Колебательные процессы в механизмах

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В МЕХАНИЗМАХ 24.1. Виды колебаний звеньев механизмов [c.301]

Типы приборов. Для исследования колебательных процессов в механизмах используются специальные приборы. Эти приборы можно классифицировать а) по принципу действия — на механи- [c.353]

Необходимость расширения раздела, в котором изучается динамика механизмов, и, в частности, колебательные процессы в машинах, вызывается не только появлением роботов и манипуляторов, но и возросшими требованиями к анализу и синтезу тяжелонагруженных и быстроходных современных машин. Однако во втузовских курсах дать достаточно полное изложение теории колебаний пока не представляется возможным из-за недостаточного объема учебных занятий. Только в университетских курсах удается дать решения задач динамического исследования механизмов с учетом колебательных процессов, так как эти курсы могут опираться на те сведения по теории колебаний, которые сообщаются в расширенном курсе общей механики, а иногда и в специальном курсе теории колебаний. [c.15]

Основными измеряемыми параметрами колебательных процессов в машинах и механизмах являются виброперемещение х, виброскорость X и виброускорение х. Практически всегда первичный преобразователь исходного колебательного движения в электрический сигнал измеряет только один параметр, например акселерометр — ускорение, и переход к другому параметру осуществляется путем дифференцирования либо интегрирования измеряемого сигнала аппаратурными или расчетными методами. Поэтому представляет интерес вопрос о влиянии операций дифференцирования и интегрирования на свойства стационарности и эргодичности случайного процесса. [c.57]

Проблема снижения вибраций машин и механизмов может рассматриваться в нескольких направлениях. Так, например, можно стремиться к уменьшению сил возбуждения, поскольку в линейных системах при малых деформациях амплитуды вибраций пропорциональны амплитудам сил возбуждения и во всех случаях уменьшение сил возбуждения приводит к уменьшению уровней вибраций. К мероприятиям, приводящим к такому уменьшению, прежде всего следует отнести организацию колебательных процессов в машинах с целью взаимной компенсации сил возбуждения [9], уменьшение уровня возбуждающих сил путем улучшения условий контактирования рабочих поверхностей за счет увеличения точности изготовления и монтажа деталей, выбора оптимальной деформативности деталей, улучшения условий смазки и т. д. [c.3]

При проведении исследования вибраций, обусловленных работой механизмов, принято рассматривать механизмы, виброизолирующие и фундаментные конструкции как активные механические системы с конечным числом участков контакта (рис. 1). Колебания каждого участка контакта характеризуются шестью обобщенными скоростями, обусловленными действием шести обобщенных сил. Гармонические колебательные процессы в таких системах описываются следующими матричными уравнениями [c.32]

В области средних и высоких частот вибрационные процессы в большинстве случаев следует рассматривать как стационарные случайные и для их описания оперировать с матрицами энергетических и взаимных спектральных плотностей колебательных скоростей и динамических сил и частотными характеристиками элементов системы. Матричные уравнения, характеризующие стационарный случайный колебательный процесс в системе механизм— виброизолирующая конструкция—фундамент, имеют вид [c.33]

Диагностическими признаками могут быть различные статистические характеристики колебательных процессов, в общем случае являющихся случайными процессами частота и амплитуда спектральной компоненты или их совокупность, модуляционные характеристики, вероятностные характеристики сигналов или их взаимосвязи, различные параметры оператора динамической модели объекта и др. В каждый момент времени t состояние механизма можно охарактеризовать набором диагностических признаков (параметров виброакустического сигнала) для удобства представленных в виде вектора [c.381]

Для уменьшения динамических нагрузок в привод конвейера включают так называемые уравнительные механизмы (уравнительные приводы). С помощью уравнительного механизма, при постоянной угловой скорости вала двигателя, валу приводной звездочки сообщают заведомо неравномерное движение таким образом, чтобы скорость движения цепи оставалась постоянной. Эта до стигается включением в привод конвейера зубчатой передачи с некруглыми колесами, специальной цепной передачи, кулачковой пары и других устройств. Величину динамической нагрузки можно-значительно уменьшить соответствующим подбором основных параметров конвейера, скорости, шага цепи и числа зубцов звездочки, которые обеспечивают прохождение колебательного процесса, в цепи далеко от условий резонанса. [c.47]

