Расчет нагрузок, сил и моментов

Расчет нагрузок, сил и моментов [c.74]

Движение звеньев механизма происходит под влиянием действующих на них сил. Их величины, характер воздействия и точки приложения циклически изменяются по трем основным причинам изменение нагрузок сопротивления как на рабочем органе, так и в самом механизме изменение движущих сил, обусловленных процессами, происходящими в двигателе машины изменение положения звеньев за цикл работы механизма. Совокупное изменение условий нагружения приводит к ускорениям или замедлениям движения звеньев, что вызывает инерционные воздействия на них и, как следствие,— изменение скоростей. Следован ел ьно, кинематические параметры звеньев — функции внешних сил. Они зависят от масс звеньев и их распределения по ним с учетом конкретной формы и размеров. Задача определения закона движения звеньев о определенной геометрической формой, размерами и массой при известных внешних силах и моментах сил и законов их изменения во времени решается на основе обидах принципов теоретической механики и называется динамическим расчетом. [c.278]

Напряжения в диске (рис. 2,12, а) при одновременном действии всех нагрузок (распределенных поперечных сил, распределенных вдоль окружностей радиальных и перерезывающих сил и моментов) и неравномерном нагреве по радиусу (рис. 2.12, б) показаны на рис. 2.12, в и г. Уравнения растяжения и изгиба решались как линейные, и все члены, связанные с большими прогибами и влиянием растягивающих напряжений на изгиб, полагались равными нулю (линейное решение). Результаты расчета диска с учетом влияния растягивающих сил на изгиб (восстанавливающего эффекта) и с учетом нелинейных членов уравнений (2.77) и (2.84) показаны на этом же рисунке (нелинейное решение). Учет работы растягивающих сил на упругих прогибах меняет картину напряженного состояния. Расчет диска как жесткого обусловливает в этом случае большие напряжения изгиба и большие прогибы (рис. 2.12, д). [c.52]

Чтобы получить аналитические выражения для сил и моментов, действующих на несущий винт, а также для коэффициентов махового движения, приходится сделать некоторые упрощения расчетной схемы обтекания винта. К этим упрощениям относятся пренебрежение эффектами срыва и сжимаемости, замена неравномерного распределения индуктивных скоростей равномерным (или простейшим линейным), пренебрежение вторыми и высшими гармониками махового движения и учет из всех форм изгиба лопастей только основной формы. Получаемое при этих предположениях аналитическое решение дает представление о работе винта и, кроме того, имеет приемлемую точность в широком диапазоне режимов полета. Если вертолет летает на экстремальных режимах (большая скорость полета, большие концевые числа Маха, большой полетный вес и др.), одно или большее число предположений становится уже неприемлемым, и требуется более близкая к реальности расчетная схема. Кроме того, даже на тех режимах, для которых простая схема позволяет надежно рассчитать аэродинамические характеристики и маховое движение, расчет нагрузок лопастей и вибраций следует проводить с использованием усовершенствованной схемы. [c.253]

Главной задачей в анализе характеристик вертолета является расчет нагрузок и мощности несущего винта. Методы такого расчета изложены в предшествующих главах. Существует два основных подхода к расчету аэродинамических характеристик несущего винта метод тяг и метод мощностей. При использовании первого метода интегрируют элементарные силы, действующие в сечениях лопастей, и получают результирующие силы и аэродинамический крутящий момент несущего винта. Для этого нужно знать индуктивные скорости и движение лопастей, по которым находят распределение углов атаки. Затем из условий равновесия сил и моментов определяют балансировочные углы. [c.265]

