Удар в механической системе

Отличия настоящего издания книги от предыдущих (2-е изд. 1967 г.) состоят в следующем. Во-первых, в это издание включена специальная глава, посвященная теории удара в механических системах эта теория имеет большое практическое значение и по своему характеру близка к теории колебаний механических систем. Во-вторых, несколько расширено изложение теории свободных и вынужденных колебаний за счет привлечения особенно актуального материала (действие случайного возбуждения колебания аппарата на воздушной подушке). В-третьих, читатель найдет здесь значительно больше комментированных сведений о действующих стандартах и других нормативных документах, относящихся к колебаниям и вибрационной технике. Кроме того, в настоящем издании исправлены опечатки и мелкие погрешности изложения, вкравшиеся в предыдущее издание. [c.3]

Удар в механических системах. Рассмотрим произвольную механическую систему и запишем ее уравнения движения в форме, указанной в п. 4 25 [c.139]

Введение. Одним из естественных и распространенных источников нелинейности в механических системах являются соударения составляющих их тел. При этом развиваются значительные и кратковременные ударные силы, отсутствующие на интервалах времени между соударениями. Ввиду специфического характера таких сил системы с ударами часто относят к числу сильно нелинейных, имея в виду невозможность хотя бы грубой их аппроксимации посредством некоторой линейной системы. [c.240]

УДАР В МЕХАНИЧЕСКИХ САМОТОРМОЗЯЩИХСЯ СИСТЕМАХ [c.378]

Для более точного определения функции к (г), а следовательно и Ь (т), рассмотрим вертикальный удар эквивалентной механической системы, состоящий из двух жестких тел массой и /По связанных между собой упругой пружиной жесткостью Со- В контакт с жидкостью входит тело Шо, масса которого и форма ударяющейся поверхности соответствует массе и форме жесткой оболочки. Движение этой системы у/,—--р-,- [c.169]

С механической точки зрения явление удара характеризуется тем, что скорости точек механической системы, а следовательно, и количество движения этой системы за весьма малый промежуток времени, измеряемый в тысячных и меньших долях секунды, в течение которого происходит удар, изменяются на конечную величину. [c.804]

Найдем ударный импульс, воспринимаемый цилиндром со стороны ступеньки, для чего составим уравнения, выражающие теорему об изменении количества движения механической системы при ударе, в проекциях на оси д и // (см. рис. 184, а) [c.265]

Колебания конструкции вентилятора являются причиной возникновения механического шума, который обычно имеет ударный характер (удары шариков и роликов по обойме в подшипниках качения, стуки в зазорах, удары в редукторе, приводе и т. п.). Плохая балансировка, вызывающая неуравновешенность вращающихся масс, часто вызывает вибрации. Наличие люфтов, плохое крепление деталей, недостаточная жесткость конструкции усиливают удары и вибрации. В некоторых случаях механические колебания возникают из-за пульсации давления при обтекании потоком воздуха отдельных элементов вентиляционной системы. Спектр этого шума занимает довольно широкую полосу частот в их числе много высокочастотных составляющих. [c.177]

Движение системы, на которую действуют ударные импульсы. Основное уравнение теории удара. При выводе основного уравнения в случае конечных сил мы рассматривали сначала простейшую систему, состоящую из одной частицы. Здесь мы сразу перейдем к общему случаю механической системы. Задача будет трактоваться как предельный случай задачи с конечными силами, и, как уже указывалось, заданные импульсы и импульсивные связи будут вводиться одновременно. [c.247]

Разрушающее действие разрядов атмосферного электричества известно давно. В литературе описаны многочисленные случаи наблюдавшегося в природе разрушения естественных объектов и сооружений (деревья, скалы, башни, железобетонные опоры и т.п.) при ударе в них молнии. Электрический пробой твердой изоляции в электрических аппаратах и в системах передачи импульсного высокого напряжения тоже, как правило, сопровождается ее механическим разрушением. Это явление обращает на себя особое внимание в исследованиях электрической прочности твердых диэлектриков, когда зримо проявляются определенные закономерности характера разрушения материалов. Поэтому вполне естественно, что появилась идея полезного использования наблюдавшегося эффекта. Согласно предложению А.А.Воробьева /1/, способ разрушения горных пород и руд за счет их электрического пробоя с использованием импульсного высокого напряжения от емкостного накопителя энергии реализуется следующим образом. На кусок породы, породный массив устанавливают электроды (металлические контакты) и подают на них импульс высокого напряжения с уровнем напряжения, достаточным для электрического пробоя. Энергия, выделяющаяся в канале разряда, действует на материал подобно взрывчатому веществу и приводит к его разрушению. При достаточном количестве энергии в разряде способ позволяет разрушать отдельные куски породы, отделять порции материала с поверхности массива. [c.9]

