Виды колебаний звеньев механизмов

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

Кроме периодических колебаний скоростей, в механизме могут иметь место и непериодические колебания скоростей, вызываемые различными причинами внезапным изменением полезных или вредных сопротивлений, включением в механизм дополнительных масс и т. д. Такое внезапное изменение нагрузки иа механизм вызывает внезапное увеличение или уменьшение скорости его начального звена, и так как эти колебания скорости в некоторых случаях не имеют определенного цикла, то такие колебания скорости начального звена назовем непериодическими. Во многих механизмах мы наблюдаем оба вида колебаний скоростей. [c.374]

Вибро устойчивостью называется способность механизмов нормально работать при вибрации. Под вибрацией имеют в виду механические колебания с относительно малой амплитудой и высокой частотой. Вибрация обычно является следствием недостаточной уравновешенности масс звеньев механизмов и недостаточной их жесткости. Вибрация влияет на точность работы механизмов, изменяет потери на трение, вызывает усталостное разрушение деталей, особенно в случае механического резонанса. В связи с этим и ряде случаев необходимы специальные расчеты на виброустойчивость. [c.171]

Относительные угловые и линейные скорости подвижных звеньев механизма, совершающего малые колебания около положения динамического равновесия, по аналогии с (4.12) можно представить в следующем виде [c.131]

В работе [20] изложен принцип действия названного агрегата общий вид его показан на рис. 33, кинематическая схема модели изображена на рис. 34а. Мы заменяем модель двумя распределенными массами, одна из которых является массой маховика, приведенной от массы звеньев механизма передачи, а другая — приведенная масса (или момент инерции) от массы звеньев исполнительного механизма. Таким образом, модель агрегата заменена двумя массами (рис. 346, в), посаженными на вал. Во время движения агрегата крутильные колебания возникают на участке вала между маховиком и кривошипом. [c.106]

При диагностике состояния кинематических звеньев механизма на каждом режиме работы полезно иметь таблицу основных частот возбуждения колебаний (аналогичную табл. 1) и их гармоник с тем, чтобы вести направленный поиск диагностических признаков В ряде случаев в качестве диагностического признака может служить спектральная амплитуда на частоте возбуждения диагностируемого узла, если ее поведение однозначно связано с изменением соответствующего параметра состояния механизма Однако в большинстве случаев целесообразно использовать энергетический спектр для формирования обобщенного диагностического признака в виде п-мерного вектора, компонентами которого служат отсчеты дискретного представления спектра в точках 1= I..... п, разнесенных по частоте на До) = Шгр/п. [c.402]

При движении звеньев механизма с переменными по величине или направлению скоростями возникают силы инерции и появляются дополнительные динамические давления в кинематических парах. Будучи переменными по величине или направлению, эти давления передаются фундаменту в виде периодических силовых воздействий, которые могут не только приводить в колебательное состояние машину вместе с фундаментом, но и вызывать колебания окружающих машин и сооружений. Когда частота собственных колебаний какого-либо звена машины или элемента сооружения совпадает с частотой изменения неуравновешенных сил инерции, наступает опасное состояние резонанса. [c.266]

Отличительная особенность гофрированной муфты (поз. 13, табл. 16.1) незначительная жесткость при угловых, радиальных и осевых смещениях соединяемых валов в сочетании с высокой крутильной жесткостью. В результате упругий мертвый ход гофрированной муфты, зависящий от дополнительных (реактивных) нагрузок и от момента сопротивления на ведомом валу, невелик. Гофрированную муфту можно представить в виде заменяющего шарнирного механизма (рис. 16.17, а). При абсолютно жестких звеньях и отсутствии зазоров в соединениях все точки такого механизма лежат в одной плоскости, передача движения муфтой не будет сопровождаться колебанием передаточного отношения и упругим мертвым ходом. На рис. 16.17, б изображен профиль гофрированной трубки — сильфона. Упругие характеристики сильфона определяются механическими свойствами материала (модулем упругости Е и коэффициентом Пуассона V) и геометрическими параметрами главные из них толщина к, глубина гофрировки Т, шаг t, наружный г ар и г н внутренний радиусы, радиусы закруглений Ях и угол у [2]. [c.628]