При расчете нагрузок индуктивные скорости в месте расположения лопасти обычно определяются по теории несущей линии, т. е. в одной точке по хорде профиля. При этом из-за сложности формы вихревой пелены для определения индуктивных скоростей требуется весьма большой объем вычислений. При использовании же нестационарной теории обтекания профиля требуется знать распределение индуктивных скоростей по хорде. Так, для получения нестационарных подъемной силы и момента (разд. 10.2) нужно знать коэффициенты Хо, и в разложении индуктивной скорости в ряд по косинусам. При этом для уменьшения объема вычислений желательно обойтись без расчета индуктивной скорости в нескольких точках по хорде. Ниже строится такая модель ближнего вихревого следа, в рамках которой для приемлемого расчета нестационарных нагрузок достаточно вычислить индуктивную скорость по теории несущей линии лишь в одной точке по хорде. [c.443]

Способ введения характеристик динамического срыва в расчеты аэродинамических нагрузок лопасти несущего винта описан в работах [J.26, J.28]. В основу положены экспериментальные данные работы [Н.26] по максимальным переходным нагрузкам. Принято, что сходящие с передней кромки при динамическом срыве вихри быстро вызывают увеличение подъемной силы и момента до максимальных значений, после чего происходит быстрое падение этих значений до стационарных. Поэтому при вхождении в срыв происходит импульсное нарастание подъемной силы и момента на пикирование, что вызывает движение лопасти и характерные для срыва изменения нагрузок. Величины коэффициентов подъемной силы и момента при динамическом срыве в зависимости от скорости изменения угла атаки описываются соотношениями [c.812]

Определяемые при поверочном расчете напряжения с учетом местных изгибных напряжений от краевых сил и моментов существенно выше мембранных. Поэтому получающиеся по упругому расчету напряжения о и их интенсивности Ог в зонах краевого эффекта, таких, как жесткая заделка, сопряжение оболочки с плоским днищем, места приложения сосредоточенных нагрузок и т. п., могут значительно превышать предел текучести даже без учета местного повышения напряжений в местах их концентрации. Так, в жесткой заделке цилиндрической оболочки 6% вдвое выше, чем в гладкой части и превышает Ст прй давлениях р и Рг соответственно в 1,16 и 1,44 раза. Найденные в результате упругого расчета перемещения и деформации, необходимые для оценки прочности и работоспособности конструкции, оказываются ниже действительных, определенных по упругопластическому расчету, а жесткость при растяжении и изгибе — завышенной. Исходя из упругого расчета Це представляется возможным отгнить возникающую погрешность в определении наибольших деформаций в упругопластических зонах конструкций. [c.122]

Предположим, что рассматривается задача о силовом расчете кривошипно-ползунного механизма одноцилиндрового поршневого двигателя, приводящего во вращения какую-либо рабочую машину. Если в качестве ведущего звена выбран кривошип 1 (рис. 471, а) двигателя, то присоединяемая группа И класса будет состоять из шатуна 2 и поршня 3. После силового расчета этой группы определится реакция шатуна 2 на кривошип 7 — сила Кроме того, кривошип находится под действием силы и пары сил с моментом М , представляющих собою результирующие от внешних нагрузок и сил инерции. Под действием этих сил и реакции Poi стойки кривошип в общем сл) ае не будет находиться в равновесии. Для равновесия необходимо приложить уравновешивающую силу Ру или уравновешивающий момент Му. Этими уравновешивающими силой и моментом являются реактивные силы или момент от той рабочей машины, которая приводится в движение рассматриваемым двигателем. Если ко- [c.366]

В приборных передачах ввиду малых нагрузок проверка прочности ремня не проводится. Расчет передачи ведется в следующем порядке по известным геометрическим размерам передачи и моменту T на ведущем шкиве определяется полезная окружная сила [c.265]

При расчете на устойчивость, кроме поперечных нагрузок q, имеются и силы, действующие в средней плоскости пластинки. Эти силы могут оказать значительное влияние на изгиб, и их надо учесть при выводе дифференциального уравнения. От действия продольных сил, помимо моментов и поперечных сил (см. рис. 75), в средней плоскости пластинки возникнут тангенциальные силы, показанные на рис. 77. [c.176]