Ударные явления часто встречаются в технике, причем в одних случаях они причиняют вред, нарушают нормальные условия эксплуатации и даже могут привести к авариям (соударения в плохо изготовленных или изношенных кинематических парах с зазорами, удары при столкновениях транспортных средств с препятствиями, гидравлический удар при быстром перекрытии трубопроводов), а в других случаях целенаправленно используются в различных технологических операциях (дробление хрупких тел, ковка,, штамповка и обрубка металлов, забивка шпунтов и свай и др.). С кинематической стороны для ударных явлений характерны резкие изменения скоростей точек механической системы, а с динамической стороны -возникновение и затем исчезновение весьма больших сил. [c.404]

Иван Бернулли (1667—1748) впервые сформулировал в общем виде один из основных принципов механики — принцип возможных перемещений, выражающий необходимое и достаточное условие равновесия механической системы, идея которого в применении к простейшим машинам была известна уже Галилею. Кроме того, И. Бернулли исследовал явление удара твердых тел. Б этих работах И. Бернулли, так же как и в работах Гюйгенса и других ученых по теории удара, получили развитие весьма важные для механики идеи о сохранении количества движения и живой силы (кинетической энергии). [c.20]

Остановимся на некоторых свойствах идеального удара в лагранжевых механических системах, вытекающих из полученных формул. [c.141]

В этом случае захват—динамометр может быть представлен в виде механической системы с одной степенью свободы, в которой значительная масса соединена со сравнительно податливым упругим элементом. В результате снижается частота собственных колебаний динамометра. Такой динамометр может дать значительные ошибки при использовании его для измерений ударных нагрузок, так как при недемпфированном ударе в закрепленном стерл<не возникает волна сильного разрыва, в спектре которой [c.73]

Многочисленными опытами установлено, что механические явления протекают одинаково в любых системах отсчета, если их скорость относительно друг друга постоянна по величине и направлению. Это означает, что если бы опыты, описанные в предыдущем параграфе, были проведены в какой-то лаборатории и в вагоне поезда, движущегося относительно лаборатории равномерно и прямолинейно, то результаты опытов ничем не отличались бы друг от друга. Так, при разлете одинаковых масс их скорости относительно вагона были бы одинаковы, а при столкновении и слипании одинаковых тел, двигавшихся перед ударом с одинаковыми скоростями, образовавшееся тело оставалось бы в покое относительно вагона, независимо от того, с какой скоростью движется вагон. Ни один эксперимент в движущемся вагоне не противоречил бы закону сохранения импульса. Опыты на кораблях, движущихся без качки и вибраций, в вагонах, движущихся без ускорения по прямому пути, в самолетах, летящих с постоянной скоростью, все без исключения приводят к одинаковым результатам. если тела, участвующие в опытах, и начальные условия опыта были одинаковы. Этот замечательный результат, что законы природы не изме- [c.32]

Механические воздействия существенно влияют на точность приборов, устанавливаемых в системах управления движением и служащих для измерения параметров движений. Под действием вибраций и ударов резко увеличивается уход гироскопических приборов, а следовательно, и ошибка измерений, производимых этими приборами приборы, содержащие измерительное устройство маятникового типа, обнаруживают склонность к смещению нулевого положения. [c.273]

Таким образом, удары, возникающие ири столкновении тел,. ходящих в одну механическую систему, не могут вызвать изменения количества движения системы, т. е. скорости движения ее центра масс. [c.260]

Если рассматривать тела М и М2 как механическую систему, то внешние ударные импульсы в рассматриваемой задаче отсутствуют, следовательно, количество, движения системы до и после удара остается неизменным (P2=Pi) [c.134]

Решение. Будем считать, что соударяющиеся шары образуют замкнутую систему. По условиям задачи соударение относится к абсолютно упругому удару. Поэтому можно воспользоваться законом сохранения не только импульса, но и механической энергии. Обозначим скорости шаров после удара через у/ и V2 Тогда в соответствии с законом сохранения импульса системы запишем [c.58]

