Уравновешивание сил инерции вращающихся звеньев

Очевидно, что выведенное в предыдущей главе положение о том, что для уравновешивания сил инерции вращающегося звена его центр тяжести должен лежать на оси вращения, является частным случаем этого более общего положения если центр тяжести вращающегося ротора лежит на оси вращения, то он, очевидно, неподвижен. [c.348]

Q. УРАВНОВЕШИВАНИЕ СИЛ ИНЕРЦИИ ВРАЩАЮЩИХСЯ ЗВЕНЬЕВ [c.188]

Наибольший эффект уравновешивания достигается при условии, когда массы звеньев подобраны и распределены таким образом, чтобы при работе механизмов машины их центры масс были неподвижны и центробежные моменты инерции звеньев относительно осей вращения были равны нулю, а относительно других осей — постоянны. При этом сумма проекций всех сил инерции на координатные оси и моменты сил инерции относительно этих осей равны нулю, а сумма количеств движения постоянна. Выполнение этих условий свидетельствует о полной уравновешенности агрегата. Не все механизмы могут быть полностью уравновешены, но выполнение этого условия требует последовательного решения задач уравновешивания сил инерции звеньев шарнирно-рычажных механизмов, сил инерции вращающихся масс звеньев, сведения до минимума изменения сил, действующих на фундамент. [c.352]

ПОЛНОЕ УРАВНОВЕШИВАНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ЗВЕНА — распределение масс вращающегося звена, устраняющее давление от сил инерции этого звена на стойку. [c.258]

В современном машиностроении применяется большое количество вращающихся звеньев (роторы электродвигателей, турбин, валы и т. д.). Быстроходность машин, а следовательно, и угловые скорости вращающихся звеньев непрерывно растут, поэтому уравновешивание центробежных сил инерции вращающихся масс имеет важное значение. [c.203]

Рассмотрим вопрос об уравновешивании динамических нагрузок на стойку и фундамент механизма. Как известно, любая система сил, приложенных к твердому телу, приводится к одной силе, приложенной в произвольно выбранной точке, и к одной паре, причем вектор этой результирующей силы равен главному вектору данной системы сил, а момент пары равен главному моменту данной системы сил относительно выбранного центра приведения. Пусть дан механизм АВС (рис. 489), установленный на фундаменте Ф. Пользуясь принципом отвердевания, мы можем силы инерции всех звеньев механизма также привести к силе и паре. Выбираем какую-либо точку О механизма за центр приведения и за начало координат. Такой точкой удобно выбрать точку, лежащую где-либо на оси вращения ведущего звена /, вращающегося с угловой скоростью ш. Из точки О проводим взаимно перпендикулярные оси Ох, Оу и Ог. Проекции на оси координат главного вектора всех сил инерции механизма [c.385]

При движении механизма в кинематических парах кроме статических возникают дополнительные усилия, так называемые динамические давления. Эти давления, будучи переменными по величине н направлению, являются причиной вибраций отдельных звеньев механизма. Станина механизма также испытывает динамические давления, которые передаются на связанный с ней фундамент, оказывая вредное действие на его крепления и нарушая тем самым связь станины с фундаментом кроме того, возникающие при движении механизма динамические давления увеличивают силы трения в точках опоры вращающихся валов, увеличивают износ подшипников и создают в отдельных частях механизма добавочные напряжения. Поэтому в процессе проектирования механизмов ставится задача полного или частичного погашения указанных динамических давлений. Эта задача называется задачей об уравновешивании масс механизмов или об уравновешивании сил инерции механизмов. [c.162]

Следует отметить, что специальной системой введенных в зацепление с ведущим звеном зубчатых колес можно добиться полного уравновешивания сил инерции различных порядков поступательно движущихся масс. При этом пары зубчатых колес, вращающиеся с угловой скоростью (о, равной угловой скорости кривошипа, будут уравновешивать силы инерции 1-го порядка (рис. 74), а со скоростью, в 2к раз большей угловой скорости кривошипа, — силы инерции 2к-то порядка. [c.137]

