Работа сил и моментов сил. Приведенная сила. Приведенный момент силы

Работа сип и моментов сил. Приведенная сила. Приведенный момент силы [c.290]

Пользуясь понятием элементарной работы сил и моментов,. С(формулируем определение приведенной силы. Приведенной силой Япр называется такая сила, элементарная работа которой на перемещении ds точки приведения равна сумме элементарных работ приводимых сил Р и моментов на перемещениях dsi и d(p точек приложения этих сил [c.67]

Понятие об уравновешивающих и приведенных с]пах широко используется при решении задач теории механизмов и машин — уравновешивании сил и моментов сил инерции, регулировании хода машин, определении -работы и мощности приводных устройств машин и др. [c.88]

Назначение. Равномерное движение звеньев механизмов может быть обеспечено в том случае, если во время работы будет соблюдаться равенство подводимой и расходуемой энергии. В этом случае имеет место равенство моментов движущих сил Л1д и моментов сил сопротивления Мс, приведенных к одному валу (при поступательном движении — соответственно Рд и Рс). Однако такие условия при работе механизмов выполняются редко и всегда имеет место избыток или недостаток энергии и избыточный приведенный момент на валу (положительный или отрицательный) АМ = /Ид — — Мс, вызывающий неравномерное движение. Назначение регулятора скорости состоит в сведении к нулю или компенсации влияния этого излишка энергии. Это может быть достигнуто либо за счет изменения движущих сил Мд при регулировании (изменение подачи пара в турбинах, топлива в двигателях, силы тока в электродвигателях), либо за счет изменения сил сопротивления Мс (путем создания добавочных сопротивлений, расходующих излишек энергии). Регуляторы, основанные на первом принципе, используются в нагруженных механизмах (силовых). Они обеспечивают более полное использование подводимой энергии к механизмам, а следовательно, и высокий коэффициент полезного действия. Регуляторы, основанные на втором принципе, используются в ненагруженных механизмах (несиловых), в частности, в приборах. Здесь вопрос полного использования подводимой к механизму энергии теряет свою остроту, так как в большинстве механизмов для возможности преодоления сил сопротивления при их случайном увеличении движущие силы умышленно создаются значительно большими так в лентопротяжных механизмах магнитофонов для обеспечения высокой стабильности вращающего момента мощность двигателя выбирается в три — пять раз больше номинальной расчетной, а в исполнитель- [c.366]

Приведение силы и пары сил выполняют на основании принципа возможных перемещений, который состоит в том, что сумма элементарных работ всех внешних приложенных к механизму сил на возможных перемещениях точек приложения этих сил равна элементарной работе приведенной силы или приведенного момента на соответствующем возможном перемещении, [c.32]

Если работы Ад и движущих сил и сил сопротивления не равны, то, как показывает уравнение (85), при установившемся движении неизбежны колебания кинетической энергии, а следовательно, и угловой скорости (0. Если величину / считать постоянной, то при одной и той же разности А — амплитуда колебаний угловой скорости будет тем меньше, чем больше величина / момента инерции звена приведения. Если задать величины <о,пзх и со ш предельных значений угловой скорости звена приведения при установившемся движении, то величину / момента инерции, от которого зависят колебания между указанными пределами, можно будет определить из следующего уравнения [c.100]

Элементарную работу всех сил и моментов сил, действующих на различные звенья механизма (уравнение (И. 2), можно также заменить равной ей элементарной работой некоторого приведенного момента силы М р, приложенного к ведущему звену, [c.290]

Изменение кинетической энергии всегда пропорционально площадям, заключенным между кривыми моментов движущих сил и сил сопротивления (на рис. 535, а эти площади заштрихованы). Этим площадям следует приписывать знак плюс или минус в зависимости от того, какая работа будет больше момента движущих сил или момента сил сопротивления. Так, на участке (1—7) кривая момента движущих сил расположена выше кривой момента сил сопротивления, и следовательно, приращение кинетической энергии положительно наоборот, на участке (7—10) приращение кинетической энергии отрицательно и т. д. За все время работы механизма соответствующее углу поворота приращение кинетической энергии равно нулю и сумма всех заштрихованных площадей со знаком плюс должна равняться сумме площадей со знаком минус, так как в момент пуска механизма и в момент его остановки скорость точки приведения равна нулю. Точно такое же равенство должно иметь место и за время установившегося движения на участке (13 — 25), потому что в этом случае угловая скорость звена приведения механизма через каждый цикл возвращается к прежнему значению. [c.468]

