Определение сил и моментов сил инерции звеньев

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ И МОМЕНТОВ СИЛ ИНЕРЦИИ ЗВЕНЬЕВ [c.131]

В ряде случаев при проведении кинетостатического расчета нет необходимости в определении реакций связей в кинематических парах. Необходимо только найти зависимость уравновешивающей силы или уравновешивающего момента от перемещения начального звена механизма. При этом можно упростить решение задачи, если действие всех сил и моментов сил сопротивления и инерции заменить действием одной, так называемой приведенной силы, приложенной к выбранному звену механизма (звену приведения). В большинстве случаев в качестве звена приведения выбирают начальное звено. Уравновешивающая сила равна приведенной силе по модулю и противоположна ей по направлению. Момент приведенной силы называется приведенным моментом, равен уравновешивающему моменту и направлен ему навстречу. [c.40]

Определив ускорения и скорости звеньев, определяют направление и значение сил инерции звеньев, а также сил полезного сопротивления (если они зависят от скорости движения или перемещения рабочего звена). Для определения сил инерции нужно знать массы и моменты инерции звеньев. Если механизм только проектируется и этих данных нет, то приходится предварительно задаваться ориентировочными формой и массой звеньев, а в последующих расчетах уточняют принятые значения. [c.62]

Поэтому для определения закона движения ведущего звена нужно произвести так называемое приведение всех сил и моментов сил и всех масс и моментов инерции звеньев к этому звену. Нужно за- [c.288]

И Жс = Л1с(<р) изменения приведенных момента Жд движущих сил и момента сил сопротивления в функции угла поворота <р звена приведения на участке соответствующем одному полному циклу. Так кзк момент инерции махового колеса неизвестен и подлежит определению, то диаграмма кинетической энергии Т=Т J ) не может быть построена. В самом деле, не имея данных об изменении моментов Жд и Же во время разгона механизма и не зная полной величины приведенного момента инерции меха- низма, мы не можем определить ту [c.502]

При определении сил, действующих на сдвоенную передачу, рассматривались три звена, а при определении сил, действующих на одинарную передачу, — два. При этом крестовины, соединяющие звенья, отбрасывались. Их влияние на звенья 1, 2, 3 учитывалось введением сил нормального давления и моментами сил трения Мтр, приложенными к шарнирам. При составлении общих уравнений динамики для сдвоенной и одинарной карданных передач были учтены силы движущие, полезного и вредного сопротивления, инерции всех подвижных частей привода, действующие на звенья карданной передачи. [c.43]

Таким образом, для определения момента Ма пары сил инерции звена плоского механизма надо знать величину его момента инерции Js, а также величину и направление углового ускорения е этого звена. [c.239]

Для каждого положения механизма вычисляются приведенный момент движущих сил приведенный момент сил сопротивления Мп и приведенный момент инерции механизма /,г. Один из моментов, например MS, приложенный к звену приведения со стороны двигателя, определяется на основании заданной функции Ми ц)), а другой, например Л1и, является результатом приведения внешних сил, действующих на звенья механизма. В формуле для определения Мп используется аналитическое выражение заданных внешних сил (например, давления на поршень компрессора), силы тяжести звеньев, а также аналоги скоростей. [c.125]

Рис. 56. К определению главного вектора и главного момента сил инерции вращающегося вокруг неподвижной оси звена, имеющего плоскость симметрии, перпендикулярную к оси вращения.

Последовательность кинетостатического расчета определяется структурой механизма, характеризуемой порядком расчленения механизма на отдельные группы, начиная от ведущего звена. Это исследование механизма, как указано выше, начинается с анализа последней (считая от ведущего звена) присоединенной группы и заканчивается последовательным переходом от одной группы к другой, анализом ведущего звена. Для ведущего звена можно составить три уравнения равновесия. Неизвестных величин, подлежащих определению, имеется две — величина и линия действия давления в кинематической паре (ведущее звено — стойка), если ведущее звено совершает вращательное движение, и величина и точка приложения, если оно входит со стойкой в поступательную пару. Поэтому для ведущего звена, после того как прибавлены силы инерции, число уравнений равновесия, которое можно составить, превышает на единицу число неизвестных величин, подлежащих определению. Третье уравнение равновесия дает возможность определить уравновешивающую силу Ру или уравновешивающий момент Му, который нужно приложить к ведущему звену — кривошипу для уравновешивания всех сил, действующих на звенья механизма при вращении кривошипа. Звено, к которому приложена уравновешивающая сила Ру, при силовом расчете будем считать начальным звеном механизма. Реакция в начальном вращательном механизме зависит от способа передачи энергии начальному звену источником энергии. [c.359]