Выявленный нами колебательный процесс в двухкомпонентной плазме называется ионным звуком. В отличие от обычного звука в системах из нейтральных частиц в механизме образования ионно-звуковой волны существенным является электрическое поле, возникающее вследствие движения электронов и ионов, а не столкновения частиц друг с другом, приводящие к возникновению локального давления, двигающего волну плотности. Над ионным звуком (рис. 243) расположена плазменная ветвь с небольшими поправками на т/М, так что однокомпонентная модель желе , использованная в 5 для получения основных результатов, оказалась не такой уж плохой, хотя в ней и нет ионного звука. > [c.409]

Сжимаемость жидкости зависит от давления и температуры. Следствием сжимаемости жидкости является запаздывание срабатывания механизмов, т.е. снижение быстродействия системы. Это же свойство в значительной степени влияет на колебательные процессы в системе. [c.181]

Рабочие органы автоматических машин и систем, как правило, представляют собой по структуре пространственные кинематические цепи со многими степенями свободы (см. рис. 1.2). В этой связи перед современной теорией машин и механизмов возникают новые задачи по структурному, кинематическому и динамическому анализу и синтезу различных схем механизмов роботов, манипуляторов, шагающих и других машин и систем. Должны быть решены задачи устойчивости движения рабочих органов, изучены колебательные процессы, возникающие в период их движения, рассмотрены задачи, связанные с оптимальными законами движения рабочих органов, разработаны алгоритмы движения этих органов. [c.12]

Ошибки третьей группы возникают при эксплуатации механизмов. Они обусловлены местными искажениями профиля контактирующих поверхностей, изменением упругих деформаций, колебательными процессами и т. п., вызванными действующими силами (см. гл. 23, 24). К этой группе относятся и температурные ошибки, возникающие при изменении линейных размеров звеньев и механических свойств их материалов, а также вязкости смазывающих материалов при изменении температуры в механизме. Весьма существенны ошибки, связанные с изнашиванием элементов кинематических пар. [c.335]

Силы, действующие на стойку механизма, вызывают вибрации фундамента машины. Наложение колебаний фундамента на собственные колебания звеньев механизмов приводят к совпадению частот и возникновению резонансных режимов работы. В этих условиях механизм становится неработоспособным из-за нарушения точности работы, роста амплитуд колебаний и динамических нагрузок. Для предотвращения возникновения резонансных режимов работы в механизмы вводят успокоители колебаний — демпферы, создающие силы сопротивления движущимся деталям и расходующие энергию колебательного процесса, способствуя затуханию колебаний (см. гл. 24). [c.360]

Колебания представляют собой один из наиболее распростра ненных видов движений. Изучение свойств колебательных дви жений необходимо для понимания многих физических и меха нических явлений, но особенно велика роль теории колебаний в инженерном деле. Движение машин, транспортных средств приборов и механизмов всегда сопровождается колебаниями или, как еще говорят, вибрациями. Возрастание интенсивности колебаний выше допустимой нормы грозит катастрофой в за дачи теории колебаний и ее разнообразных приложений в тех нических науках входит указание причин этих опасных явлений например резонанса, и мер борьбы с ними. Колебания с успехом используют и как полезный процесс в вибромашинах дробил ках, упрочнителях, обогащающих руду ситах и т. п. [c.63]

Удар в упругой системе. Рассмотренные колебательные процессы имели установившийся, стационарный характер. При резком изменении нагрузки или при переходе механизма от одной установившейся скорости к другой в упругой системе протекает некоторый переходный процесс, который характеризуется изменением параметров колебаний. Если общее время протекания переходного процесса много меньше периодов главных нормальных форм, то процесс имеет ударный характер. [c.231]

В механизмах с уравнением колебательного типа (9.7) выходная. величина у после скачкообразного изменения входной величины J совершает колебания около того значения, кото )ое должно установиться. Затухание колебаний зависит от коэффициента I, называемого иногда коэффициентом демпфирования. Чем больше быстрее заканчивается переходный процесс. [c.164]

Чертить синусоиды в технике приходится довольно часто, например, при точном изображении проекций винтовых поверхностей (червяков, шнеков, гребных винтов и т. п.), при вычерчивании так называемых гармонических колебательных процессов, синусоидальных кулачковых механизмов и пр. [c.46]

В этом примере кинетическая энергия полностью связана с колебательным процессом. Однако в звеньях механизмов кинетическая энергия помимо колебаний возникает и за счет основного (идеального) движения. Совместный учет этих факторов, необходимый не только при частотном анализе системы, но и для достоверных представлений о динамических нагрузках, может быть на исходном этапе динамического расчета произведен следующим образом. [c.30]

