Графическая динамика

О. Мор, Л. Бурместер. Крупными достижениями ознаменована деятельность видного немецкого ученого, профессора Ф. Виттенбауэра, создавшего систему графических методов исследования динамики механизмов и машин. Изданная Виттенбауэром Графическая динамика явилась синтетическим трудом, в котором на основе многих обобщений излагались методы кинетостатического и динамического расчета механизмов, ставились некоторые проблемы механики машин. [c.45]

Вопросами графической динамики и кинетостатики Виттенбауэр начал заниматься с 1904 г. В работе Графическая динамика механизмов он изучает распределение масс в движущемся механизме, находит статические моменты и моменты инерции звеньев механизма. [c.205]

Начало этого возрождения характеризуется двумя событиями 1923 г. выходом в свет Графической динамики Виттенбауэра и организацией в Дрезденской высшей технической школе кафедры теории механизмов во главе с Г. Альтом. Виттенбауэр привел в стройную систему кинематику, кинетостатику и динамику механизмов с точки зрения их анализа, а основание кафедры Альта знаменовало собой усиленное внимание к исследованию проблем синтеза механизмов. [c.211]

После Н. Е. Жуковского кафедру теоретической механики возглавлял проф. Е. А. Болотов (1921 —1922), а после его смерти начиная с 1924 г. до конца своей жизни (1944) кафедрой заведовал выдающийся русский математик и механик проф. А. П. Котельников. Он занимался разработкой неевклидовой механики в трехмерных пространствах Лобачевского и Римана. В труде Проективная теория винтов им разработана теория винтового исчисления, оказавшаяся полезной в теоретической механике и ее приложениях. Много занимался А. П. Котельников кинематикой механизмов -впервые ввел понятие о редуцированных ускорениях, кресте ускорения, поле векторов. В Заметке о графической динамике (1927) он вновь применяет геометрические методы к решению задач механики. С 1930 г. Котельников одновременно работал в ЦАГИ над изданием собрания сочинений Н. Е. Жуковского. [c.104]

Подробнее и применения см. Виттенбауэр, Графическая динамика, Берлин 1933, Юлиус Шпрингер. [c.299]

Визуальная модель геометрического образа изделия (ГОИ)—это графический образ пространственной структуры изделия на экране дисплея. Изобразительные и графические характеристики подобной модели намного превышают возможности ручного графического изображения за счет введения в пространство модели фактора времени. По своим динамическим возможностям машинная визуализация ГОИ максимально приближается к натурной модели. Конструктор на самом раннем этапе разработки формы получает возможность увидеть структуру будущего изделия в полном соответствии с кинематикой и динамикой всех входящих в нее элементов. Увязку кинематически связанных звеньев конструкции можно осуществлять на движущейся модели-изображении в любом масштабе времени. При разработке изделий сложной объемно-пространственной структуры для уточнения кинематических взаимосвязей компонентов приходилось осуществлять построение экспериментальных натурных моделей. В процессе испытаний на таких моделях уточнялся и окончательно отрабатывался мысленный образ конструкции (рис. 1.1.2,а). Преимущества визуальной модели перед статическими графическими моделями выступают особо ярко в сложных элементах конструкций, каковыми являются средства механизации летательных аппаратов. [c.17]

Диаграммы состояний графически отображают характер и динамику сдвигов состояния сплавов, что связано с изменением их составов, т. е. концентраций составляющих компонентов, температурных и изобарных условий. Они позволяют судить об устойчивых состояниях сплавов (при условии минимума свободной энергии Г), поэтому их называют диаграммами равновесия систем. [c.35]

Динамика механизмов является разделом прикладной механики, в котором изучается движение механизмов с учетом действующих на них сил. В этом разделе устанавливаются общие зависимости между кинематическими параметрами механизма (его обобщенными координатами, скоростями и ускорениями), массами его звеньев и действующими на него силами, выражающиеся дифференциальными уравнениями. Пользуясь этими уравнениями, можно решать две основные задачи динамики механизмов. Первая задача сводится к тому, что по заданному аналитически или графически закону движения механизма требуется определить силы, действующие на механизм. Вторая задача заключается в том, что по заданным силам требуется определить закон движения механизма. [c.52]

Сила — величина векторная, поэтому графически изображается вектором. Длина вектора в определенном масштабе выражает модуль (численное значение) силы, а прямая, на которой расположен вектор, и его направление указывают линию действия и направление силы. Положение векторов сил в пространстве будем определять с помощью прямоугольной декартовой системы координат, связанной с Землей. Более подробно о системах координат (системах отсчета) будет сказано в последующих разделах курса — кинематике и динамике. [c.24]

