этой модели слева представлена масса с приведенным моментом инерции Уд ротора двигателя, справа масса с приведенным моментом инерции У масс ротора рабочей машины и колес. Обе массы соединены валом с приведенным коэффициентом жесткости с . [c.262]

Механизм привода клапанов двигателя (рис. 202) образован пятизвенной кинематической цепью OAB D, имеющей, как уже указывалось, две степени свободы. Если на звене СВ выполнить некоторый профиль и заставить его катиться со скольжением по неподвижному профилю 5, то цепь будет иметь одну степень свободы ш=3-4 — [c.259]

Рассмотрим примеры на определение степени свободы, класса механизма и порядка присоединения групп. Состав и последовательность присоединения ассуровых групп механизма выражаем формулой строения. На рис. 42, а изображена кинематическая, а на рис. 42, б — структурная схема двигателя внутреннего сгорания с приводом к компрессору. Механизм состоит из восьми вращательных пар V класса, двух поступательных пар V класса и восьми звеньев-(/—<9). Таким образом, имеем = 8 и = 10. В механизме отсутствуют лишние степени свободы и пассивные [c.34]

В предыдущих главах рассмотрены динамические явления в машинных агрегатах, имеющих сравнительно простую структуру моделей. К моделям такого вида приводят обычно используемые при их построении допущения, связанные с пренебрежением реальным распределением инерционных параметров, исключением из рассмотрения унруго-диссипативных свойств звеньев передаточного механизма и рабочей машины, существенным ограничением числа учитываемых степеней свободы механической системы и системы управления и пр. Однако для достаточно широкого класса задач динамики управляемых машин адекватные модели машинных агрегатов имеют значительно более сложную структуру. Так, для передаточных механизмов машинных агрегатов с быстроходными двигателями характерны возмущающие воздействия с широким частотным спектром. При исследовании динамических процессов в таких машинных агрегатах возникает необходимость в исиользовании моделей передаточных механизмов с большим числом степеней свободы, отражающих многообразие двин<ений, обусловленных изгибно-крутильными деформациями звеньев, контактными деформациями опор и др. В ряде случаев существенным оказывается учет реального распределения упруго-инерционных параметров. [c.169]

Как указывалось выше, двигатель в диапазоне низких частот можно представить дискретной упругомассовой системой со многими степенями свободы, состоящей из сосредоточенных масс, [c.207]

Динамическому исследованию простейших механизмов с двумя степенями свободы, состоящих всего из двух подвижных звеньев, нашедших применение в виде вибрационных механизмов, посвящена большая группа работ. В теории этих механизмов важным является вопрос о динамике самого вибратора. Вращение дебаланса, обусловленное колебаниями его оси, рассматривалось И. И. Блехманом [42], В. В. Гортинским [65] и В. Д. Земсковым [86]. Влияние конструктивных параметров на степень неравномерности вращения дебалансов и колебание вибрирующего органа освещено в работах А. П. Бессонова [36]— [38]. Исследованию неравномерности вращения дебалансов посвящена работа И. И. Быховского [47]. Анализ связи вращения дебалансов (с учетом характеристики двигателей) с колебанием вибрирующего органа произвел В. О. Кононенко [113], [114], которой для решения этих задач применил ассимптотический метод И. М. Крылова и И. И. Боголюбова. Разгон вибратора рассмотрен в работе Ф. Виденхаммера [189]. [c.11]

За обобщенные координаты примем угол (pi поворота звена 1 и угол ф4 поворота звена 4. Момент двигателя приводят в данном случае к звену 1 обыкновенным способом, как в механизмах с одной степенью свободы, так как он не зависит от положения других звеньев импульсатора. Момент Мс сил сопротивления приводят к звену 4 так же, как в механизмах с одной степенью свободы, потому что он не зависит от положения остальных звеньев. [c.160]

Любые замечания относительно возбудителей могут относиться только к идеальным случаям возбуждения, когда неучтено обратное воздействие колеблющейся системы на возбудитель. Такая обратная связь всегда имеет место и служит основой в теории регулирования, но вызывает неравномерность хода и изменение частоты в пределах цикла, а в конечном счете возникновение высших гармоник движения. Оценку обратной связи можно сделать только из совместного анализа движения колеблющейся системы и двигателя с учетом характеристики последнего. Это связано с увеличением числа степеней свободы расчетной системы и обычно приводит к нелинейным уравнениям [15]. [c.426]

В качестве конкретного объекта управления служил манипулятор с шаговыми двигателями, изображенный на рис. 5.7. Лабораторный образец этого робота был создан в ЦНИИРТК при Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина на базе манипулятора типа МЭМ-ЮМ с и естью степенями свободы, в котором силовые сельсины заменены шаговыми двигателями типа ШД-5 [42, 631. Последние работают от схемы четырехтактной коммутации с импульсной форсировкой. [c.153]

Н. т. является неизоэнтропическим, в отличие от изо-энтропических равновесного и замороженного течений. Отмеченные выше неравновесные процессы проявляются при высокоскоростных и высокотемпературных течениях газа в соплах реактивных двигателей и аэродина-мич. труб, соплах газодинамич. и хим. лазеров, соплах МГД-генераторов, в двигателях внутр. сгорания. Газодинамич. и термодинамич. параметры при Н. т., как правило, являются промежуточными между параметрами равновесного и замороженного течения. Характерный пример Н. т. — течение в соплах при неравновесиом протекании хим. реакций. В этом случае из-за того, что хим. энергия в Н. т. выделяется не полностью и частично не передаётся в активные степени свободы и анергию постулат, движения молекул, темп-ра, скорость, давление и поток импульса в Н. т. меньше, чем в равновесном (но больше, чем в замороженном). Наиб, отличие наблюдается в темп-ре и давлении (иногда на десятки процентов), значительно меньше в скорости и потоке импульса. Плотность смеси слабо зависит от характера протекания процесса. Аналогичное поведение параметров наблюдается и при протекании др. неравновесных процессов в соплах. [c.328]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...