Виброакустическими характеристиками конструкций являются амплитудно-частотные и фазовые соотношения кинематических и силовых параметров колебательного процесса, измеренные в широком диапазоне частот. Возбуждение колебаний при этом может производиться специальными возбудителями, действием внутренних источников работающего механизма или выведением конструкции из состояния равновесия. [c.145]

Кроме упомянутого информацию о спектре излучаемой колебательной мощности следует считать основной при осуществлении диагностики машины или агрегата, т. е. определении роли как отдельных источников, рабочих узлов и процессов в создании вибрации машины, так и отдельных механизмов в блочных агрегатах. [c.402]

К третьей группе механизмов возбуждения автоколебаний относится, явление координатной связи упругих деформаций системы, имеющей несколько степеней свободы с процессом резания, а также взаимодействие автоколебаний, вызванных зазорами и трением в подщипниках с процессом резания. Возмущение колебательного процесса приводит к тому. [c.13]

Мы сделали попытку уточнить характер влияния нелинейности, возникающей при колебании плоского механизма из-за переменности приведенного момента инерции, на колебательный процесс с помощью электронно-моделирующей установки. Для выявления влияния нелинейности мы пренебрегаем трением в кинематических парах и рассматриваем систему как консервативную [24]. [c.190]

Рассмотренные примеры показывают сложность колебательных процессов, возникающих в работающем механизме, поэтому выделение полезного сигнала от диагностируемого узла сопряжено с определенными трудностями, тем большими, чем меньше используется каналов измерительной информации. [c.396]

Процедура поиска характерных диагностических признаков. Рациональный выбор диагностических признаков, т. е. характеристик колебательных процессов, сопровождающих работу машин и механизмов, в значительной мере определяет успех решения задачи виброакустической диагностики. [c.397]

Частоту колебаний измеряют герцами, а уровень — смещением, скоростью или ускорением частиц упругой среды, давлением (в паскалях), возникающим в ней, или же мощностью (разностью уровней интенсивностей) колебательного процесса (в децибелах). Воздушные колебания называют шумами (стуками), а колебания материала, из которого состоит механизм, — вибрациями. Шумы воспринимают при помощи микрофона, а парамет-)ы вибрации — при помощи пьезоэлектрических датчиков. 1олученные таким образом сигналы усиливают, измеряют по масштабу и регистрируют. Средством регистрации может быть осциллоскоп (при визуальном наблюдении за процессом) или предельный индикатор, В простейших слуховых приборах (стетоскопах) вибрации воспринимают при помощи стержня и диафрагмы и оценивают на слух. [c.159]

Другим, более универсальным методом виброакустического диагностирования являются регистрация и анализ всего спектра, т. е. всей совокупности колебательных процессов. Анализ спектра (рис 6.45) заключается в группировке по частотам составляющих его колебательных процессов при помощи фильтров (подобно настройке радиоприемника на соответствующую волну). Колебательный спектр снимают на узко1 1, характерном участке процесса при соответствующем скоростном и нагрузочном режимах работы диагностируемого механизма. Дефект выявляют по максимальному или среднему уровню колебательного процесса в полосе частот, обусловленной работой диагностируемого сопряжения. Полученные результаты сравнивают с нормативами (эталонами), которые определяют экспериментально путем искусственного введения дефектов или же накоплением и статистической обработкой результатов эксплуатационных наблюдений. 1 [c.160]

При хорошей работе муфты условия пуска двигателя существенно улучшаются, а разгон ленты конвейера затягивается, ускорения и перегрузка ленты и механизмов, а также колебательные процессы в лентах, канатах, цепях уд1еньшаются. [c.56]

Приведенные связи обусловлены — внутренним трением в газогидродинамическом слое эти связи изучены наиболее полно [12, 112] Га — квазигидродинамическим (рубежным) режимом трения (нематического скольжения) [11 Г3 — скольжением в граничном слое [11 Г4 — текстурированием в тончайшем (100—400 А) поверхностном слое металла [51, 56] — упруго-колебательными процессами в подповерхностном слое [431 Гд—деформированием макроскопических поверхностных объемов [25, 26], называемых механической составляющей [59, 64] Г, — разрушением диффузионных связей [40, 47, 99, 103] (в работе [99] называются адгезионной составляющей) — взаимодействием молекулярных полей твердых фаз [1, 17, ПО] — поля Ван дер Ваальса и поля поверхности как дефекта кристаллического строения [1, 74, 86] Гя — механизмами разрушения — накопления повреждений и диспергирования вторичных структур [51 ] Тд — различными механизмами разрушения макроскопических объемов металла [64, 77, 99 [ Гю — внешней диссипацией энергии (возбуждением акустических колебаний среды, экзоэлектронной эмиссией и т. п.) [22, 39]. [c.95]

