Машины и конструкции как механические системы

МАШИНЫ И КОНСТРУКЦИИ КАК МЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ [c.38]

Основные понятия теории надежности носят универсальный характер и в принципе применимы к объектам самой различной природы и структуры. Эти объекты могут включать агрегаты, узлы, блоки, которые в свою очередь могут быть механическими, электрическими, химическими, биологическими и другими системами. Примером служит задача о надежности системы, состоящей из объекта управления, системы управления и человека-оператора. Практическое применение методов системной теории надежности для расчета ряда объектов связано с серьезными затруднениями. Сложный характер взаимодействия элементов и подсистем между собой, а также с окружающей средой, трудность или невозможность получения достаточной информации о показателях надежности элементов типичны для многих классов объектов, в том числе для большинства машин и конструкций (см. 1.3). Единственный путь для преодоления трудностей состоит в развитии направления теории надежности, которое естественным образом включает описание физических процессов взаимодействия объекта с окружающей средой, переход системы в неработоспособное состояние как физический процесс. При этом описание поведения объекта с точки зрения его работоспособности становится органически связанным с описанием процесса функционирования системы. [c.34]

Сложность изучаемой механической системы в частности, при исследовании машинных конструкций, обусловливается очень часто не только числом степеней свободы, но и тем, в какой мере отдельные элементы могут интерпретироваться как стержни, балки, пластины и т.п. стандартные элементы. [c.15]

Нелинейные механические системы, нагруженные случайными силами, имеют широкое применение в технике. Например, в амортизаторах систем виброзащиты приборов, машин, конструкций, а также в системах управления летательными аппаратами и т.д. Решение нелинейных задач динамики, как правило, связано с большими трудностями. Как известно, получить решение нелинейного уравнения общего вида в аналитической форме (даже для наиболее простого уравнения второго порядка) нельзя — не говоря уже о решении системы нелинейных уравнений движения механических систем, нагруженных детерминированными или случайными силами. [c.217]

Оборудование и аппаратура управления. Основные элементы механической системы управления — рычаги, тяги, муфты и тормоза. В качестве первичных исполнительных органов машин с электрической и электрогидравлической системой привода используются серийные кнопки, тумблеры, выключатели. На подъемниках, как правило, эти элементы объединены в пульты управления рабочими положениями подъемника, которые устанавливаются на поворотной платформе и в люльке (рабочей плошадке). Обычно эти пульты (рис. 168,в) имеют одинаковую конструкцию и состав приборов управления. Блокировка управления сигнализирует, с какого пульта производится управление подъемником. [c.245]

И др.) О неподвижные детали и мощности, затрачиваемой на привод вспомогательных механизмов машины, как то органов регулирования и парораспределения, смазочной системы, а также насосов системы конденсации. Все эти потери, зависящие, главным образом, от типа и конструкции машины и разности давлений свежего и отработавшего пара, учитываются механическим к. п. д. [c.268]

Простота получения практически любого вида механического перемещения с независимым расположением выходных элементов, что упрощает компоновку, кинематику и конструкцию горной машины, отличающейся разнообразием видов движения исполнительных органов. Механизмы поступательного движения горных машин являются гидравлическими, а такие сложные системы, как механизированные крепи, не могут быть выполнены без гидропривода. [c.72]

Как и в предыдущих частях данного пособия (ч. 1 "Статика" и ч. 2 "Кинематика"), объектами рассматриваемых задач являются реальные машины и механизмы, используемые в горной технике и технологии, однако для некоторого облегчения вычислений отдельные сложные механические системы заменены упрощенными системами, кинематически и геометрически подобными исходным конструкциям. [c.5]

Передача движения от машин-двигателей к рабочим машинам может осуш,ествляться различными способами. Самым распространенным и конструктивно удобным способом указанной передачи движения является сцепление между собой при помощи каких-нибудь кинематических элементов двух враш,ающихся валов. Эти валы могут быть расположены в пространстве совершенно произвольно. В зависимости от расстояния между валами и их расположения может быть применена та или иная система механической передачи. Наиболее характерными конструкциями передач вращательного движения являются а) передачи непосредственным соприкосновением б) передачи гибкой связью. [c.163]

Гидравлические и пневматические системы имеют целый ряд преимуществ перед механическими быстроту срабатывания (пневматические системы) возможность передачи значительных мощностей по трубопроводам небольших диаметров и получения больших выходных усилий простоту, компактность и малую металлоемкость конструкций систем возможность использования нормализованных покупных узлов и деталей при проектировании и изготовлении систем плавность хода рабочих органов (гидравлические системы) простоту управления работой механизмов и обеспечение бесступенчатого регулирования скорости движения исполнительных органов возможность размещения систем как в машине, так и за ее пределами надежность и долговечность систем. [c.26]