Основные положения. Ударом называется явление, происходящее в механической системе, характеризуемое резким изменением скоростей ее точек за весьма малый промежуток времени и обусловленное кратковременным действием весьма больших сил. Этими силами — они называются мгновенными — могут быть как силы активные, так и реакции мгновенно налагаемых связей. В последнем случае удар называется нешругим, если наложенные связи сохраняются при дальнейшем движении системы удар называется упругим (вполне или не вполне), если за мгновенным наложением связей следует мгновенное снятие связей. Действие мгновенной силы Р измеряется ее импугьеом [c.411]

Этот процесс в винтовых прессах характеризуется следующими особенностями сочетанием ударного характера нагружения поковки (как у молотов) и замыкания технологического усилия в станине (как у прессов), наличием винтового несамотормозящего передаточного механизма, работа которого при динамическом нагружении сопровождается одновременными линейными и угловыми деформациями, явлением перебега зазоров в кинематических парах винтового пресса, обусловливающим появление дополнительной динамической составляющей нагрузки. Сочетание этих особенностей создает трудности в полном аналитическом описанш процессов, происходящих в механической системе винтового пресса во время рабочего хода. Теоретические зависимости, полученные из рассмотрения станины пресса как свободной массы, по которой наносит удар масса рабочих частей пресса, с использованием основных соотношений для соударения масс с упруго-пластической прокладкой между ними [2] приводят к слишком приближенным результатам, поскольку при этом не учитываются возникновение упругих крутильных перемещений как винта, так я станины пресса и их взаимосвязь с линейными перемещениями. [c.452]

Удар в механических самотормозящихся системах. В. Л. Вейц, Е. 3. Шнеерсон. Информационное обеспечение, адаптация, динамика и прочность систем-74. Куйбышевское книжное издательство, 1976, с. 378. [c.528]

Исследовано ударное взаимодействие в механических системах с существенно неидеальными односторонними и дополнительными идеальными двухсторонними связями на основе представлений о стереомеханической схеме удара. Выявлено многообразие динамических режимов и определены области параметров систем, определяющих существование каждого режима. Исследование выполнено применительно к клиновому аналогу самотормозящегося механизма. В работе установлено взаимно однозначное соответствие между параметрами самотормозящегося червячного механизма и клинового аналога. Получены в общем виде зависимости между доударнымн и послеударными скоростями звеньев с учетом специфики наложенных связей. Библ. 8 назв, Илл. 3, [c.528]

Для упрощения задачи при определении радиуса смоченной поверхности 6 (т), как и в случае сферической оболочки, необходимо рассмотреть вертикальный удар эквивалентной механической системы, состоящей из двух жсстких тел, массой Мо и /По, связанных между собой упругой пружиной. Тогда радиус смоченной поверхности тела будет определяться через функцию-х о, которая уже имеет универсальное значение (смоченная поверхность конуса аппроксимируется плоским расширяющимся диском) [c.174]

Следовательно, в этом случае потеря кинетической энергии зависит исключительно от отношения масс ударяющихся тел. При ковке металла переход кинетической энергии в тепловую целесообразен, а потому наковальня должна быть во много раз массивнее молота. Так, например, если молот в 99 раз легче наковальни, то Т — Та = 0,99То, т. е. 99 % энергии уходит, главным образом, на полезную работу (на ковку) и лишь 1 % затрачивается на сотрясение наковальни. Напротив, при забивании свай надо сообщить свае возможно большую скорость, т. е. надо по возможности сохранить при ударе кинетическую энергию системы, а потому целесообразно ударять сваю массивной бабой . Так, например, если масса бабы в 99 раз больше массы сваи, то Т — = 0,01То и 99 % энергии уходит на полезную работу (забивку сваи) и лишь 1 % теряется на звук, теплоту и пр. Так чисто механические вопросы приводят к экономическим решениям. [c.295]

Терми1Тология гто ударным спектрам еще не полностью устоялась, поэтому как в отечественной, так н в зарубежной литературе для обозначения приведенных понятий иногда применяют н другие термины Так, в т 1 (гл 6) ударный спектр — это зависимость d iax (г/Т ), где rf,nax максимальное перемещение массы т, X — длительность удара, — период свободных колебаний механической системы с учетом демцфированлч. [c.479]