При изучении процессов изменения состояния в термо динамике широко используется графический метод, осно ванный на применении ряда диаграмм. В одной из таких диаграмм по оси абсцисс откладывается удельный [c.50]

Николай Иванович Мерцалов (1866—1948)—автор работ по теории пространственных механизмов и по динамике машин Георгий Георгиевич Баранов (1899—1968) разработал методы графического анализа пространственных механизмов Владимир Владимирович Егоров (р. 1911) разработал графический метод решения задачи об определении положения звеньев пространственных механизмов (Труды Семинара по теории механизмов и машин. М. Иэд-во АН СССР, 1949, вып. 25). [c.52]

Исследование динамики регулятора начинается с построения его характеристики, под которой понимается графическое изображе- [c.99]

Л. П. Смирнов (1877 — 1954) по окончании в 1897 г. училища по рекомендации Н. И. Мерцалова был оставлен на кафедре. Его научная деятельность связана с исследованиями механики паровых машин и ряда вопросов кинематики и динамики машин. Одной из первых его работ в стенах МТУ было предпринятое им исследование шарнирных механизмов. Кинематическое и динамическое исследование многозвенных шарнирных механизмов имело по его словам целью ...в своей первой части дать самый общий графический метод нахождения скоростей каких угодно точек многозвенных шарнирных механизмов, а в своей второй части — использовать этот метод для исследования сил трения в шарнирах направляющих третья часть будет посвящена динамическому исследованию механизмов того же рода . [c.25]

Характерно, что вместе с графическими методами кинематики методы графической статики механизмов также оказались заброшенными исследования же сил инерции в кривошипно-ползунном механизме повлекли за собой разработку графических методов динамики механизма паровой машины и теории махового колеса. [c.84]

Таким было положение исследований в области динамики машин в немецкой школе теории механизмов и машин (Германия, Австрия, Чехословакия, Швейцария). В конце 60-х годов возникла наука о графическом расчете механизмов нулевой подвижности — ферм — графостатика. Были развиты весьма мош ные графические методы, которые тогда же пытались применить к исследованию механизмов, однако без особого результата. С половины 70-х годов началось быстрое развитие кинематики. Но уже через какие-нибудь пятнадцать лет наступило разочарование от кинематики ожидали очень многого, но стать основной наукой машиностроения она не смогла. Тогда обратили внимание на динамику, получили ряд весьма интересных результатов, однако дальнейшие работы натолкнулись на серьезные расхождения между теоретическими исследованиями и инженерной практикой, и началось общее охлаждение к проблемам технической механики. [c.89]

Все элементы структуры связаны прямыми и обратными связями, отображающими их взаимное влияние друг на друга. Приведенная схема является графическим изображением идей, высказанных, в частности, В. О. Кононенко [1], а также развитием структурных представлений, в явном или неявном виде содержащихся в различных трудах по динамике машин. [c.94]

Циклическое многократное повторение графических построений с выводом изображений на экран дисплея позволяет наблюдать в динамике взаимное расположение зацепляющихся элементов передачи. Если необходимо, аналогичные изображения вычерчиваются с высокой точностью и в увеличенном масштабе на чертежном автомате электромеханического типа. Производительность труда конструктора повышается при этом в десятки раз. [c.214]

Динамика добычи урана, показанная графически на рис. 20. характеризует состояние уранодобывающей промышленности. Падение добычи после ее пика в 1959 г. было болезненно воспринято компаниями, добывающими уран. [c.191]

Насколько известно автору, первой из числа работ, в которых рассматривались вопросы динамики механизмов с учетом зазоров, является [99]. Однако в ней были использованы чрезвычайно громоздкие графические приемы анализа и дальнейшего развития указанная работа не получила. [c.219]

Выбор закона движения рабочего звена. При проектировании профиля кулачка обычно задаются законом движения толкателя и по нему находят необходимый профиль кулачка, обеспечивающий заданный закон движения. В качестве желаемого закона движения можно принять определенный тип кривой перемещения, график скорости или график ускорений. Имея в виду большое значение в динамике кулачковых механизмов закона изменения ускорений (так как с ускорениями толкателя связаны пропорциональные им и массе звена силы инерции, учитывать которые приходится при расчете замыкающих пружин, при определении напряжений в частях механизма и т. д.), обычно в качестве закона движения задаются кривой ускорений толкателя, выбирая ее целесообразного вида, и затем по ней находят методом графического интегрирования закон изменений скорости, а вторичным интегрированием — график перемещений толкателя, являющийся, как увидим ниже, исходным графиком для определения профиля кулачка. [c.318]