Приведение сил и моментов сил. Если плоский механизм состоит из п звеньев и на каждое из них действуют силы и моменты сил, то все,х их можно привести к одному звену, которое называется звеном приведения. При этом должно соблюдаться условие, чтобы мощность (или работа), развиваемая на элементарном перемещении приведенной силой или приведенным моментом силы, была равна сумме мощностей (или работ) всех сил и моментов, приложенных к п звеньям. При этом предполагают, что план скоростей для механизма построен. На рис. 29.3, а приведена схема механизма и звено приведения 1. [c.321]

Левое сечение элемента (см. рис. 5.3) условно будем рассматривать как неподвижное, с тем чтобы работа всех силовых факторов, приложенных к левому торцу, была равна нулю. Точка приведения сил в правом сечении вследствие деформации элемента получает некоторые малые перемещения, на которых совершается искомая работа. Очень важно, что каждому из шести силовых факторов соответствуют такие перемещения, на которых ни один из остальных пяти работы не совершает. Так, под действием момента М возникает угол поворота сечения относительно оси z. На этом угловом перемещении работа совершается только этим моментом М . Линейное перемещение вдоль оси у возникает вследствие действия силы <Эу, и только эта сила совершает работу на этом перемещении. Следовательно, потенциальную энергию элемента можно рассматривать как сумму независимых работ каждого из шести силовых факторов, т.е., иначе говоря, как сумму [c.227]

РАСЧЕТ РАБОТ СИЛ, ПРИВЕДЕННОГО МОМЕНТА ИНЕРЦИИ И С ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВЕНА ПРИВЕ-ДЕНИЯ AD = MD F1 DE = AD + АС [c.105]

ВИЯМИ. При силовом замыкании решают динамическую задачу подбора силы, обеспечивающей непрерывный контакт звеньев, образующих высшую пару. Такой силой в кулачковых механизмах является сила упругости пружины, а в тихоходных механизмах — сила тяжести звеньев. Произведя анализ сил, действующих на звенья и кинематические пары исследуемого механизма, определяют приведенный момент М, который характеризует в технологических машинах общее действие сил сопротивления на ведущее (входное) звено, а в машинах-двигателях—действие движущих сил на кривошип или главный вал. Знание величины приведенного момента уИ и характера изменения его за цикл работы технологической машины позволяет определить необходимую мощность двигателя. [c.270]

Равномерное установившееся движение имеет место, если при работе машины приведенный момент сил движущих постоянно равен приведенному моменту сил сопротивления и изменения кине- м" тической энергии нет. Такое движение свойственно машинам ротационного типа, исполнительный орган которых непрерывно вращается вокруг оси, жестко связанной со станиной. Момент сил сопротивления в этом случае может быть принят постоянным. Механизм же обеспечивает постоянство передаточного отношения. К такого рода машинам относятся, например, центрифуги, турбины, воздуходувки, смесители, прокатные станы, ротационные печатные машины и др. Вращательное движение звеньев таких механизмов длительное время является равномерным и непрерывным. [c.363]

В гл. XI показано, что неравенство работ сил движущих и сил сопротивления, а также непостоянство приведенного момента инерции механизма приводят к изменению скорости входного звена. При установившемся периодическом режиме движения это вызывает периодические колебания угловой скорости. Для машин, выполняющих различные технологические процессы, эти колебания допустимы лишь в определенных пределах, устанавливаемых практикой эксплуатации оборудования. [c.375]

Приведенным моментом сил называется момент пары сил, условно приложенной к звену приведения и определяемой из равенства элементарной работы этой пары сил элементарной работе сил и пар сил, действующих на звенья механизма. Равенство элементарных работ одновременно означает равенство их мощностей [c.71]

Ар и Ам — работы приведенных сил и моментов сопротивления (далее — Лс) [c.79]

В основу приведения сил и моментов пар сил для систем с одной степенью свободы на основании принципа возможных перемещений должно быть положено условие равенства элементарных работ или мощностей N ), развиваемых приведенными силами или приведенными моментами, и элементарных работ или мощностей k [c.375]