Статическое уравновешивание проводят для звеньев, имеющих малую толщину по сравнению с размером диаметра (зубчатые колеса, шкивы и т. п.) и вращающихся с малой угловой скоростью. Операцию уравновешивания осуществляют, устанавливая на детали дополнительные корректирующие массы — противовесы. Пусть, например, на вращающемся кулачке неуравновешенная масса Ш] имеет центр тяжести С (рис. 32.2) на расстоянии от оси вращения. Сила инерции этой массы / = = m w-r . Чтобы ее уравновесить, надо создать силу Со =/у,, направленную в противоположную сторону. Для этого с противоположной стороны от оси вращения помещают противовес массой на расстоянии г от оси вращения. Из условия равенства С = Д, получаем [c.402]

Если на одном вращающемся звене имеется несколько неуравновешенных масс, центры тяжести которых расположены в одной плоскости, то, определив силы инерции каждой массы, определяют их равнодействующую. Затем подбирают, как и в предыдущем случае, один противовес, сила инерции которого уравновесит найденную равнодействующую. Такой метод уравновешивания применяется, когда известны значения и расположение масс, силы инерции которых надо уравновесить, например, когда конструкция звена или ее форма является причиной неуравновешенности (форма кулачка, кривошипа и т. п.). [c.402]

Задачи уравновешивания масс. Основной задачей уравновешивания масс является устранение добавочных динамических давлений на- опоры вращающихся звеньев механизма. Массы звеньев, силы инерции которых вызывают дополнительные давления на опоры, называются неуравновешенными массами. [c.97]

Динамическое уравновешивание вращающихся масс. Для дина-< мического уравновешивания масс вращающегося звена необходимо, чтобы его ось вращения совпадала с одной из трех главных центральных осей инерции звена. Из теоретической механики известно, что при этом не возникают дополнительные давления на опоры оси от действия центробежных сил инерции и ось вращения называется свободной осью. [c.99]

Необходимость статического уравновешивания быстро вращающихся звеньев поясним числовым примером. Пусть масса звена т=10 кг (сила тяжести - 100 Н), постоянная угловая скорость (о = 1000 рад/с (частота вращения пя 9500 об/мин), смещение центра масс от оси вращения гз = 0,0001 м. Тогда модуль силы инерции Ри = тгз 0)2= 10-0,0001-1000 = 1000 Н, т. е. даже при малом смещении центра масс сила инерции превосходит силу тяжести в 10 раз. Соответственно возрастут реакции в опорах звена. Кроме того, следует учесть, что в отличие от сил тяжести силы инерции, а следовательно, и динамические реакции имеют переменные направления и могут вызвать нежелательные колебания звеньев. [c.124]

Так как центробежные силы инерции пропорциональны квадрату угловой скорости, то с увеличением скоростей машин задача об уравновешивании вращающихся звеньев приобретает все большее значение. [c.334]

Балансировка роторов. Неуравновешенность механизма бывает связана не только с особенностями его кинематической схемы, но также и с производственными ошибками. Для быстро вращающихся звеньев воздействие сил инерции на стойку может быть очень значительным даже при очень небольшой неуравновешенности. Поэтому одной из важных технологических операций является уравновешивание, или балансировка, таких звеньев. Обычно эти звенья имеют форму тел вращения и называются роторами. Рассмотрим этот вопрос подробнее. [c.55]

Необходимость статического уравновешивания быстро вращающихся звеньев можно пояснить числовым примером. Пусть масса звена m=IO кг, постоянная угловая скорость й = = 1000 рад/с (частота вращения п 9500 об/мин), расстояние центра масс от оси вращения = 0,0001 м. Тогда величина силы инерции найдется по формуле [c.318]

В задачах уравновешивания вращающихся звеньев вместо центробежной силы инерции чаще рассматривают дисбаланс D, т. е. вектор, равный произведению центробежной силы инерции на величину, обратную квадрату угловой скорости звена. Тогда за меру полной неуравновешенности можно принять величины дисбалансов в плоскостях коррекции [c.321]

Силы инерции звеньев машин, совершающих плоскопараллельное или возвратно-поступательное движение, уравновешиваются посредством рационального соединения нескольких механизмов (в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания, компрессорах и др.) или с помощью противовесов, помещаемых на вращающиеся звенья. Уравновешивание противовесами рассмотрим на примере кривошипно-шатунного механизма (рис. 9.5, а). Масса шатуна приближенно может быть заменена двумя эквивалентными массами /Пш и /Пш, сосредоточенными в точках Л и В. Величины этих масс определяются из выражений [c.192]