Движение звеньев любой механической системы происходит под действием различных по своей природе сил, которые обусловливают определенные перемещения, скорости и ускорения звеньев. Установление общих зависимостей между силами и парами сил, действующими на реальные звенья (обладающие конечной массой и моментом инерции) механизма, с одной стороны, и параметрами кинематики этого механизма, с другой, составляет главную цель динамики механизмов и машин. Эти зависимости могут быть выражены уравнением движения в простом или дифференциальном [c.129]

Пусть на звенья четырехшарнирного механизма, изображенного на рис. 6.8, действуют силы Р , Ра и Рд и моменты сил УИа и Мз, в число которых входят силы инерции и моменты сил инерции звеньев. Точка приложения уравновешивающей силы Рур и ее линия действия заданы. Задача состоит в определении сил давлений звеньев и величины уравновешивающей силы механизма Рур. [c.140]

Фиг. 3. Определение главного вектора и главного момента сил инерции вращающегося вокруг неподвижной оси звена.

Если ротор привести во вращение, то неуравновешенная его часть будет действовать на подшипники С, и центробежная сила неуравновешенной части будет возбуждать крутильные колебания подвижной части станка. Таким образом, задание закона изменения угла поворота ротора определяет изменение угла ф наклона звена А. В практике балансирования ротора D его приводят во вращение при помощи электродвигателя через фрикционную передачу. После достижения им определенной скорости фрикционное колесо отключают от ротора и последний замедляет свое движение. Так как ротор не уравновешен, то подшипники испытывают действие динамических давлений, векторы которых вращаются и поэтому станок колеблется. Амплитуда таких колебаний оказывается наибольшей тогда, когда наступает явление резонанса, при котором период вынужденных колебаний становится равным периоду колебаний свободных. Амплитуда наибольших колебаний отмечается стрелкой Е на закопченной бумаге F. Перед установкой на станок на роторе намечают две плоскости уравновешивания, на каждой из которых устанавливают по одному противовесу. Такие плоскости на фиг. 59 обозначены цифрами /—/ и II—II. Центробежные силы противовесов образуют силу и пару сил. Вектор центробежной силы противовесов должен быть равен главному вектору сил инерции ротора, и направлен противоположно ему, а вектор момента пары центробежных сил должен быть равен и противоположно направлен главному вектору моментов сил инерции ротора. [c.119]

В машинах с неравновесным установившимся движением приведенный момент действующих сил и приведенный момент инерции изменяются в зависимости от положения звена приведения. Для определения скорости звена приведения в заданных положениях, степени неравномерности его движения, а в случае надобности —средств уменьшения этой неравномерности до допустимых пределов, требуется найти значения приведенного момента инерции и кинетической энергии механизма в функции угла поворота звена приведения. [c.162]

Определение сил, действующих на различные звенья механизма при его движении, может быть сделано в том случае, если известны законы движения всех звеньев механизма, известны внешние силы, приложенные к механизму. Поэтому общую задачу динамического расчета и проектирования новых механизмов и машин конструктор расчленяет на две части. Сначала он задается приближенным законом движения ведущих звеньев механизма и внешними силами, на него действующими, определяет все необходимые расчетные усилия и по ним подбирает необходимые размеры, массы и моменты инерции звеньев. Это — первая часть задачи. После этого конструктор приступает к решению второй части задачи, а именно, к исследованию вопроса об истинном движении спроектированного механизма, к которому приложены различные действующие на него силы. Определив истинный закон движения механизма, конструктор вносит в ранее проведенный расчет все необходимые исправления. [c.295]

При определении момента инерции махового колеса с помощью уравнения кинетической энергии заданными являются коэффициент неравномерности 8 движения механизма и средняя угловая скорость ш р. Также задаются диаграммы приведенных движущих моментов и моментов сопротивления и диаграмма приведенного момента инерции в функции угла поворота ведущего звена. Необходимо подчеркнуть, что при расчете маховика с помощью диаграммы Г=Г(7 ) силы инерции не должны входить в диаграммы движущих сил и сил сопротивления. Диаграммы движущих моментов и моментов сил сопротивления даются только для времени установившегося движения. Следовательно, интегрирование разностей площадок между этими двумя кривыми так, как это было показано в 95, позволяет определить только изменение кинетической энергии механизма. Обозначим это изменение кинетической энергии через ДГ [см. равенство (20.17)]. Далее, так как нам [c.506]