Отдельные вопросы динамики машин и механизмов рассмотрены также в известной книге проф. СПб Политехнического института В. Л. Кирпичева Беседы о механике (1916 г.), в которой он наряду с вопросами о механизмах дает новый графический прием силового расчета механизмов, основанный на теории креста сил . Обобщающим исследованием по динамике машин и механизмов является труд проф. Н. И. Мерцалова Динамика механизмов , изданный [c.7]

На третьем курсе я увлекся теорией машин и механизмов. Преподавал нам видный специалист в этой области профессор Н. И. Мерцалов, большой друг Горячкина. В том же году я получил для самостоятельной разработки свою первую тему. Мерцалов обратился к Горячкину с просьбой рекомендовать ему какую-либо тему, связанную с теорией механизмов. И он рекомендовал мне заняться кинематикой и динамикой весла жатки. Известно, что у Василия Прохоровича был труд по аналитическому исследованию движения весла. Мне нужно было дать графическое решение. Работа была очень трудоемкой и сложной. Когда закончил, показал сначала Мерцалову, а затем Горячкину. Последний, как мне показалось, остался недоволен — решение задачи было сложным и малодоступным инженерам. [c.51]

Таким образом, познания в области шарнирных механизмов к началу 80-х годов оказываются уже весьма существенными. Выяснена их структура и их взаимозависимости с механизмами нулевой степени подвижности (т. е. с фермами), заложены основы аналитического синтеза этих механизмов (точного и приближенного), изучено много специальных случаев и вариантов шарнирных механизмов, заложены основы графической кинематики механизмов, их графической статики и графической динамики. Число работ, посвященных теории шарнирно-рычажных механизмов, непрерывно растет, и когда В. Н. Лигин публикует в 1883 г. их библиографию, в его списке уже учтено свыше 180 работ русских, французски , английских, немецких, бельгийских и голландских ученых. Интерес к шарнирным механизмам становится всеобщим, и в создании их теории начинают видеть ответ на различные вопросы общей теории механизмов. [c.69]

В те же годы над вопросами кинетостатики и графической динамики работал замечательный немецкий ученый Фердинанд Виттенбауэр (1857—1922). Виттенбауэр учился в Граце и в Веке, а затем в Берлинском университете, где слушал лекции Кирхгофа и Вейерштрасса. С 1880 г. Виттенбауэр работал в Высшей технической школе в Граце. Степень доктора технических наук honoris ausa была присвоена ему в 1917 г. в Праге. [c.88]

Однако и скептическому отношению к теории механизмов были определенные пределы. И в области технической кинематики и кинематической геометрии, и в области кинетостатики и динамики продолжались поиски. Сам Виттенбаузр, так пессимистически охарактеризовавший положение с технической механикой, упорно занимался приложением графических методов к вопросам динамики механизмов. И в графической динамике и в кинетостатике он получил фундаментальные результаты, которые решил объединить в одной монографии. Графическая динамика Виттенбауэра вышла в свет в 1922 г. — уже после смерти автора. [c.89]

Впервые графические методы исследования были применены к решению задачи динамики в мемуаре Кориолиса О влиянии момента инерции балансира паровой машины и ее средней скорости на регулярность вращательного движения, сообщаемого маховику возвратнопоступательным движением поршня (1832). В отношении расчета маховика исследование Кориолиса (построившего диаграмму касательных усилий, диаграмму работ и диаграмму переменных приведенных масс поршня и коромысла) было продолжено Мореном, Портером, Радингером и Виттенбауэром. О работах по графической статике и графической динамике Прелля, Жуковского и Виттен-бауэра упоминалось выше. [c.152]

Первый существенный вклад в теорию шарнирных механизмов, сделанный после смерти Ассура, принадлежит В. Виттенбауэру. В Графической динамике целая глава посвяш,ена вопросам структуры механизмов и принужденности движения кинематической цепи, где Вит-тенбауэр определяет степень ее подвижности. Приведем ход его рассуждений. Так как жесткое тело в плоскости имеет три степени свободы, то замкнутая кинематическая цепь принужденного движения имеет 3 -1- 1 = 4 степени свободы. Если мы зададимся в плоскости какой-либо фермой, то при удалении из нее / внутренних звеньев число степеней свободы х составит х = > - - f. Пусть далее р — число жестких полигонов (многоугольников), не перекрываюш,их друг друга. Если обозначить через [c.185]