Уравновешивание двумя вращающимися массами. Представим, что главный вектор сил инерции пространственного механизма является функцией некоторой обобщенной координаты ф е [О, 2я], например угла поворота ведущего звена. Очевидно, проекции его на оси декартовой системы координат 0Х 2 также будут функциями ф, т. е. [c.50]

Решение задачи об уравновешивании динамических нагрузок в кинематических парах механизмов от сил инерции звеньев в общем виде представляет весьма большие практические трудности. Решение этой задачи заключается в таком распределении масс звеньев, при котором полностью или частично устраняются динамические нагрузки. При этом подборе масс конфигурация звеньев и их вес в большинстве случаев получаются мало конструктивными, а потому такой способ применяется главным образом при уравновешивании вращающихся деталей, обладающих значительной массой и большими угловыми скоростями. Сюда надо отнести валы быстроходных двигателей, барабаны центрифуг, турбины, тарелки сепараторов, барабаны молотилок, якори динамомашин, веретена, роторы гироскопов и т. д. Число оборотов некоторых из этих деталей достигает 20 000—50 ООО в минуту и более. При этих условиях работы чрезвычайно важным является вопрос о правильном распределении масс всех этих деталей относительно их оси вращения. [c.409]

Г. Решение задачи об уравновешивании динамических нагрузок в кинематических парах механизмов от сил инерции звеньев в общем виде представляет весьма большие практические трудности. Решение этой задачи заключается в таком распределении масс звеньев, при котором полностью или частично устраняются динамические нагрузки. При этом подборе масс конфигурации звеньев и их вес в большинстве случаев получаются мало конструктивными, а потому такой способ применяется главным образом при уравновешивании вращающихся деталей, обладающих значительной массой и большими угловыми скоростями. Сюда надо отнести валы [c.304]

Статическое уравновешивание вращающихся масс. У статически уравновешенного вращающегося звена центр массы должен находиться на оси вращения. Если центр массы звена удален от оси вращения на расстояние г, то при вращении звена с угловой скоростью со возникает центробежная сила инерции [c.118]

Рассмотренный метод уравновешивания вращающихся звеньев применяется в случаях, когда известны расположение и величина масс, силы инерции которых необходимо уравновесить. Обычно этот метод используется при конструировании звеньев механизма, для определения рациональной формы звена, удовлетворяющей условию тг - 0. [c.120]

Укажем здесь на приложение метода и важным задачам об уравновешивании машин. При неточности изготовления и посадки деталей на вращающиеся части машины, а также вследствие конструктивной формы самих деталей (коленчатые валы, кулачки и эксцентрики) — центры тяжести звеньев оказываются не на оси вращения. Последнее обстоятельство вызывает динамические силы, дополнительно нагружающие кинематические пары. Периодичность действия этих сил вызывает упругие колебания валов и рам машин, ослабление болтовых связей, вибрацию фундаментов и т. п. Современные машины (турбовинтовые, активные и реактивные двигатели) работают на больших скоростях, поэтому устранение динамических явлений имеет огромное значение. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы центр тяжести совпадал с центром вращения е = О, а ось вращения была бы одной из главных J= Jy = О осей инерции. В качестве [c.268]

Если на вращающемся звене имеется несколько неуравновешенных масс, вращающихся в разных плоскостях, то звено будет неуравновешено статически и динамически. В этом случае все неуравновешенные силы инерции приводят к главному вектору сил инерции Ей и главному моменту сил инерции которые нужно уравновесить. Следовательно, задача сводится к уравновешиванию силы и момента, приложенных к звену. [c.403]

Уравновешивание одной вращающей массой. Здесь рассмотримг способ приближенного уравновешивания к-й гармоники главного вектора сил инерции пространственного механизма посредством одной вращающейся в плоскости Q массой т, которая вращается с угловой скоростью of синхронно с ведущим звеном АВ (рис. 4). Нетрудно усмотреть при этом то, что уравновешивающая сила С будет меняться в плоскости Q по круговой гармонике, а в плоскостях V и W — по эллиптической (так как эллипс есть проекция окружности). [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...