При постановке соответствующих задач механики формулируют общие представления о характере развивающихся при ударе сил (их сосредоточенность или распределенность в пространстве, конечная или нулевая длительность во времени), а также выбирают разумные модельные огатсания свойств тел, входящих в состав рассматриваемой механической системы (абсолютная жесткость, упругость, пластичность, вязкость, безьшерционность отдельных элементов и Т.Д.). [c.404]

Эта формула и представляет собой общее решение задачи определения послеударного состояния произвольной механической системы по известному доударному в случае идеального удара (идеальных связей). Здесь д — доударные скорости, д Ч- Ад — послеударные, е — единичный вектор нормали к связи в точке удара, А — матрица квадратичной формы кинетической энергии, Ь — коэффициенты линейной формы кинетической энергии, возникающие в случае нестационарной параметризации. [c.141]

В самом деле, — говорит Ньютон в пояснение к этому за- кону, — если что-либо давит на что-нибудь другое или тянет его, то оно само этим последним давится или тянется. Если кто на- жимает пальцем на камень, то и палец его также нажимается камнем . Если какое-нибудь тело, ударившись о другое тело, изменяет его количество движения на сколько-нибудь, то и оно претерпит от второго тела в своем собственном количестве движения то же самое изменение, но обратно направленное, ибо давления этих тел друг на друга во время контакта равны. Первый и второй законы Ньютона были формулированы по отношению к материальной точке. Третий закон Ньютона является основным для механической системы точек. Нужно только отметить, что действие и противодействие не образуют системы сил, эквивалентной нулю (т. е. уравновешенной), так как дей ствие приложено к одному телу, а противодействие — к другому. По этой причине как действие, так и противодействие могут вызвать движение тел, к которым они приложены. Рассмотрим, например, камень, находящийся под действием силы притяже ния Земли сила противодействия в данном случае будет при ложена к Земле. Действие вызывает движение камня, противодействие-движение Земли. Так как масса камня иичтожнн по сравнению с массой Земли, то смещения Земли не могут быть измерены современными приборами перемещения же камня обнаруживаются без специальных инструментов, простым глазом. [c.163]

Первым фундаментальным законом, на котором строится динамика точки переменной массы, является закон неуничтожи-мости (сохранения) механического движения. Мерой механического движения, когда оно сохраняется как механическое движение, является вектор количества движения. Закон сохранения количества движения в элементарной (скалярной) форме был открыт еще Декартом (1596—1650), который впервые указал на весьма большое значение этого закона для изучения механических движений. При доказательстве закона сохранения количества движения Декарт исходил из простейших явлений абсолютно упругого удара и закона инерции в последующем развитии теоретической механики этот закон часто рассматривался как аксиома и был основой для кинетического построения механики в отличие от динамической (ньютонианской) концепции. Мы формулируем закон сохранения количества движения в следующем виде при любых механических процессах, протекающих в замкнутой механической системе точек (без действия внешних сил), суммарное количество движения остается постоянным. [c.14]

Составление уравнений движения. Уравнения (2), (4) описывают основные два типа движений рассматриваемой механической системы со связями (1) безударные перелеты и соударения. Недостаток такого описания состоит в разнотипности уравнений одно из них дифференциальное, другое — разностное. Априори, сугцествуют два способа унификации переход к дифференциальной либо к разностной форме. Традиционным является второй из этих способов, ас-социируюгцийся с построением точечных отображений типа отображений Пуанкаре ([9, 29, 37, 44, 67, 81] и др.) При этом, как правило, в качестве сечения выбирают поверхность удара (предполагается, что система подчинена единственной односторонней связи) [c.242]

В современной технике широко распространены механические системы, в которых колеблющиеся тела в процессе движения систематически испытывают соударения (вибромолоты, виброударные демпферы, виброударные измельчительные устройства и др.). Главной особенностью этих систем является негладкость процесса движения, так как в приемлемой идеализации акты соударения сопровождаются мгновенными изменениями скоростей. Хотя весьма часто в интервалах между ударами система допускает линейную схематизацию, однако задача в целом оказывается существенно нелинейной движению системы присущи типично нелинейные черты, главной из которых является существование и устойчивость при заданных [c.100]