Виттенбауэр не был знаком с работами Ассура и в своих исследованиях структуры кинематических цепей основывался, по-видимому, лишь на работах Чебышева, Грюбера, Мора и Сомова. Поэтому несмотря на то, что он близко подошел к пониманию строения механизма как системы наращиваемых элементарных групп, сделать окончательного вывода он не смог. В результате его графическая динамика с ее богатством идей представляет лишь совокупность задач, не объединенных общей идеей. [c.186]

Из трудов зарубежных ученых по динамике машин и механизмов прежде всего следует отметить классический труд Ф. Виттенбауера Графическая динамика (1923 г.), в котором автор развивает графические методы кинематического, силового и динамического исследований механизмов [3]. В частности, здесь дан принципиально точный метод расчета маховых масс при помощи так называемой диаграммы Виттенбауера взамен приближенного метода Радингера. [c.8]

Глубокие исследования в области кинетостатики и графической динамики были выполнены К. Федергофером, автором монографии Графическая кинематика и кинетостатика Он исследовал графическим методом динамику [c.214]

Если известны центры кривизны К, и путей двух точек А и S, то можно найти круг перегиба k и касательную п)люса (Бобилльер, 1870) (фиг. 93). Точка пересечения ЛА 1 и ВК дает нам полюс скорости О . Через точку пересечения G прямых АВ и KiK проводим соединяющую прямую GOi, кроме того через Oj прямую 0 Н параллельно К К О и через Н прямую, параллельную к GOj. Последняя пересекает прямые АОх и ВО, в то ч-ках круга перегиба и Три точки Oj, W,, Wg определяют круг перегиба. Прямые в точках Wy и Vj, перпендикулярные к АОх и 50t, пересекаются в полюсе перегиба Q. Прямая, перпендикулярная к OiQ в точке Oj, дает касательную полюса t. Отметим, что GO A — ВО t. Этот закон применим для на. ождения для каждой точки С соответствующей ей центр кривизны Л" пути. Для этого мы строим 5с Oj/=Э от АОх к 0,0 и на.одим точку пересечения G прямых 0,G и СА. Соединительная прямая G Ki пересекает Oi в Ki. Доказательство см. Виттенбауэр, Графическая динамика - [c.300]

Следует отметить труды ученых одной из старейших кафедр нашей страны — кафедры теории механизмов и машин МВТУ им. Н. Э. Баумана, где курс прикладной механики создал и начал впервые в 1872 г. читать Ф. Е. Орлов (1843—1892). В дальнейшем курс отрабатывался и углублялся как в методическом, так и теоретическом направлении Д. С. Зернов (1860—1922) расширил теорию передач Н. И. Мерцалов (1866—1948) дополнил кинематическое исследование плоских механизмов теорией пространственных механизмов и разработал простой и надежный метод расчета маховика Л. П. Смирнов (1877—1954) привел в строгую единую систему графические методы исследования кинематики механизмов и динамики машин В. А. Гавриленко (1899—1977) разработал теорию эвольвентных зубчатых передач Л. Н. Решетов развил теорию кулачковых механизмов и положил начало теории самоустанавли-вающихся механизмов. [c.8]

Производная (iyv/d(() подсчитывается или численным дифференцированием на ЭВМ, или графическим дифференцированием (см. 3.4). Другой значительно более точный (но и более трудоемкий) способ определения производной iyv/(li( можно найти в литературе. (См. Минут С. Б. Об определении производной приведенного момента инерции массы звеньев механизма. — Науч. тр. МВТУ им. Н. Э, Баумана, 1970 Зиновьев В. А.. Бессонов А. fl. Основы динамики машинных агрегатов. М., 19Н4). [c.155]

Фердинанд Виттенбауер (и 111епЬаиег, 1857—1922)—немецкий ученый, известный работами ио графической кинематике и динамике механизмов. [c.91]

Фердинанд Виттеибауэр (1875—1922) — немецкий ученый, основатель системы графических методов исследования динамики механизмов. [c.80]