Но было время, когда преподавание в основном велось по принципу от частного к общему , когда стремились сообщить учащимся как можно больше частных случаев. Так, в свое время широко распространенный в строительных техникумах учебник проф. И. С. Подольского был построен по принципу побольше частностей . Отдельные главы, разбитые на ряд параграфов, были посвящены расчету двухопорных балок при различных видах нагрузок и балок, жестко защемленных одним концом, но общих принципов построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов дано не было. При таком построении курса можно было бы затратить на изучение темы Изгиб часов пятьдесят и не быть уверенным, что все частные случаи рассмотрены. [c.8]

При действии на стержень некруглого сечения нагрузок, вызывающих крутящий момент = jWj., изгибающие моменты Му, и поперечные силы Qj, расчет ведется в такой последовательности. [c.299]

Упрощенный расчет статора, применяемый при его предварительном проектировании, основан на ряде допущений. Пояса статора считают жесткими и их деформацию не учитывают. В первом приближении не учитываются деформации в соединении поясов с колоннами. По окружности статора учитывается только изменение тех нагрузок, которые направлены по оси г. Поперечные силы и возникающие от них моменты не учитываются, так как предполагается, что эти нагрузки воспринимаются бетоном. [c.78]

Расчет сопряженных оболочек заключается в определении в оболочке вращения напряжений, возникающих как от действия внутренних нагрузок, так и от нагрузок, равномерно распределенных по краю. Напряжения от краевых сил Ро, Р и моментов Мо определяют (косвенно) по удельным нагрузкам и моментам N, S, Т, М, К (см. рис. 87). [c.163]

Расчет на устойчивость колец жесткости, подкрепляющих обечайку, находящуюся под совместным действием наружного давления, осевого сжатия и изгиба (или под действием совместных нагрузок, предусмотренных п. 2. 5. 3), производится согласно табл. 7. Влияние осевой сжимающей силы и изгибающего момента при этом не учитывается. [c.425]

Произведем расчет основной системы на совместное действие заданных нагрузок и найденной силы (рис. 10.19, а). Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов в заданной балке [c.220]

Таким образом, для определения нагрузочного режима дисков колес необходимо рассчитать плотности распределения изгибающих моментов от действия боковых и нормальных сил и найти их композицию по формуле (5.36). В расчетах дисков колес на долговечность в первом приближении можно ограничиться рассмотрением только длительно действующих изгибающих моментов от вертикальных нагрузок. Правомерность такого упрощения обусловлена относительной кратковременностью действия боковых сил, возникающих при криволинейном движении автомобиля [96]. [c.217]

В работе [J.40] проведено сравнение аэродинамических характеристик, нагрузок, а также изгибающих моментов и моментов кручения лопасти при использовании трех методов расчета нагрузок при срыве, а именно описанных выше методов работ [А.46, J.30 и G.97]. Расчеты различались лишь способами определения коэффициентов подъемной силы, сопротивления и момента в срывной области для тяжело нагруженного шарнирного винта при большой скорости полета. Проводились [c.816]

При расчете конструкций принцип возможных перемещений необходимо обобщить таким образом, чтобы распространить его на деформируемые системы. Для такого рода систем нужно принимать во внимание не только возможную работу внешних сил, но также возможную работу, совершаемую внутренними силами и результирующими напряжений. Для того чтобы показать, как это достигается, рассмотрим балку, изображенную на рис. 11. 2, а, и предположим, что она нагружается совершенно произвольным образом силами, изгибающими и крутящими моментами, а также распределенными нагрузками. Балка при действии различных нагрузок, разумеется, [c.419]