Причины этих разрушений связаны как с использованием новых материалов, так и со стремлением создать более эффективные конструкции. Внедрение высокопрочных конструкционных сплавов, широкое использование сварки, применение в некоторых случаях деталей с утолщенными сечениями, использование уточненных методов расчета способствовали снижению несущей способности элементов конструкций до критического уровня, при котором допускается локальная пластическая деформация без разрушения. В то же самое время особенности технологии сварки, наличие остаточных напряжений после механической обработки, несовершенства сборки повысили потребность в специальном создании локальных пластических деформаций в качестве средства предотвращения разрушения. Увеличение интенсивности переменных во времени эксплуатационных нагрузок и повышение агрессивности окружающей среды также в ряде случаев способствовали разрушению. Все это явилось причиной развития основных положений и разработки систем контроля. Подобные системы обычно включают в себя контроль номинальных напряжений и размеров существующих трещин, с тем чтобы они всегда оставались ниже уровня, который является критическим для материала, используемого в элементе конструкции или машины. [c.61]

Вряд ли человек сможет рукой согнуть стальной стержень толщиной 8 мм так, как показано на фиг. 5.22. Маловероятно также, что с помощью существующих инструментов можно согнуть стальной стрежень с такой же ловкостью, как это можно было бы сделать рукой. Итак, рука относительно слабый орган, а инструмент как продолжение руки не обладает ее ловкостью. Однако в настоящее время разработаны методы, обеспечивающие такое сочетание элементов системы человек — машина , которое ранее было невозможно. Примером является механическая рука (см. фиг. 5.22), конструкция которой основана на допущении, что обычно при выполнении работы 45% усилий ложится на большой палец, 20% — на указательный, по 10% на средний и безымянный и 15% — на мизинец. Так как на большой палец приходится основная часть усилий, его работу имитирует отдельная группа звеньев, а остальные пальцы в соответствии со степенью их участия в операции объединяются и образуют еще две группы звеньев. В точ- [c.143]

Следует иметь в виду, что вследствие неточности технологического оборудования, погрешностей и износа инструмента и приспособлений, силовой и температурной деформации системы станок—приспособление—инструмент—деталь (СПИД), вследствие неоднородности физико-механических свойств материала заготовок и остаточных напряжений в них, непостоянства электрических и магнитных свойств материала, а также в результате ошибок рабочего и других причин действительные значения геометрических, механических и других параметров деталей и частей машин (узлов) могут отличаться от расчетных. Поэтому следует различать нормированную точность деталей, частей (узлов) и машин, т. е. совокупность допускаемых отклонений от расчетных значений геометрических и других параметров, и действительную точность, определяемую как совокупность действительных отклонений, установленных в результате измерения (с допустимой погрешностью) изготовленных деталей, частей (узлов) и машин. Степень соответствия действительной точности нормированной зависит от качества материала и заготовок, технологичности конструкции изделий, точности их изготовления и сборки, а также от ряда других факторов. Таким образом, разработка чертежей и технических условий с указанием нормированной точности размеров и других параметров деталей и составных частей (узлов) машин, обеспечивающей их высокое качество, является первой составной частью принципа взаимозаменяемости, выполняемой в процессе конструирования изделий. [c.10]

В справочнике два раздела посвящены вопросам электропривода и системам управления, которыми оснащаются большинство различных видов оборудования, и конструктор-механик должен иметь представление о структуре и составе этих систем и их возможностях, так как в конечном итоге конструкция самой машины во многом зависит от возможностей привода и систем управления, которые вместе с механическими узлами должны составлять единое целое. Этим определяется стиль и объем изложения этих разделов. [c.8]

Увеличение механического импеданса колебательной системы, как известно, достигается выбором материалов и конструкции с малой жесткостью и большим внутренним трением использованием прокладок с малым значением модуля Юнга в местах сочленения отдельных элементов конструкции искусственным демпфированием вибрирующей поверхности различными покрытиями. Метод ослабления колебаний за счет присоединения к исследуемой системе дополнительных импедансов, преимущественно активных, называется вибропоглощением. Он заключается в нанесении упруговязких материалов, обладающих большими внутренними потерями, на вибрирующие элементы машины, причем вибропоглощающий материал должен быть плотно скреплен с колеблющейся поверхностью. Искусственное увеличение потерь колебательной энергии в системе значительно уменьшает амплитуды колебаний особенно в резонансных областях. [c.127]

