Механические системы и цепи

МЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ЦЕПИ [c.42]

Существование динамических аналогий между механическими, электрическими, акустическими и тому подобными системами основано на формальном сходстве дифференциальных уравнений, описывающих колебательные движения этих систем. Выводы, полученные путем исследования дифференциального уравнения движения системы, могут быть распространены на динамически аналогичные системы иной природы. Рассмотрим аналогии между механическими системами и электрическими цепями. [c.51]

Решение. Данная электромеханическая система имеет две степени свободы, ибо надо задать один параметр для определения положения точек механической системы и второй — для электрической цепи. В качестве обобщенных координат выберем угол поворота вала = tp к электрический заряд = зар- [c.527]

Существует общность математических уравнений, которыми описываются колебания в механических системах и колебания тока в электрических цепях. Эта общность ясно видна на примере уравнения напряжений, описывающего вынужденные колебания в одиночном линейном электрическом контуре, и уравнения сил для линейной механической колебательной системы с одной степенью свободы. Напомним эти уравнения [c.29]

Число степеней свободы определяется как минимальное число независимых переменных, необходимое для описания движений в системе. В механической системе его можно найти как минимальное число точек, которые необходимо закрепить для того, чтобы прекратить движение. Для электрической системы эквивалентом закрепления является разрыв цепи, если независимой переменной служит ток, и замыкание цепи, если в качестве независимой переменной выбрано напряжение. [c.238]

Кроме того, по предложению читателей в книгу включена глава, посвященная электромеханическим аналогиям и их применению к исследованию колебаний. В этой главе рассмотрено построение электрических моделей — аналогов механических систем и на примерах показано применение уравнений Лагранжа — Максвелла к исследованию колебаний в электрических цепях и в электромеханических системах. [c.3]

Таким образом, для механической системы с одной степенью свободы, на точки которой действуют восстанавливающие силы, силы сопротивления и возмущающие силы, по второй системе электромеханических аналогий сила — ток аналогом является электрическая цепь с одной парой узлов, показанная на рис.85. [c.207]

Пример 63. Основываясь на уравнениях Лагранжа второго рода, составить дифференциальные уравнения движения механической системы, показанной на рис. 88, а, и, применив первую и вторую системы электромеханических аналогий, получить дифференциальные уравнения электрических цепей аналогов этой системы, показав их на рисунке. [c.209]

Эта двухконтурная электрическая цепь, показанная на рис. 88, б, и является аналогом рассмотренной механической системы с двумя степенями свободы. [c.211]

Пример 66. Основываясь на уравнениях Лагранжа — Максвелла, составить контурные уравнения для электрической цепи, показанной на рис. 91, и установить механические системы — аналоги этой электрической цепи. [c.213]

Рассмотрим также построение механической цепи и электрических моделей-аналогов для механической системы, показанной на [c.217]

Таким образом, используя электрическое моделирование, можно для каждой механической системы построить соответствующую электрическую цепь и, соблюдая индикаторы подобия, обеспечить полную аналогию моделируемых и моделирующих явлений. [c.227]

Применение электрических цепей—аналогов механических систем для исследования колебательных процессов в сложных механических системах позволяет значительно упростить проведение этих исследований, так как электрическая цепь, состоящая из простых элементов, весьма компактна и происходящие в этой цепи процессы можно наблюдать на осциллографе. [c.227]

Механическая система манипулятора, представляющая собой пространственную разомкнутую кинематическую цепь, может быть подразделена на три подсистемы по функциональному назначению и степеням подвижности 1—основание (стол-станина, каретка) 2—механическая рука 3—кисть со охватом. [c.506]

В самом общем случае каждый исполнительный механизм имеет две самостоятельные цепи — силовую и управления. Силовая цепь обеспечивает передачу необходимых усилий от двигателя к ИО, а цепь управления — требуемые законы движений ИО. В механических системах автоматизации в большинстве случаев обе цепи представляют собой единое целое. [c.250]

Полученные результаты можно легко распространить на любые многомассовые цепные механические системы с зазорами в соединениях (с простыми и разветвленными цепями). [c.360]

При работе ЭМВ на резонансе силы трения преобладают над другими реакциями колебательной системы и механическая характеристика xF не зависит от частоты. Результирующая характеристика в этом случае будет пропорциональна первой степени частоты, согласование источника питания с ЭМВ значительно упрощается, и достаточно подобрать емкость в цепи питания ЭМВ, чтобы нагрузка для источника питания приобрела активный характер. Этим объясняет- [c.267]