Мс (ф) изменения приведенных момента Мд движущих сил и момента Мс сил сопротивления в функции угла поворота ф звена приведения на участке фц, соответствующем одному полному циклу. Так как момент инерции махового колеса неизвестен и подлежит определению, то диаграмма кинетической энергии Т = Т (/п) не может быть построена. В самом деле, не имея данных об изменении моментов Мд и Мс во время разгона механизма или машины и не зная полной величины приведенного момента инерции звеньев механизма, мы не можем определить ту кинетическую энергию разгона Гр (рис. 17.6), которой механизм обладает к моменту начала установившегося [c.375]

Г. При определении момента инерции махового колеса с помощью уравнения кинетической энергии заданными являются коэффициент б неравномерности движения механизма и средняя угловая скорость (Оср- Также задаются диаграммы приведенных движущих моментов и моментов сопротивления и диаграмма приведенного момента инерции в функции угла поворота ведущего звена. Необходимо подчеркнуть, что при расчете маховика с помощью диаграммы Т = Т J ) силы инерции не должны входить в диаграммы движущих сил и сил сопротивления. Диаграммы моментов движущих [c.380]

Звено механизма является уравновешенным, если главный вектор и главный момент сил инерции его материальных точек равны нулю. Каждое звено механизма в отдельности может быть неуравновешенным. Однако даже при неуравновешенных звеньях механизм в целом может быть уравновешен полностью или частично. Для этого в первом случае необходимо, чтобы главный вектор и главный момент относительно произвольного центра приведения динамических (возникающих от сил инерции) опорных реакций фундамента механизма были равны нулю, во втором случае не превосходили определенных, наперед заданных величин. Поэтому проблему уравновешивания сил инерции в механизмах можно разделить на две задачи 1) об уравновешивании давлений в кинематических парах механизма и 2) об уравновешивании давлений механизма в целом на фундамент. [c.162]

Анализ картины сил, действующих на звенья механизма. Определение главных векторов и главных моментов сил инерции графическим методом или с использованием ЭВМ. [c.18]

Систему сил инерции звена АВ, приведенную к Р и можно заменить одной результирующей силой инерции равной = = —тас- Для определения линии действия результирующей Р на расстоянии h от точки С в точке D прикладываем две противоположно направленные силы, каждая из которых равна по величине и параллельна силе Р . Точка D выбирается с таким расчетом, чтобы момент пары сил Р , изображенных на фиг. 3. 4 пунктиром, был равен и противоположно направлен моменту сил инерции т. е. [c.73]

Рис. 80. К определению закона движения звена приведения при моменте движущих сил, зависящем от угловой скорости звена приведения, моменте сил сопротивления и приведенном моменте инерции, зависящих от угла поворота этого же звена.

I. Силовой анализ механизма имеет целью определение реакций в кинематических парах по заданным величинам сил сопротивления, сил тяжести звеньев и их сил инерции. Силы инерции, как нам известно, можно определять, если известны законы движения звеньев механизма. Имея в своем распоряжении известные законы движения звеньев, мы можем определить главные векторы и главные моменты сил инерции звеньев, которые можно использовать при определении реакций в кинематических парах. Указанные реакции являются причиной возникновения сил трения. Так как силы трения, зависящие от реакций, в свою очередь влияют на реакции, то, вообще говоря, расчет реакций в кинематических парах с учетом сил трения прямым путем выполнить трудно. Эти трудности можно обойди, если воспользоваться методом последовательных приближений, заключающимся в том, что сначала производят силовой расчет, считая силы трения равными нулю. После определения реакций определяют силы трения, благодаря чему можно установить уточненные величины реакций в кинематических парах. После этого производят следующий, уточненный расчет и т. д. до тех пор, пока результаты двух последовательных расчетов окажутся достаточно близкими. [c.91]

Часто для определения параметров движения машин достаточно их определение в предположении абсолютной жесткости звеньев. При этом пренебрегают внутренними силами и рассматривают движение машины как жесткой системы под действием лишь внешних сил. Пусть машинный агрегат уподоблен некоторому жесткому звену с приведенной массой т или приведенным моментом инерции 1 , к которому приложены силы Еда или пары сил Мд, движущих и полезных сопротивлений Ес или М . В качестве звена приведения удобно выбирать звено, совершающее одно из простейших движений — поступательное или вращательное, определяемые соответственно линейной координатой х или углом <р. [c.105]

Рис. Я7. К примеру 5. Определение угловой скорости звенэ приведения при моменте движущих сил и приведенном моменте инерции, зависящих от угла поворота звена приведения, и моменте сил сопротивления, зависящем от угловой скорости того же звена.