Экспериментально-теоретический анализ показывает, что источником сложных колебательных процессов в многомассовой нелинейной динамической системе многогусеничного механизма являются внутренние причины кинематической и параметрической природы. В тихоходной машине изменения внешних сопротивлений, [c.453]

Вибрацией называют колебательный процесс в механических системах. Колебательный процесс характеризуется таким движением материальной точки, при котором наблюдается периодическое прохождение этой точкой одного и того- же положения устойчивого равновесия. Понятия вибрация и механические колебания являются синонимами. Однако в технике принято называть одни колебательные процессы механическими колебаниями (например, колебание электрона на орбите, колебание маятникаит. п.), а другие —вибрациями (например, вибрация ставка при обработке деталей, вибра-.ция фундаментов сооружений и т. п.). Как правило, вибрациями в технике называют вредные колебательные процессы. Вибрация возникает в механизмах, приборах и их элементах, различных сооружениях вследствие несовершенства их конструкции. Она может появиться в результате периодических толчков, сотрясений, при больших ускорениях движущихся неуравновешенных масс, при периодическом изменении давления пара в паровых котлах и т. д. Значение вибра1 ,ии в технике очень велико. Явление вибрации необходимо учитывать при проектировании, производстве и эксплуатации зданий, судов, самолетов, металлорежущих и деревообрабатывающих станков, турбин, паровых котлов и т. д. [c.164]

Задача нсс.педс вания колебательных процессов в машинах и механизмах в теоретическом II эксперимента 1ьном определении частот и форм собственных колебании. в анализе вынужденных колебаний и их устойчивости, в установлении возможности уменьшения амплитуд прн резонансах, в выборе эффективных методов борьбы с ними в рабочем диапазоне частоты вращения машины, а также в анализе возможных методов оценок степени опасности колебаний. [c.334]

При ограничении параметрических колебаний за счет нелинейной реактивности (расстроечиый механизм ограничения) система приходит к своему стациоияриому состоянию осцилляторно (рис. 4.34). Колебательный процесс установления колебаний может возникать за счет инерционности реактивного параметра. В этом случае характеристический показатель >. является комплексной величиной, н которой действнтель.чая часть (Нел) определяет скорость уменьшения амплитудных вариаций, а мнимая часть (1т Я) — частоту (период) осцилляций при выходе на стационарную амплитуду. [c.182]

Создание тормозного момента в нормально замкнутых тормозах автоматического действия производится, в большинстве случаев, усилием сжатых пружин (пружинное замыкание—фиг. 39), весом специального замыкаюш,его груза (грузовое замыкание — фиг. 22, а — в) или совместным действием усилия сжатой пружины и замыкающего груза или веса якоря электромагнита (пружинногрузовое замыкание — фиг. 22, г). В последние годы пружинное замыкание тормозов вытесняет грузовое замыкание, так как при грузовом замыкании увеличивается время срабатывания тормоза вследствие значительной инерции замыкающего груза. Кроме того, грузовое замыкание тормоза сопровождается ударами, отражающимися на работе шарнирных соединений, а так как замыкающий груз подвешивается, как правило, на длинном рычаге (с целью получения большого момента при относительно малом весе груза), то, опускаясь после выключения тока, груз совершает затухающие колебательные движения, уменьшая или увеличивая усилие нажатия тормозной колодки на шкив тормоза и соответственно изменяя величину тормозного момента. Это явление периодического изменения тормозного момента, совершенно не заметное при пружинном замыкании, особенно нежелательно в механизмах подъема, в которых на вал тормозного шкива действует постоянный момент от транспортируемого груза. При колебании замыкающего груза, которое происходит в процессе замыкания тормоза, а также при раскачивании рычага тормоза во время перемещения моста крана или тележки по неровностям пути иногда наблюдается самопроизвольное опускание транспортируемого груза. [c.86]