Для пояснения этой мысли рассмотрим задачу о проектировании главной кинематической цепи двигателя внутреннего сгорания. Заданным параметром является ход поршня оз = зтах — зт п. Для центрального кривошипно-ползунного механизма 5оз однозначно определяют радиус кривошипа. Так как для этого механизма ход есть расстояние между крайними положениями ползуна, то Гз = оз/2. Чтобы кривошип кривошипно-ползунного механизма мог делать полный оборот, его длина должна быть меньше длины шатуна I., (как это легко обнаружить с помощью простого графического построения). Таким образом, любой шатун, у которого /2 > г , удовлетворяет заданным условиям. Поэтому его длина 1 является свободным (не заданным) параметром синтеза. Для того же, чтобы найти единственное и наилучшее решение поставленной задачи, нужно сформулировать дополнительные требования и дополнительные ограничения, а затем решить задачу на отыскание экстремума некоторой функции поставленной цели. Например, в рассмотренном примере можно искать оптимальный размер /2 шатуна из условий нанлучшей динамики механизма. В нашем курсе мы не имеем места для изучения специфических задач синтеза механизмов. [c.36]

Исследование динамики регулятора начинается с построения его характеристики, под которой понимается графическое изображение зависимостей F — Faix) и F = F x) при установившемся движении, т. е. при 6 = О, i = i = 0. [c.313]

К середине XIX в. в России выросла плеяда талантливых ученых, заложивших основы современной теории механизмов и машин. Основателем русской школы этой науки был великий математик акад. П. Л. Чебышев (1821—1894 гг.), которому принадлежит ряд оригинальных исследований, посвяш,енных синтезу механизмов, теории регуляторов и зубчатых зацеплений, структуре плоских механизмов. Он создал схемы свыше 40 различных механизмов и большое количество их модификаций. Акад. И. А. Вышнеградский явился основателем теории автоматического регулирования его работы в этой области нашли достойного продолжателя в лице выдаюш,егося русского ученого проф. Н. Е. Жуковского, а также словацкого инженера А. Сто-долы и английского физика Д. Максвелла. Н. Е. Жуковскому — отцу русской авиации — принадлежит также ряд работ, посвященных решению задачи динамики машин (теорема о жестком рычаге), исследованию распределения давления между витками резьбы винта и гайки, трения смазочного слоя между шипом и подшипником, выполненных им в соавторстве с акад. С. А. Чаплыгиным и др. Глубокие исследования в области теории смазочного слоя, а также по ременным передачам выполнены почетным академиком Н. П. Петровым. В 1886 г. проф. П. К. Худяков заложил научные основы курса деталей машин. Ученик Н. А. Вышнеградского проф. В. Л. Кирпичев известен как автор графических методов исследований статики и кинематики механизмов. Он первым начал читать (в Петербургском технологическом институте) курс деталей машин как самостоятельную дисциплину и издал в 1898 г. первый учебник под тем же названием, В его популярной до сих пор книге Беседы о механике решены задачи равновесия сил, действующих в стержневых механизмах, динамики машин и др. Выдающийся советский ученый проф. Н. И. Мерцалов дал новые оригинальные решения задач кинематики и динамики механизмов. В 1914 г. он написал труд Динамика механизмов , который явился первым систематическим курсом в этой области. Н. И. Мерцалов первым начал исследовать пространственные механизмы. Акад. В. П. Горячкин провел фундаментальные исследования в области теории сельскохозяйственных машин. [c.7]

В настоящее время существует много типов регистраторов, обладающих необходимым объемом памяти. Однако в сочетании с требованиями, предъявляемыми к быстродействию АР (время регистрации одного измерения 10 -ч- 10 с), решение задачи существенно усложняется. Использование большинства аналоговых способов регистрации данных для решения задач автоматизации эксперимента затруднено как из-за недостаточно высокого быстродействия, так и из-за сложности ввода аналоговой информации в обрабатывающую ЭЦВМ. Аналоговые регистраторы, обладающие необходимыми скоростью и информационной емкостью, например магнитографы, электрографы и устройства с запоминающими электронными трубками, достаточно сложны и дороги поэтому их применение оправдано прежде всего там, где необходимо регистрировать десятки и сотни миллионов двоичных единиц информации. В этом случае удельная стоимость хранения одного бита информации становится экономически целесообразной. Аналоговые устройства регистрации могут использоваться в АИИС, предназначенных для исследования динамики машин и механизмов, преимущественно как различного рода устройства отображения данных в графической или иной форме, а также в качестве внешних накопителей большой емкости. [c.22]

В 1966 г. научная общественность нашей страны отмечала столетие со дня рождения одного из основоположников теории пространственных механизмов Николая Ивановича Мериалова. Многие из его идей получили развитие в работах отечественных ученых и, в частности, в работах, выполненных в последнее время. К ним относятся работы по динамике пространственных механизмов, по графическим методам кинематического анализа с рацио-нальным выбором плоскостей проекций и параметров кинематической схемы и по созданию аналитических методов, основанных на предварительном выяснении геометрических образов механизма. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...