Итак, ряд Фурье не только является универсальной формой аналитического представления кинематической ошибки любого реального механизма, но отражает и естественный процесс кинематического проявления ошибок изготовления, монтажа и динамических колебаний звеньев во время работы механизма, что делает ряд Фурье наиболее удобной формой выражения кинематической ошибки механизма для точностного анализа последнего. Кроме того, как уже указывалось, синтез коррекционных устройств упрощается, если кинематическая характеристика устройства задается в виде суммы синусоидальных компонент. [c.25]

В механизмах различают помимо относительных перемещений звеньев, допускаемых геометрическими связями, также и перемещения, допускаемые податливостью (упругостью) звеньев. В первом случае говорят о структурных степенях свободы, характеризующих основное движение звеньев. Во втором случае говорят о параметрических степенях свободы, зависящих от конструктивных (масса, жесткость) параметров механизма и режима движения (в частности, частоты возбуждения). Относительное движение звена, обусловленное параметрическими степенями свободы, суммируется с основным движением звена иногда в виде фона, характеризуемого малыми перемещениями по сравнению с абсолютными перемещениями и значительными скоростями и ускорениями. Введение параметрических степеней свободы необходимо при анализе и проектировании механизмов и ма-щин вибрационного и ударного действия, при проектировании виброзащитных устройств в случае возможности возникновения опасных колебаний, при проектировании оборудования для интенсификации и повышения эффективности технологических и транспортных операций. [c.58]

Кроме периодических колебаний скоростей, в механизме могут происходить и непериодические колебания, т. е. неповторяющиеся изменения скоростей, вызываемые различными причинами. Например, внезапное изменение нагрузки на механизм, включение в механизм добавочных масс и другие вызывают изменения угловой скорости главного вала в установившемся движении машины. Оба типа колебаний скоростей регулируются различным образом задачу ограничения периодических колебаний угловой скорости ведущего звена в пределах допускаемой неравномерности движения машины решают, насаживая на вращающееся звено дополнительную массу. Эту массу называют маховой массой, или маховиком. Ее выполняют в виде колеса, имеющего Массивный обод, соединенный со втулкой спицами. В случае же значительных непериодических колебаний скоростей задачу регулирования решают, устанавливая специальный механизм, называемый регулятором. [c.387]

При составлении системы дифференциальных уравнений движения механизма с упругими звеньями и самотормозящейся передачей в форме (43.20) не учитывалось влияние рассеяния энергии при колебаниях, обусловленное упругим несовершенством соединений или конструкционным демпфированием. Это позволило получить условия, характеризующие движение механизма, в наиболее простом виде. Поскольку в реальных механизмах рассеяние энергии при колебаниях оказывает существенное влияние лишь [c.270]

Предварительного расчета, задаваться коэффициентами формы [65]. Однако, если учесть, что в цикловых механизмах ведомая часть вместе с ведущей нередко отображается в виде достаточно сложных нелинейных или нестационарных систем, у которых формы колебаний не сохраняются постоянными, то этот путь для инженерных расчетов может оказаться чрезвычайно громоздким. В то же время расчетная практика показывает, что при разумном выборе сечений основных масс (Ji, J , указанный прием обеспечивает достаточную точность при частотном анализе и, кроме того, не искажает значения инерционных сил, возникающих при неравномерном идеальном движении звеньев . [c.32]

Из рассмотрения безразмерных характеристик (рис. 5) видно, что чем больше крутящий момент ведомого звена передачи, тем меньше величина передаточного отношения механизма. Из этого следует, что при колебании внешней нагрузки имеет место автоматическое изменение кинематических параметров гидродинамических передач обоих видов. У гидротрансформатора при небольшой угловой скорости турбинного колеса oj ( 2) крутящий момент Mj (Л-м.) существенно превышает момент сил насосного колеса (А,м,). По мере уменьшения сопротивления на ведомом валу его угловая скорость увеличивается. [c.16]

Параметрическая подвижность не только зависит от вида звеньев и кинематических пар, входящих в механизм, но и определяется их геометрическими, массовыми и жесткостными характеристиками. Параметрическая подвижность, а также законы движения звеньев и механизмов в целом изучаются в курсе теории колебаний и в данной работе не рассматриваются. [c.54]