Противодействующий момент в таком устройстве создается механической пружиной и электромагнитной системой с обратной связью. Последняя отличается большей стабильностью и легким управлением в результате изменения параметров электрической цепи обратной связи. В частности, используя дополнительную катушку 4, кроме катушек 3, включенных непосредственно в цепи электродов механотрона, мы получаем возможность осуществить электромагнитное. демпфирование колебаний подвижного элемента лампы. Для этого оказывается необходимым подавать в катушку 4 ток, сдвинутый в соответствующей фазе относительно тока в диагонали моста, в который включен механотрон. Для такой системы с обратной связью выполняется условие чем больше значение отношения противодействующего момента, создаваемого обратной связью, к противодействующему моменту пружины (мембраны) механотрона, тем выше стабильность работы устройства, так как в нем меньше сказываются нестабильности упругих свойств пружины, ее упругое последействие и остаточная деформация. [c.138]

Регулирование скоростей крановых механизмов и получение малых скоростей для точной остановки лифтов, монорельсовых тележек, тельферов и т. п. при переменном токе обеспечивается также дополнительной подачей постоянного тока от преобразователя при включении статора открытым треугольником. В этом случае возможно изменение механических характеристик сопротивлениями цепей постоянного тока и сопротивлениями роторной цепи. Регулировочные характеристики асинхронного двигателя для этой системы, показанные на фиг. 6, обеспечивают по сравнению с реостатным регулированием хорошее регулирование скорости при спуске различных грузов и малые скорости подхода к заданному месту остановки для механизмов передвижения и подъёма. [c.844]

Расширению содержания этой проблемы способствовало также более глубокое изучение динамических процессов, протекающих в механической системе с электродвигателем. В ряде случаев времена переходных процессов в механических и электрических цепях машинного агрегата соизмеримы между собой. При этом оказывается необходимым решать уравнения динамики совместно с уравнениями электродинамики. В других случаях время переходного процесса в электрических цепях оказывается пренебрежимо малым, однако существенное влияние на динамику процесса оказывают те или иные свойства внешней характеристики электродвигателя. В последние годы появились новые типы электродвигателей, так называемые шаговые электродвигатели, установившийся режим движения которых [c.7]

Все эти задачи, как и многие другие частично решенные или только поставленные перед прикладной механикой другими дисциплинами, требуют решения новых вопросов, не имевших, как казалось, ни большого теоретического, ни практического интереса. К таким вопросам относятся и чисто механические, как, например, теория механизмов с очень большим числом степеней свободы изучение незамкнутых кинематических цепей изучение новых видов связей в механических системах, состоящих из машины и человека уточнение и улучшение методов измерения сил, линейных и угловых перемещений и их первых, вторых и третьих производных по времени. [c.25]

Показано непрестанное расширение области применения теории машин и механизмов. Так в биомеханике теории машин и механизмов пришлось поставить и решать многие новые вопросы теория механизмов с очень большим числом степеней свободы, изучение незамкнутых кинематических цепей, исследование новых видов связей в механических системах машина и человек , развитие методов измерения сил, измерение перемещений и их первых, вторых и третьих производных по времени. По требованиям биомеханики в геометрии масс созданы новые приборы для быстрого и точного определения моментов инерции частей живого человеческого тела, принимаемых за звенья механизма. [c.271]

При анализе жесткости системы в разных областях характеристик и режимов работы системы, кроме жесткости, определяемой наклоном касательных к кривым характеристик (см. рис. 4.60), соответствующих коэффициенту усиления по тяговой силе Ср , необходимо также учитывать податливость П ж. ж, обусловленную сжимаемостью жидкости, а также податливость механических звеньев кинематической цепи П ех. зв, обратно пропорциональную жесткости Ж звеньев. [c.441]

На рис. 4.67, б показано влияние на устойчивость системы силы сухого трения и жесткости механических звеньев в цепи обратной связи. [c.467]

Технологические системы. Производственные процессы в машиностроении состоят из заготовительных операций, операций механической обработки и сборки. В любом процессе производства имеются три источника отклонений от заданной точности изготовления детали в цепи оператор — материал — станок. Отклонения, связанные с действием первых двух факторов, могут быть сведены к минимуму путем использования квалифицированного оператора и однородного материала. Третья причина отклонения рассматривается как точность процесса производства. Оценка этого вида отклонений особенно необходима при распределении работы по отдельным видам оборудования в рамках технологической системы. [c.35]

Рис. to. Эквивалентные цепи механической системы в абсолютной (а) и подвижной (б) системах отсчета

Составление схемы соединений двухполюсников и графа цепи. Для того чтобы схема соединений двухполюсников и граф цепи правильно отражали свойства представляемой ими механической системы, при их составлении необходимо соблюдать следующие правила [c.64]

Как и при наличии упругих деформаций в последовательной кинематической цепи, в рассматриваемом случае СП может быть представлен как последовательное соединение замкнутого СП с абсолютно жесткой механической передачей и некоторой дополнительной эквивалентной замкнутой следящей системы, причем обратная передаточная функция (р) такой эквивалентной системы в разомкнутом состоянии имеет вид [c.292]