Рис. 55. К определению главного сектора и главного момента сил инерции материальных точек звена, имеющего плоскость симметрии, параллельную глоскости движения.

Кинетосгагика. Задача сводится к определению реакций в шарнирах, уравновешивающей силы и необходимого движущего момента, прилагаемого к ведущему звену. Известными являются действующие на звенья внешние силы, силы тяжести и силы инерции. Трение в шарнирах не учитывается. Решение задачи выполняется графо-аналитнче-ским способом (построение плана сил). [c.456]

Динамические нагрузки, возникающие при неравномерном движении звеньев, вызывают вибрации всего машинного агрегата, его фундамента, связанных с ним элементов зданий, сооружений и т. п. Одним из эффективных способов снижения уровня этих колебаний является такой подбор и размещение масс звеньев, при котором динамические реакции, воздействующие на стойку и фундамент, были бы полностью или частично уравновешены. Если при решении этой задачи ограничиться кинето-статической моделью, то полное уравновешивание имеет место при обращении в нуль главного вектора и главного момента сил инерции, причем в этом случае при их определении для этой модели не учитываются колебательные явления. [c.108]

Для определения точки Те приложения равнодействующей Р силы инерции звена 6 применим способ, изложенный выше и основанный на разложении плоскопараллельного движения звена на поступательное и на вращательное. Определение положения точки Ге ясно из построений (рис. 73, а). В точке Тд и может быть приложена сила Р , величину и направление которой определяют по формуле (8.5), Точкой приложения силы Р , лгожет быть выбрана любая точка, лежащая на прямой //, проходящей через точку Те- Силу Р и момент пары сил заменяем равнодействующей Р , приложенной в точке Q, причем сила Р расположена от силы Р на расстоянии [c.150]

Согласно определению математического ротора усилие Р является приведенной силой физического ротора согласно уравнению (64). Точкой приведения силы Р является точка Шток 5 имеет массу Шц,, которая также является приведенной для данного физического ротора. Вал ротора служит звеном приведения момента сил М . В плоскости перемещения грузов имеются две системы координат с началами в точках О и От. Точка О может быть выбрана произвольно на оси вращения (оси Оу), точка 0 является точкой приведения силы Р, лежит на оси Оу и является одновременно вершиной профиля 3. Согласно схеме рис. 42 на рис. 43 ордината точки приведения силы Р в системе хОу обозначена Ь и изменяется от до Следовательно, координаты точки Ох в начальном положении в координатной системе хОу (О Ьх) оси х обеих систем параллельны. Обе системы вращаются вместе с ротором. Ротор имеет приведенный момент инерции, определяемый форл улой (62). Под моментом инерции У понимается некоторая постоянная величина, равная моменту инерции покоя изучаемого физического ротора. МомеНт инерции Д/ из формулы (62) может быть найден из анализа рис. 43. Любой элементарный механизм ротора имеет общий центр масс активных подвижных звеньев, перемещение которого, а также перемещение активных подвижных звеньев относительно этого центра определяет величину ДУ. В математическом роторе (см. рис. 43) активные звенья каждого элементарного механизма заменены одним центробежным грузом 1 (следовательно, число грузов в математическом роторе равно числу элементарных механизмов в роторе данного физического толкателя). Для такой замены необходимо, чтобы кинетическая энергия груза 1 в каждый момент времени равнялась кинетической энергии этих звеньев. Согласно теореме Кенига кинетическая энергия последних равна кинетической энергии массы, сосредоточенной в центре масс элементарного механизма, и сумме кинетических энергий всех материальных точек активных подвижных звеньев в движении относительно центра масс. Кинетическая энергия каждого центробежного груза (см. рис. 43) в его движении относительно корпуса 7 [c.119]

Рие. 78. К определению закона движения звеиа приведения при моментах движущих сил и сил сопротивления, а также приведенном моменте инерции, зависящих от угла поворота звена приведения. [c.135]

Рис. 85. к примеру 4. Определение aaKOEia движения звена приведения при моменте движущих сил, зависящем от угла поворота звена приведения, приведенном моменте инерции, также зависящем от этого угла, и моменте сил сопротивления, равном нулю. [c.145]

Знак момента определится величинами и знаком моментов (P l)- (Fii) и Ml. Если при определении сил инерции было принято равномерное движение начального звена, то момент Л/у = /Ил Fy) будет уравновешивающим. При неравно-мериом движении начального звена надо вычесть или прибавить момент сил инерции. Величина уравновешивающей силы F определится из условия [c.262]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...