Для анализа поведения механизма в случае, когда ведомое звено выстаивает, следует общую модель разделить на две независимые, одна из которых будет представлять систему батана с моментами инерции /3, /4, /5 /7, а другая с моментами инерции, расположенными на главном валу и /5. Жесткости промежуточных участков между массами останутся такими же, как для общей динамической модели (рис. 5.2). В этом случае поведение механизма будет определяться колебаниями на собственной частоте, если они протекают в пределах зазоров в паре кулачок - ролик. Если конструкция выполнена с предварительным натягом или с монтажными нагрузками, то следует воспользоваться данными, приведенными в главе 3. В любом случае при рассмотрении свободных колебаний надо обращать внимание на характер изменения сил, вызывающих как крутильные, так и изгибные колебания. О наличии колебательного процесса ведомых масс можно судить по результатам расчетов, приведенных в виде графика на рис. 5.4. [c.73]

При классификации динамических моделей цикловых механизмов мы намеренно исключали из рассмотрения типовые расчетные схемы балок и рам, используемых при расчете изгибных колебаний звеньев, имея в виду, что изгибные колебания, как правило, носят более локальный характер и в значительно меньшей степени связаны со спецификой динамики цикловых механизмов, освещаемых в данной книге. Последнее позволяет решать эти задачи с помощью известных методов, хорошо изложенных в книгах и справочной литературе по прикладной теории колебаний [2, 7, 11, 651. Тем не менее, при определенных условиях может оказаться, что изгибные и крутильные колебания до лжны рассматриваться в рамках единой динамической модели (см. п. 5). [c.53]

Для иллюстрации на рис. 4.1, о приведена зависимость to (ф) угловой скорости ведущего звена механизма от угла ф его поворота, принятая для выполнения кинетостатического расчета. Определив уравновешивающий момент для каждого значения ф, получим зависимость Мур(ф) (рис. 4.1, б). Уравновешивающий момент должен создаваться двигателем. Но подобрать двигатель с подобной характеристикой фактически невозможно. Если же использовать двигатель, который бы отрабатывал некоторое среднее значение момента ТИур = onst, то угловая скорость ведущего звена не будет постоянной из-за непостоянства приведенного момента. В результате получим зависимость w (ф) в виде некоторой кривой, идентичной зависимости УИу(..(ф) (рис. 4.1, в). Для уменьшения амплитуды колебаний скорости приходится либо устанавливать тяжелый маховик на одной оси с ведущим звеном, либо применять регуляторы скорости, которые непрерывно измеряют угловую скорость ведущего звена и по результатам измерения изменяют момент на валу двигателя таким образом, чтобы угловая скорость всегда оставалась равной заданной. [c.50]

Особенности и типы. В последнее десятилетие бурно развиваются прецизионные приводные механизмы нового вида, называемые вибродвигателями [3] или пьезоэлектрическими двигателями [20]. Действие вибродвигателя основано на преобразовании высокочастотных многокомпонентных упругих колебаний твердых или гибких тел в направленное (в среднем) многомерное движение подвижного звена — ротора, ползуна и т, п. Основное отличие вибродвигателей от известных механизмов для преобразования колебательного движения во вращение или линейное перемещение заключается в использовании упругих колебаний звеньев в виде стоячих или бегущих волн, при этом частоты преобразуемых колебаний лежат в ультразвуковом диапазоне (начиная от 20-10 Гц). Высокие частоты и малые амплитуды колебаний приводят к качественному изменению ряда параметров привода, а также обусловливают новые явления, не наблюдаемые в низкочастотных механизмах. [c.30]

При отступлениях от указанных рекомендаций, например при установке маховика на валу 1 при приводе от электродвигателя и действии возмущающих колебаний от рабочей машины, между двигателем и звеном приведения появляется упругая связь (передаточный механизм). Если жесткость этой связи принять равной С и предположить, что силы сопротивления деформированию создают. момент, пропорциональный скорости поворота вала k d(fldt), а возмущающий момент, действующий на звено приведения, М — — М sin (DbI, то ди4хреренцнальное уравнение, описывающее движение звена приведения механизма, имеет вид (см. гл. 24) [c.348]