Как следует из (4-269) и (4-270), последовательное и параллельное (в цепи обратной связи по скорости) корректирующие устройства могут быть представлены в виде последовательного соединения корректирующих устройств, определенных при синтезе эквивалентной системы с абсолютно жесткой механической передачей, и дополнительных корректирующих устройств с передаточными функциями соответственно [c.327]

Электромагнитные реле. В простейшем случае электромагнитное реле состоит из железного сердечника с надетой на него катушкой и якоря, несущего контактную систему. При пропускании через катушку импульса тока якорь притягивается, и контактная система замыкает или размыкает соответствующие электрические цепи. Это состояние якоря фиксируется механическим стопором и сохраняется даже после того, как катушка реле обесточена. После получения специального сигнала, который отведет стопор, пружина возвращает якорь вместе с контактной системой в исходное состояние. [c.100]

Согласно идеям Л. В. Ассура, любой механизм образуется последовательным присоединением к механической системе с определенным движением (ведущим звеньям и стойке) кинематических цепей, удовлетворяющих условию, что степень их подвижности W равна нулю. Такие цепи, если они имеют только низшие кинематические пары, называются группами Ассура (структурными группами). Следует иметь в виду, что от группы Ассура не может быть отделена кинематическая Ц1яь, удовлетворяющая условию w = О, без разрушения самой группы. Если такое отделение возможно, то исследуемая кинематическая цепь представляет собой совокупность нескольких групп Ассура. [c.19]

Понятие динамической системы возникло как обобщение понятия механической системы, движение которой описывается дифференциальными уравнениями Ньютона. В своем историческом развитии понятие динамической системы, как и всякое другое понятие, постепенно изменялось, наполняясь новым, более глубоким содержанием. Уже в книге Рейли по теории звука с единой точки зрения рассматриваются колебательные явления в механике, акустике и электрических системах. В настоящее время понятие динамической системы является весьма широким. Оно охватывает системы любой природы физической, химической, биологической, экономической и др., причем не только детерминированные системы, но и стохастические. Описание динамических систем также допускает большое разнообразие оно может осуществляться или при помощи дифференциальных уравнений, или такими средствами, как функции алгебры логики, графы, марковские цепи и т. д. [c.8]

Лервые уравнения определяют колебания механической системы с 8 степенями свободы вторые — колебания з контурной электрической системы и выражают второй закон Кирхгофа алгебраическая сумма э. д. с. в любом контуре цепи равна алгебраической сумме падений напряжения на элементах этого контура. [c.204]

В заключение данного параграфа рассмотрим составные динамические люделп систем автоматического регулирования скорости машинных агрегатов. При исследовании динамических свойств САР скорости вращения машинного агрегата, включаю-п eгo в себя унифицированный двигатель с регулятором скорости, САР может быть представлена как составная система, состоящая из упруго-сочлеиениых регулируемой и нерегулируемой подсистем. Регулируемая подсистема — это, как правило, двигатель с управляющим устройством, неуправляемая система — связанная с двигателем силовая цепь машинного агрегата. Такое представление целесообразно в тех случаях, когда требуется учитывать колебательные свойства механической системы объекта регулирования, вследствие чего существенно увеличивается размерность расчетной модели (11.3). [c.222]

Современные ЭЦВМ позволяют выполнить исследования колебаний механической системы практически любой сложности. Но изменение структуры модели требует разработки новых алгоритмов и программ расчета, поэтому в последние годы уделяется большое внимание исследованию общих закономерностей колебания сложных механических систем, не зависящих от их конкретной структуры. Наиболее полно эти вопросы освещаются в литературе по акустике, в особенности в работах Е. Скучика [1]. При этом вместо принятых в литературе по механике понятий динамической жесткости, податливости и гармонических коэффициентов влияния применяется терминология, установившаяся для описания переходных процессов в электрических цепях импеданс, сопротивление, проводимость и т. ц. Это связано с использованием получившего широкое распространение в последние годы математического аппарата теории автоматического регулирования и, в частности, с рассмотрением задач в комплексной области. Переход в комплексную область позволяет свести динамическую задачу для линейной системы при гармоническом возбуждении к квазистатической с комплексными коэффициентами, зависящими от частоты. После определения комплексных амплитуд сил и перемещений у, действующие силы и перемещения выражаются действительными частями произведений и [c.7]

В результате большого сопротивления Ri, включенного в последовательную цепь с Lii и С, второй электромеханический резонанс, соответствующий Рз, не будет проявляться. Этот с иучай равносилен возбуждению колебаний в механической системе источником с неограниченной мощностью, развивающим переменную гармоническую силу Следовательно, [c.272]