При исследовании динамических процессов в приводах машин допустимыми, как правило, являются идеализации первого вида. Говоря о приводе и о динамических процессах в нем, будем иметь в виду крутильную систему машинного агрегата и происходящие в ней динамические процессы. Вопросы динамического расчета сплошных сред (всевозможные балочные и рамные конструкции, фермы, оболочки, валопровод с точки зрения критических скоростей и т. п.), для решения которых необходимо прибегать к схематизациям вто-роговида, в настоящей работе не затрагиваются.Это, однако, не означает, что подобные механические системы совершенно не рассматриваются. В тех случаях, когда они могут оказать заметное влияние на динамическое поведение крутильной системы привода, их динамический эффект учитывается. Влияние указанных систем на крутильную систему машинного агрегата может быть отражено, как правило, на основе их дискретных моделей. [c.7]

В этих уравненша.х — определитель системы уравнений (IX.22) Д — определитель, полученный из заменой членов при qia (и) свободными членами Mrw (а>) — переходная податливость конструкций свободного (т. е. не связанного с какими-либо механическими системами) механизма от источника до п-го амортизатора, определенная в случае, когда из системы вибрационных сил источников только Qr не равна нулю Mf"o — переходная податливость конструкций свободного механизма от участка контакта с k-M амортизатором до участка контакта с п-м амортизатором при действии на машину только силы Q/. [c.403]

Проблемы внброзащиты возникают практически во всех областях современной техники, н их решение существенно опирается на специфику системы или реализуемого ею динамического процесса. Выбор законов движения исполнительных органов машин, механизмов, реализующих эти движения, геометрических форм деталей и конструкций, вида их сопряжений и механических характеристик, материалов и способов обработки наряду с функциональными требованиями должен отвечать требованиям вибронадежности и вибробезопасности. Изложению методов рационального проектирования и настройки машин посвящены в значительной мере т. 3 и частично т. 4 справочника. Однако только указанных методов, как правило, оказывается недостаточно и тогда необходимо прибегнуть к использованию более общих подходов, зачастую связанных с введением в конструкцию специальных вибро-защитных устройств и систем. Этим вопросам и посвящено главным образом содержание т. 6. [c.9]

Вторая группа машин менее распространена. Известна сварочная машина фирмы Муллард [69], в которой резонирующий стержень механической колебательной системы используется в качестве упорного элемента и неподвижно закреплен в корпусе машины. Преимущества этой машины простота конструкции, большая надежность в работе, так как исключено радиальное или поступательное движение колебательной системы. Недостатки детали трудно зафиксировать перед сваркой, так как с началом цикла работы привода давления, т. е. при движении опоры, будут перемещаться и детали. В этом случае их надо держать на весу, либо прижимать к сварочному наконечнику. В противном случае они будут перемещаться вместе с опорой вверх. Прецизионная сварка мелких деталей на машине затруднена. К недостаткам машин такого типа следует отнести также использование опоры в виде массивной наковальни. [c.127]

В настоящее время достаточно хорошо отработаны методы низкотемпературных механических испытаний на растяжение. Эти испытания проводятся, как правило, на стандартных машинах, снабженных криостатом и дополнительными тягами для передачи на образец растягивающего усилия, а также системами термо- и тензометрирования I313, 377], В зависимости от конструкции криостата образец может находиться в соприкосновении с жидким хладоагентом, обдуваться его парами или быть изолированным от жидкости и паров. В последнем случае широко используется метод отвода тепла от образца по металлическому холодопро-воду. Основными конструктивными материалами при изготовлении криостатов и их элементов являются хромоникелевые стали аустенитного класса, алюминиевые и титановые сплавы, сплавы на основе меди (бериллиевые бронзы) и никеля (типа монель). В неразъемных соединениях применяется сварка и пайка серебряньш припоем. Для изготовления прокладок в разъемных соединениях используются индий, серебро, медь, алюминий, свинец, фторопласт. [c.259]