Шатун 4 кривошиппо-ползунного механизма АВС выполнен в виде упругой реесоры, которая входит во вращательную пару О со эвеном 3, выполненным также в виде упругой реесоры. Звено 3 входит во вращательную пару Е с кривошипом 1, вращающимся вокруг неподвижной оси Е. При вращении кривошипа I боек 2 под воздействием рессор 3 и 4 соверщает колебательное движение в направлении оси X — X. Амплитуда колебаний бойка 2 может регулироваться изменением положения шарнира А [c.293]

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]

Современные машины используются в виде комплекса - машинного aiperara, состоящего из двигателя, передаточного механизма, рабочей машины и управляющей системы. Понятие динамика машин очень емкое, в которое включено определение сил, действующих на звенья и в кинематических парах движения всей системы, колебаний, уравновешивания виброзащиты динамической точности и управляемости. [c.485]

Причиной температурных деформаций звеньев системы СПИД является целый ряд факторов, доля влияния которых различна в зависимости от конкретных условий. Нагрев элементов системы СПИД вызывается теплом, выделяющимся в процессе резания и являющимся следствием работы пластических деформаций обрабатываемого материала, теплом, образующимся в механизмах станка в результате работ сил трения теплом, вызываюшнмся работой электро- и гидроприводов теплом, поступающим извне от источников в виде окружающего воздуха, расположенных поблизости станков, нагревательных устройств, фундаментов и т. д. Кроме этого существенное влияние на те.мпературные деформации системы СПИД оказывает колебание припуска, твердости заготовок, затупление режущего инструмента, что приводит к изменению силового и теплового режима обработки. [c.256]

Динамические погрешности механизмов можно разделить на фазовые погрешности, вызываемые погрешностями положения ведущих звеньев, и погрешности перемещения, вызываемые погрешностями положения механизмов автомата при колебаниях на рабочих режимах. Погрешности первого вида вызываются крутильными колебаниями, а второго вида - продольными и поперечными колебаниями. В обоих случаях первоначальными 11огрешностями являются погрешности, обусловленные технологическими ошибками при изготовлении и сборке автоматов. [c.341]

Расчеты и исследования динамических нагрузок в многомассовых схемах крановых механизмов показали их одночас отность (наибольшая амплитуда колебаний при какой-то одной -определяющей частоте), разную в разных звеньях и при различных видах нагружеий (при различных начальных условиях). Эти специфические свойства позволили рекомендовать для практических расчетов упрощенные схемы [10]. При этом нужно все исходные параметры приводить к тому звену, нагрузка в котором подлежит определению. [c.198]

Как йзвестао, при анализе автоколебательных систем весьма важно y taн6-вить следующие два элемента собственно колебательную систему и звено обратной связи, управляющее источником энергии. Реальная колебательная система в изолированном виде совершает затухающие колебания из-за рассеивания колебательной энергии на сопротивлениях. Источник энергии обычно не колебательный, т. е. сообщает системе постоянное во времени количество энергии. Однако колебания в системе так воздействуют на источник энергии, что подвод энергии к собственно колебательной системе приобретает колебательный характера Выяснение физической сущности явления, играющего роль обратной связи в подводе энергии к колебательной системе, является основной задачей при выяснении механизма возникновения автоколебаний. [c.58]

К вибропарам IV класса второго вида относится механизм, показанный на рис. 2.23, а. Принцип работы основан на использовании колебаний типа бегущей волны при отработке поворотов вокруг оси X и сочетания продольных колебаний преобразователя 1 с радиальными колебаниями преобразователя 2 при перемещении по оси X. Недостаток рассматриваемой схемы — трудность замыкания контакта по всей поверхности касания звеньев. [c.49]

Управляемые вибропары III класса. В вибропарах III класса на относительное движение каждого из звеньев налагаются три ограничения, т. е. вибродвигатели этой группы имеют три степени подвижности. Схема механизма, основанная на применении кинематической пары первого вида, показана на рис. 2.24, а. Контакт звеньев неравномерен и имеет максимальную поверхность в областях, называемых пятном контакта, причем форма и размеры пятна, а также распределение давлений в нем управляются источником постоянного напряжения. Источник переменного напряжения возбуждает колебания типа бегущих волн, приводящих к повороту подвижного звена относительно мгновенной оси вращения. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...