Перейдем теперь к формулировке некоторых важных принципов, касающихся энергии деформации и составляющих основы расчета конструкций. Представим себе, что на конструкцию действует п нагрузок Ри Р ,. .. у Рп и что эти нагрузки вызывают соответствующие перемещения 61, ба,. . б . Как и в предыдущих рассуждениях, очевидно, что величины Рид представляют силы и соответствующие им перемещения в обобщенном смысле таким образом, сюда могут входить сосредоточенная сила и смещение, сосредоточенный момент и поворот, две силы и относительное смещение, два сосредоточенных изгибающих момента и относительный поворот. Ясно также, что конструкция может обладать нелинейным поведением, а это означает, что соотношение между силой и соответст- [c.491]

Усилия, возникающие на валу водила, складываются из статических нагрузок, появляющихся под влиянием сил трения в направляющих перемещающегося рабочего органа, и динамических нагрузок, возникающих под влиянием ускорений. Как статический, так и динамический моменты изменяются в функции угла поворота водила, причем максимумы моментов не совпадают. Для упрощения расчета примем, что наибольший момент на валу водила равен сумме наибольшего статического и динамического моментов, что пойдет в запас прочности. Не рассматривая выводов, на основе которых определяются статический и динамический моменты [7], приведем окончательные формулы для вычисления их величины [c.401]

Реактивный момент всегда направлен против движущей силы и проявляется только при движении потенциальный момент может совпадать с ней по направлению. Учет всех нагрузок особенно важен при расчете систем автоматического управления кранами и при проверке их устойчивости [2]. [c.413]

Ветровая нагрузка на конструкцию опоры, собственный вес элементов и тяжение проводов и тросов при наличии разности тяжений или одностороннем обрыве проводов или тросов изгибают стойки и траверсу опоры (см. рис. 7-48). Однако вследствие того что изгибающие моменты в опорах на оттяжках вызывают незначительное сокращение длины элементов опоры, несоизмеримое с удлинением оттяжек, расчет опоры можно производить методом наложения, определив сначала нормальные силы во всех элементах опоры от узловых нагрузок, а затем напряжение в элементах, подверженных изгибу, от совместного действия нормальных сил и изгиба. [c.207]

Инерционность звеньев способствует или препятствует движению рабочих органов механизмов. В соответствии с известными положениями динамики материального тела, рассматриваемого как системы материальных точек, силы инерции учитываются при решении ди( х[)еренциальных уравнений движения. звеньев, решение которых позволяет определить истинный закон движения. При инженерных расчетах часто вместо учета истинного закона [тзменення внешних сил при силовом расчете движущегося звена решением дифференциальных уравнений движения учитывают действие нагрузок на звено в конкретных его положениях, придавая уравнениям движения форму уравнений статики. Этот расчет проводится в соответствии с принципом Д Аламбера (с.м. прил.) механическая система может считаться находящейся в равновесии, если ко всем действующим на нее силам добавлены силы инерции. Следовательно, для выполнения силового расчета механизма необходимо определить силы и моменты сил инерции его звеньев для рассматриваемых их положений. [c.244]

Расчет вала на выносливость [5] проводится при условии, если у-С л или при наличии невращающихся относительно вала нагрузок, а также в случаях, когда длительно действующие нагрузки непропорциональны наибольшим кратковременным (т. е., когда при изменении внешней нагрузки силы и моменты, действующие на вал, меняются по-разному). В этих случаях строят эпюры моментов отдельно для вращающихся и для невращающихся нагрузок и определяют значения и цикла напряжений (см. т. 3, гл. XV) в опасных сечениях. Опасные сечения при расчете на выносливость соответствуют сечениям с неблагоприятным сочетанием концентрации напряжений и номинальной напряженности и могут не совпадать с опасными сечениями при расчете на статическую прочность. [c.143]

