Движение под действием мгновенных качения

Велосипед представляет собой дважды неголономную систему, поскольку при пяти степенях свободы в конечной области он имеет только три степени свободы в бесконечно малой области (если не учитывать степеней свободы велосипедиста). Этими тремя степенями свободы являются вращение заднего колеса в его мгновенной плоскости (с которым вращение переднего колеса связано условием его качения), вращение вокруг руля и совместное вращение обоих колес вокруг прямой, соединяющей их точки опоры. Как известно, устойчивость этой системы при достаточно большой скорости езды основана на том, что поворотом руля или непроизвольными движениями тела велосипедист вызывает соответствующие центробежные воздействия. Сама конструкция колес показывает, что их гироскопическое действие очень мало по сравнению с центробежным для усиления гироскопического действия колеса нужно было бы снабдить его массивным ободом (а не делать его, как обычно, возможно более легким). Тем не менее, можно показать , что даже эти слабые гироскопические эффекты колес способствуют повышению устойчивости велосипеда. Дело в том, что гироскопические силы, как и при автоматическом гироскопическом управлении судна, быстрее реагируют на понижение центра тяжести системы, чем центробежные силы при малых колебаниях, которые нужно рассматривать при оценке устойчивости, гироскопические воздействия сдвинуты по фазе лишь на четверть периода, в то время как центробежные воздействия сдвинуты на половину периода по сравнению с колебаниями центра тяжести. [c.208]

Моменты действующие на управляемые колеса, через рулевое управление передаются на рулевое колесо. Поэтому для поворотов управляемых колес троллейбуса или удержания их в каком-либо положении приходится прикладывать усилия, зависящие от этапов поворота (вход в поворот, выход из поворота), эксплуатационных факторов (скорости движения, тип и состояние дорожного покрытия и др.), конструктивных параметров троллейбуса. Кроме стабилизирующих моментов, на управляемые колеса действуют и другие моменты. При качении колеса по криволинейной траектории расстояние от мгновенного центра поворота до различных точек контактной площадки неодинаковы. В то же время линейные скорости этих точек относительно оси вращения колеса должны быть равными. Поэтому у элементов контактной площадки возникают упругие деформации или скольжение, создающие элементарные реакции, момент М, который стремится уменьшить кривизну траектории колес. Этот момент тем больше, чем меньше радиус кривизны траектории колеса и больше ширина контактной площадки. Этот момент имеет существенное значение только при очень малых радиусах кривизны. [c.176]

Смазка может действовать совершенно другим путем. Относительно толстая связующая пленка формируется между поверхностями, и в ней развивается достаточное давление, чтобы выдерживать нормальную нагрузку, не допуская контакт поверхностей твердых тел. Это действие известно как гидродинамическая смазка она зависит только от геометрии контакта и вязких свойств жидкости. Способ образования слоя, выдерживающего нагрузку и расположенного между двумя цилиндрами в контакте качения со скольжением, будет изучаться в этом параграфе. Теория применима, например, к смазке зубчатых передач, испытывающих относительное движение, которое, как показано в 1.5, можно рассматривать как мгновенный эквивалентный контакт двух цилиндров при их качении со скольжением. [c.373]

Относителыю реакций, возникающих в парах качения, надо иметь в виду следующее. Как и во всех механизмах 1-го рода, здесь остаются статически неопределённые элементы реакций в поступательно паре таким элементом (в плоскости движения) является положение линии действия реакции, во вращательной паре- -направление её линии действия пара качения в этом отношении тождественна с вращательной парой, так как точка касания центроид есть мгновенный центр вращения. Поэтому направление силы взаимодействия звеньев остаётся статически неопределим ы м, и будет ошибкой считать его нормальным к профилям или отклонённым от нормали па угол трения, В соответствии с этим соотношение между приложенными силами может быть выражено уравнениями моментов (фиг, 229) [c.175]

Рассмотрим сначала случай положительной силы Q и допустим, что трение достаточно для предотвращения проскальзывания в области контакта. Предположения о несжимаемости материала и плоской деформации требуют, чтобы при установившемся движении уровень поверхности не менялся при качении. Приближенное поле линий скольжения и годограф скоростей получены Манделем [246] для случая, показанного на рис. 9.9(а). Часть материала основания ООС сцепляется с катком и вращается вместе с ним относительно мгновенного центра I, фиксированного в полупространстве. Линия разрыва скорости находится на линии скольжения АВСО. Из рассмотрения годографа ясно, что скорость на свободной поверхности в точке О несколько больше, чем в точке А, так что действи- [c.337]

В зависимости от схем расположения шариков з подшипниках качения и характера действия возмущающих моментов от центробежных сил инерции и веса вращающихся масс шпиндельных групп характер траекторий мгновенного центра исполнительной поверхности в рассматриваемом сечении будет соответственно изменяться. Таким образом, ось исполнительной поверхности шпинделя А еще при холостом его вращении изменяет свое положение в пространстве, а тем самым относительно других исполнительных поверхностей станка. Следовательно, момет врезания инструмента может наступить при самых различных относительных по тожениях исполнительных поверхностей, что приведет к трансформации движения оси исполнительной поверхности при появлении добавочных моментов от составляюидих силы резания и трения. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...