Винтовой насос 1 подает жидкость через распределитель 2 и клапан а клапанной коробки 3 в полости А силовых цилиндров 4. Поршни 5 при этом перемещаются, осуществляя выпуск шасси 6. Жидкость нз полостей О удаляется через распределитель 2 в бак (см. рис. а). Прн уборке шасси распределитель устанавливается в положение. изображенное на рис. б. Жидкость из насоса через распределитель 2 поступает в полости О, перемещая поршни 5 и осуществляя уборку шасси 6. Жидкость из полостей А удаляется через клапан й клапанной коробки 3 и распределитель 2 в бак. При отказе гидравлической системы аварийный выпуск шасси производится под действием собственного веса шасси. Прн этом распределитель 2 устанавливается в нейтральное положение, изображенное иа рис. в. и посредством аварийного троса открывается механический замок шасси (иа рисунке не показан). Так как шасси под действием собственного веса выпускается с такой скоростью, что насос I не в состоянии обеспечить заполнение объема, освобождаемого поршнями 5. то в этом случае он заполняется жидкостью из бака через клапан Ь, открывающийся вследствие разрежения в полостях А. Жидкость, вы-тес1 яемая из полостей, поступает через распределитель 2 и клапан Ь в полости Л. Излишек жидкости, обусловленный разностью рабочих поверхностей поршней 5 в полостях Д и О. удаляется в бак. Дросселирование жидкости в клапанах а и / производится для предотвращения резких ударов в ког це хода поршней. [c.503]

Регулирование положения путевых кулачков на продольной и поперечной линейке показано на рис. 19.37 и рис. 19.38 соответственно. На каждой линейке выполнены два паза для установки кулачков. Кулачки воздействуют на блоки путевых электропереключателей, установленных на каретке. Кулачки ограничения хода предназначены для аварийного отключения подачи. Они воздействуют на штоки конечных выключателей за 5—8 мм до положения механического ограничения хода. По команде этих кулачков (при ошибке программиста или наладчика) отключается подача в соответствующем направлении без удара о смежные детали. При этом система программного управления и станок не отключаются и информация о положении суппорта, поступающая от датчиков обратной связи, сохраняется в памяти системы ЧПУ. Кулачки 2 и 5 дают команду на предварительное замедление перемещений суппорта и каретки станка. [c.229]

Самопроизвольное движение камня, вьшущенного из руки, происходит в сторону земли. При падении камень теряет потешщальную энергию. Потенциальная энергия сначала превращается в кинетическую энергию движения камня. Когда камень ударяется о пол, его кинетическая энергия превращается в теплоту. Таким образом, в результате падения камня его потенциальная энергия превращается в тепловую энергию окружающей среды. К аналогичным результатам приводит весь наш опыт на юдения над простыми механическими системами выпущенные из рук предметы падают на землю, заведенные часы идут до остановки, растянутая полоска резины сжимается. Все эти явления можно обобщить, сказав, что такие [c.299]

В то же время книга не ориентирована специально на гидро-и аэродинамиков. Идеи излагаются в общем виде, а приложения и обоснования приводятся с расчетом на широкий круг читателей различных специальностей. Предполагается, что паводковые волны в реках, волны в ледниках, волны в потоке транспорта, звуковые удары, взрывные волны, океанские штормовые волны и т. п. интересны всем. Не исключаются из рассмотрения и прочие области подробно обсуждаются, например, не.лннепная оптика и волны в различных механических системах. В целом, однако, представляется, что лучше сконцентрировать внимание на нетривиальных вопросах, относящихся к избранным областям, чем провести поверхностный обзор приложений к системам уравнений, выбранных из всевозможных разделов физики. [c.8]

Решение, К удару, происходяшему при попадакнн снаряда, в иеподвижны цилиндр, применим теорему о кинетическом моменте механической системы при ударе. [c.487]

Как формулируется терема об измеаении кинетического момента механической системы при ударе в векторной форме и в проекциях на оси координат [c.489]

Теорема Карно. Кинетическая энергия Потеря кинетической энергии является мерой, характеризующей спо-системы, происходящая от собность механического движения превра-ударов при встрече ее тел, щаться В эквивалентное количество других со етТвующеГ "о % ян ВИДОВ движения (теплота, электричество ным скоростям (Л. Карно) И Т. П.). Удары тел всегда сопровождаются [ttiiiu—viY , явлениями, требующими затраты энергии 2 (нагревание тел, звук и пр.), поэтому [c.387]

Хотя при ударе возникла деформация шароз, которая не исчезла после удара, но эта деформация не связана с энергней, поскольку шары не обладают упругостью. Уменьшение кинетической энергии при ударе означает поэтому, что механическая энергия системы при ударе не остается постоянной. Она частично или полностью (в последнем рассмотренном случае) превратилась в тепло. [c.148]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...