Произвольный несущий ви-нт с любыми распределениями хорд и профилей лопасти, а также с любой круткой требует более обстоятельного анализа. Такой анализ-должен быть применим не только к обычным, но и к экстремальным режимам полета, в том числе режимам больщих нагрузок и больщих скоростей. Мощности, затрачиваемые на набор высоты и вредное сопротивление, можно определить точно, предполагая, что угол наклона траектории полета и вредное сопротивление известны (т. е. предполагая, что ориентацию винта можно точно найти из условий равновесия сил и моментов, действующих на вертолет). Таким образом, уточнение аэродинамического расчета вертолета достигается в основном посредством уточнения расчета индуктивной и профильной мощностей. Имеем [c.287]

При определении опорных реакций ходовой части, при расчете опорноповоротных устройств, при проверке устойчивости поворотной части крана и т. п. целесообразно все многообразие нагрузок, действующих на элементы крана (рис. 241, а), свести к эквивалентной системе нагрузок. Пользуясь принципом независимости действия сил, можно, не изменяя условий равновесия поворотной части или крана в целом, каждую силу, действующую на кран, перенести к опорно-поворотному устройству или к опорной части, получив при этом перенесенную силу и момент, равный произведению силы на плечо относительно соответствующей точки. [c.451]

Если а) тонкостенная оболочка испытывает только давление, б) сосредоточенные силы и моменты отсутствуют и в) оболочка не имеет резких переходов и жестких закреплений, то можно считать, что напряжения по толщине оболочки распределены равномерно, т. е. изгибающие моменты отсутствуют. Теория расчета оболочек, исходящая из этого предположения, называется безмоментной теорией оболочек. При наличии резких изменений формы оболочки, а также в местах жесткого крепления оболочки и приложения сосредоточенных нагрузок возникают повышенные напряжения, обусловленные изгибным эффектом. В этих случаях расчет следует в принципе производить по моментной теории оболочег . Однако исследования показывают, что зона повышенных напряжений, как правило, остается весьма ограниченной, а на достаточном удалении от мест закрепления и мест резкого изменения формы напряжения можно определять также по безмоментной теории. [c.154]

Определяя поперечнунэ силу ,, и изгибающий момент М. в различных сечениях балки (рис. 2.б5), мы видим, что их значения изменяются по длине балки в зависимости от вида нагрузок и места их приложения. При расчетах часто бывает важно знать изменение и в сечениях по всей длине балки, а этого можно достичь построением эпюр. [c.203]

Было установлено, что основными факторами, ограничивающими быстроходность, являются большие динамические нагрузки, дей ствующие на механизм поворота на участке снижения скорости (особенно при малом числе позиций планшайбы), и уменьшение надежности фиксации. Большое значение имеет правильный выбор момента трения в опорах. При увеличении скорости было обнаружено существенное уменьшение сил трения, что при небольших и средних скоростях скольжения Иср < 0,6 с приводило к неравномерности движения планшайбы (особенно при применении мальтийских механизмов с внутренним зацеплением) и к значительному увеличению динамических нагрузок (рис. 13). Была также установлена возможность определения дефектов сборки механизма по характеру осциллограмм. Дефекты сборки мальтийского механизма четко выявились при записи момента на валу креста. Эксперименты показали удовлетворительное совпадение типов кривых, определент ных по осциллограммам и приближенному способу расчета [43]. Однако при этом абсолютные величины ускорений и моментов были часто во много раз больше расчетных. Щ [c.65]

К таким дополнениям относится пятая глава второго тома Справочника , посвященная определению деформаций и напряжений в сечениях кольца, нагруженного заданной системой внешних сил. Эта задача, представляющая практический интерес при расчете корпуса подводного корабля и вошедшая в книгу Строительная механика подводных лодок , изданную в 1948 г., решается на основе разработанного Ю. А. Шиманским метода наложения. Существо этого метода заключается в определении внутренних усилий (осевой и перерезывающей силы, изгибающего момента), а также перемещений (радиального, тангенциального и угла поворота) произвольного сечения кольца для случая действия на него единичных внешних нагрузок. Затем на базе принципа наложения полученные результаты легко раснространяются па случай действия на кольцо произвольной системы сил. [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...