При диагностировании гидросистемы контролируются параметры пл — угловая скорость планшайбы — давление у насоса — давление на входе гидромотора Qq — расход насоса Ок.вых — расход на сливе предохранительного клапана Мгм — момент на валу гидромотора Рзаж, раз — давления в системе зажима и разгрузки планшайбы соответственно . Si зол и б зоя — перемещения золотников гидропанели. Знак + свидетельствует о том, что величины указанного параметра находятся в пределах, близких к нормальным знак — указывает на значительное отклонение параметра от нормальных значений. Анализ данной схемы подтверждает, что при выполнении проверок и измерении указанных параметров представляется возможным обнаружение основных дефектов. На схеме основная цепочка работоспособности проходит но линии параметров СОпл дв, Pi, Рзат, Р раз, Мгм- в этом случае гидравлическая и электрическая системы работоспособны и дефекты находятся в механической системе стола. Обозначенные связи предлагают возможную последовательность поиска дефектов гидросистемы поворотного стола. Для дальнейшего поиска дефектов и анализа работоспособности гидросистемы целесообразно провести проверку электрической системы. При наличии нескольких конечных выключателей ВК, электромагнитов, реле давлений и электрических реле, управляющих работой электропривода и гидроаппаратуры, а также взаимных блокировок, полная схема диагностических проверок представляется достаточно сложной. Однако, для обнаружения причин отсутствия функционирования может использоваться упрощенная схема, показанная на рис. 3, б. Наличие дефектов механической системы стола может быть выявлено проверкой по схеме рис. 3, в. Однако выявление и интерпретирование дефектов механической системы при нефункционирующем объекте усложнено отсутствием контроля необходимых параметров, и в ряде случаев необходима частичная разборка узла или замена некоторых механизмов. Функционирующий стол может быть работоспособен и неработоспособен. Неработоспособный стол характеризуется выходом за допустимые пределы основных параметров, т. е. наблюдается потеря точности, быстроходности, а также значительно возрастают нагрузки в приводе и механизме фиксации. Потеря точности зависит от следующих факторов нестабильности скорости планшайбы в момент фиксации Дшф, нестабильности давления в системе поворота ДРф и разгрузки АР раз, наличия зазоров в механизме фиксации и центральной опоре, нестабильности характеристик жесткости упоров и усилий фиксации. Потеря быстроходности зависит от расхода Q и давления в системе поворота Р и разгрузки Рраз. от наличия колебательного движения планшайбы, характеризуемого коэффициентом неравномерности — б , и от длительности процесса торможения <тор- Высокие динамические нагрузки в приводе и механизме фиксации F определяются величинами скорости поворота и фиксации, давлением в системе поворота и разгрузки, [c.86]

Так, на рис. 119 показано, что при М (t) = onst колебательный процесс совершается с постоянной частотой и, если не учитывать затухания вследствие внутреннего трения, максимум каждой волны одинаковый по своей величине. При М (i) изменяющейся по наклонной прямой, происходит смещение оси колебаний по закону изменения М (i) (рис. 120). При малых периодах колебаний системы значения М в первой волне для всех значений Л1 (t) почти одинаковы. На основании этого можно сделать вывод, что динамические нагрузки, воспринимаемые механизмом обгона высокочастотных систем, почти не зависят от характера изменения избыточного пускового момента, а следовательно, и от типа привода и определяется главным образом начальным значением пускового момента Мо- [c.215]

Автоколебания. Отличительная особенность автоколебаний при механической обработке — в отсутствии внешней периодической силы, возмущающей колебательный процесс. Необходимое для возникновения автоколебаний периодическое воздействие обусловлено механизмом возбуждения, имеющимся непосредственно в самой системе станок — деталь — инструмент и преобразующим постоянное по времени во.здействие от источника энергии — электродвигателя в переменное при этом частота и амплитуда возникающих в процессе резания установившихся автоколебаний определяется только параметрами системы. В реальной упругой системе в процессе резания может быть значительное число физических явлений, создающих механизм возбуждения, обусловленных 1) свойствами [c.12]

Кроме показывающих приборов, стенд оборудован осциллографом, на ленте которого записывается положение органа управления насоса (5) (реохорд), давление на входе и выходе насоса и гидромотора (6), (7), (12), 15) (тензоманометры), момент на валу гидромотора 17) (датчики сопротивления), расход жидкости в гидросистеме 10) и скорость вращения гидромотора (18) (импульсным методом). Осциллографирование переходных процессов в гидросистеме необходимо в связи с колебательным характером нагрузки на выходном валу гидромотора при имитации резания грунта и отработке автоматических систем управления с поддержанием постоянной мощности на валу в режиме резания грунта или работы механизма поворота по заданному графику движения. [c.144]

Уо тойчибость работы лопастных насосов. Помнаж. Лопастные насосы всегда работают с пульсациями, обусловленными специфическими свойствами их рабочих процессов. Некоторые колебательные процессы неизбежно возникают и в сети, и в приводном двигателе, и в передаточных механизмах. [c.439]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...