При исследовании влияния параметров механизма поворота руки па точность позициопирования задавалось паспортное значение погрешности позиционирования и оценивалось время, по истечении которого колебания захвата руки не превышали этой величины. Оценивалось влияние следующих параметров коэффициента усиления цепи обратной связи коэффициентов вязкого сопротивления, жесткостей механической системы, параметров и характеристик сервоклапана, модуля упругости жидкости при объемном сжатии, силы трения и т. д. Для оценки работоспособного состояния робота введен коэффициент Яд [c.56]

Исходным принято следующее положение начало координат системы всегда совпадает с основной сборочной базой элемента. Предпочтение отдается той базе, от которой задается иг ибольшее число размеров, определяющих положения других элементов. Начало координат системы рекомендуется помещать в центр симметрии базы, если он существует. Направление полуоси+ 0Л всегда совпадает с направлением главного движения сборки или формообразования элемента. Такие условия существенно облегчают в последующем формообразование и выявление размерных цепей конструкций, проектирование технологии механической обработки и сборки и рещение многих других вопросов, связанных с машиностроительным проектированием. При этом в зависимости от функционального назначения элемента в ряде случаев приходится отождествлять основные базы то с установочной поверхностью детали, то с поверхностью под зажим, то с точкой контакта с режущим инструментом и т. п., а главное движение сборки — с направле- [c.116]

Эластичные [<леиты С 9/34 резервуары D 88/(16-24) сосуды, наполнение В 3/00) В 65 материалы для изготовления гибких печатных форм В 41 D 7/00-7/04 подшипники F 16 С 21 j (00-08) свойства, измерение G 01 (М 5/00, N 3/00)] Элеваторы в устройствах для загрузки транспортных средств мусором В 65 F 3/18 Электрическая [дуга, использование <(для нагрева материалов при их распылении 1122 в устройствах для распыления материалов 7/22 в электростатических распылителях 5/06) В 05 В для переплавки металлов С 22 В 9/20) обработка жидкого металла в литейных формах В 22 D 27/02 энергия <использование (для получения механических колебаний В 06 В 1/02-1/08 в химических или физических процессах В 01 J 1/08) осветительные устройства со встроенным источником электроэнергии F 21 S 9/00-9/04)] Электрические [F 02 генераторы (использование в системах зажигания двигателей Р 1/02-1/06 привод с использованием ДВС В 63/(00-04)) цепи, использование для запуска двигателей N 11/08) ж.-д. В 60 (L, М) заряды (использование для изготовления металлических порошков В 22 F 9/14 средства для снятия с шин транспортных средств В 60 С 19/08) изоляторы в линиях энергоснабжения В 60 М 1/16-1/18 конвейеры В 65 G 54/02 контактные сети для электрического транспорта В 60 М опоры F 16 С 32/04 отопительные системы для жилых и других зданий F 24 D 13/(00-04) предельные вьпслючатели и цепи в подъемных кранах В 66 С 13/50 разряды, использование (для зарядки или ионизации частиц В 03 С 3/38 для нагрева печей F 27 D 11/(08-10)) ракеты В 64 G, F 02 К 11/00, В 64 С 39/00 сервоусилители (в [c.218]

Механическую систему, представленную в виде совокупности соединенных между собой активных и пассивных элементов, называют механической цепью. Предполагается, что механическая цепь с приемлемой точностью отражает динамические свойства исходной механической системы. Места соединения элементов называют узлами. Соединение двух и более пассивных элементов называют звеном. Для всякой системы можно указать места, через которые осуществляется ее связь со средой. Место, в котором к системе прикладывается воздействие, называют входом. Выходо.м называют место, в котором оценивают реакцию системы. Вход (или выход) системы, характеризующийся обобщенными координатой и силой, называют полюсом. В общем случае вход и выход системы могут быть многополюсными. Любой элемент механической цепи имеет по крайней мере два полюса. Элемент, имеющий Два полюса, называют двухполюсником. Возможны механические цепи, составленные из п — полюсников, однако на практике наиболее распространены цепи их Двухполюсников. [c.42]

Наиболее эффективное использование мощности электромагнитов и практически полное исключение паразитных горизоталь-ных перемещений подвешенной колебательной системы (см. рис. 11.8,3, г) достигается созданием силовой цепи возбуждения, замкнутой внутри самой механической системы. Для этого на жестких кронштейнах 3 (рис. 11.8.6), укрепленных на грузах 2, размещаются малогабаритные электромагниты 5 и пластинки 4 из ферромагнитного материала. Электроснабжение осуществляется непосредственно от стандартного генератора 6 сигналов в случае расположения электромагнитов по одну сго-poHi подвешенного на струнах 7 образца 1 (рис. 11.8.6, а) и через выпрямители 8 при расположении электромагнитов по обе стороны образца (рис. 11.8.6, б)- В первом случае. [c.321]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...