Для обобщения конструкций приспособлений создана классификация механически обрабатываемых деталей. Обычно пользуются технологическими классификаторами, хотя они не всегда удобны, так как в них содержится большое количество групп. Например, институтами Оргстанкинпром и Орглитмаш разработаны классификаторы деталей, обрабатываемых механическим способом, и построены классификационные карты на тысячу групп. В этих классификаторах основным подразделением является класс — совокупность деталей, характеризующихся общностью назначения, конструкторско-геометрической формой и общностью решения основных технологических задач, т. е. характером и порядком чередования операций обработки. В системе классификации Оргстанкинпрома 10 классов к классу О относятся заготовки и детали без последующей обработки к классу 1 — мелкие детали диаметром до 400 мм и длиной до 100 мм (оси, валики, штифты, втулки, кольца, винты, болты, гайки, штуцеры, угольники, тройники) к классу 2 — винты, валы длиной более 100 мм и т. д. Каждый из 10 классов, в свою очередь, делится на 10 подклассов. Затем подклассы разделяются на группы по материалу, классу точности изготовления и термической обработке. Такая классификация пригодна для конструкторов, занимающихся нормализацией и унификацией деталей и их конструктивных элементов, или для заимствования деталей машин, освоенных заводом из ранее разработанных конструкций, при проектировании новых изделий, пригодна для технологов при разработке типовых технологических процессов на всю или часть группы деталей, для инженеров занимающихся вопросами специализации производственных участков. Однако такая сложная и многономенклатурная классификация деталей не совсем [c.95]

Стеклопластики-высокопрочные конструкционные материалы, широко используемые в деталях и узлах машин, аппаратов, трубных системах, несущих высокие механические нагрузки. Видимо, поэтому при оценке их химического сопротивления чаше других используют механические характеристики, как кратковременные, так и длительные. Следует также отметить, что если при оценке работоспособности и надежности металлических конструкций основное внимание уделяют обычно прочностным характеристикам, то для стеклопластиковых конструкций весьма сушественны и дефор-мативные характеристики, так как предельное состояние может наступить и из-за развития больших деформаций. В случаях, когда важна герметичность, определяюшим обычно является третье предельное состояние-начало образования трешин. [c.65]

Двигатель-генератор представляет собой механическое соединение синхронного двигателя и синхронного генератора первый приключается к одной сети, а второй—к другой. Эта система является наиболее распространенной для соединения сетей между собой. Числа периодов сетей относятся как числа полюсов обеих машин в виду этого двигатель-генератор не может ареобразовывать энергию любой частоты в любую. Возбуждение каждой машины производится обычно от отдельного генератора постоянного тока. Агрегат доводится до синхронной скорости, необходимой для приключения двигателя к его сети, небольшим вспомогательным двигателем или, в новых установках, пользуются асинхронным пуском. В этом случае синхронный двигатель имеет соответствующую конструкцию. Для возможности регулирования непосредственно агрегатом распределения мопщости, при параллельной работе с другими асинхронными машинами, статор двигателя делается поворотным. Сдвигая его относительно статора генератора, можно изменить режим работы. Синхронный двигатель обыкновенно играет и роль синхронного конденсатора— улучшает os 9 своей сети. Отметим, что минимальная мопщость агрегата при параллельной работе станций д. б. не менее 10— 15% мопщости меньшей из них при гидроустановках не менее 15—20%. Вместо синхронного двигателя иногда применяют hh- [c.308]

В системах управления дорожных машин наряду с гидроприводом распространены механические передачи — редукториые, канатно-блочные и рычажные. Эти передачи надежны в работе и просты в обслуживании. На их эксплуатацию не оказывает влияния температура окружающей среды. Редукториые передачи применяются на автогрейдерах и грейдер-элеваторах, канатно-блочные — на скреперах, бульдозерах, кусторезах и некоторых других навесных машинах. На рис. 38 изображена канатноблочная система бульдозера. Она состоит из лебедки 1, каната 2, направляющего блока 3 и полиспаста, в неподвижной обойме которого закреплены блоки 4 и 5, а в подвижной — 6 и 7. Подвижная обойма закреплена на отвале. При наматывании каната на барабан отвал поднимается, так как расстояние между обоймами сокращается. Когда барабан вращается в обратную сторону, отвал под действием силы тяжести опускается, поэтому максимальное усилие на грунт ограничивается массой бульдозерного оборудования. Так как канаты дорожных машин работают в тяжелых условиях при больших динамических нагрузках, необходимо конструктивными мерами повышать их работоспособность и надежность. С этой целью следует по возможности сокращать количество перегибов, а диаметры блоков и барабанов выбирать как можно больше. В зависимости от режима работы отношение диаметра блока или барабана к диаметру каната должно находиться в пределах от 15 до 30. Из-за громоздкости конструкций, очень низкого к. п. д. и возможности создания принудительного движения только в одном направлении канатно-блочные системы вытесняются гидравлическими, которые обеспечивают незави- 62 [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...