Диаграммы М д = д(ср) и М . с = Л п. с ( ) приведенных момента движущих сил — постоянного на всем цикле установившегося движения — и момента сил сопротивления показаны на рис. 364, а. Методом графического интегрирования этих диаграмм на рис. 364,6 построены диаграммы/4 д работ движущих сил и работ сил со- [c.392]

Приведенные моменты сил Мщ и Мп2 находим по условию (7.20). Имея в виду, что в рассматриваемом примере все связи голономные и стационарные, можно равенство элементарных работ на возможных перемещениях заменить равенством мощно [c.151]

Заметим, что так ка.с R к G представляют собою результирующую силу и результирующий момент для центра приведения О, то условие R = 0 необходимо и достаточно для того, чтобы сумма элементарных работ сил была равна нулю для всякого виртуального поступательного перемещения твердого тела, а условие 0 = 0 необходимо и достаточно для того, чтобы сумма элементарных работ была равна нулю для всякого виртуального вращения тела вокруг точки О. Именно из этих соображений и [c.292]

Работы Л [Г (ф)] и А [Т (<р)], развиваемые приведенными моментами (9, Т), (9, Т) всех сил сопротивления и массовых сил в периодическом режиме движения Т=Т (tp) на тех или иных участках изменения угла поворота <р главного вала, могут быть вычислены аналогичными методами. Поэтому здесь мы ограничимся лишь некоторыми замечаниями о работе [c.191]

Если заданы кривые приведенных моментов сил движущих и сил сопротивления в функции ф, то, определив площадь, соответствующую максимальной избыточной работе = найдем при заданном 8 момент инерции маховика (рис. 1.47, а) [c.52]

В общем виде уравнение движения машинных агрегатов, т. е. задача о движении машины под действием заданных сил, рассмотрено академиком И. И. Артоболевским в работе [1], где для общего случая, когда приведенные моменты имеют вид М = М (р, со, t), а приведенные массы — J = = /(ф, со, i), дано уравнение Лагранжа для движения машинного агрегата с одной степенью свободы и при постоянных массах рабочего продукта. К настоящему времени эта работа получила большую известность и с успехом использована при исследовании движения машинных агрегатов в разных областях техники. [c.43]

Экспериментальные исследования динамического срыва обычно проводятся как н.а винтах, так и на крыльях в плоскопараллельном потоке. В последнем случае применяются установки, позволяющие производить периодические изменения угла атаки крыла, установленного в аэродинамической трубе. Среднее значение и амплитуда изменения угла атаки, а также частота колебаний выбираются таким образом, чтобы они соответствовали условиям работы сечения лопасти винта. При этом среднее значение и амплитуда колебаний угла атаки должны быть достаточно велики и близки по величине. Частота колебаний должна соответствовать частоте вращения винта (одно колебание за один оборот винта). Установка должна обеспечивать возможность измерения давлений, нагрузок в сечении и других параметров в течение цикла колебаний. Иллюстративный пример экспериментальных аэродинамических характеристик профиля колеблющегося крыла показан на рис. 16.2 (на самом деле экспериментальные данные характеризуются большим разбросом величин нагрузки при уменьшении угла атаки). Приведенные кривые свидетельствуют о том, что срыв при больших скоростях увеличения угла атаки сильно затягивается, а нагрузки значительно превышают статические. Как видим, имеет место гистерезис изменения нестационарных нагрузок, поскольку подъемная сила и момент зависят не только от текущего значения угла атаки, но и от истории движения профиля. [c.800]

Работа машинного агрегата устойчива, если при установившемся движении при незначительных отклонениях приведенных моментов сил сопротивлений или движущих сил агрегат без участия регулятора восстанавливает режим установившегося движения. Это происходит при таком взаимном расположении совмещенных механических характеристик двигателя и рабочей машины, когда справа от точки их пересечения (в сторону увеличения скорости) [c.205]

При установившемся движении работа движущих сил за цикл равна работе сил сопротивлений. Поэтому угловая скорость вала в начале и конце цикла одинакова. Однако внутри цикла имеет место колебание скорости, которое происходит от двух причин. Во-первых, для углового перемещения вала, не равного циклу, работа движущих сил может быть не равна работе сил сопротивлений, это бывает в тех случаях, когда законы изменения моментов сил движущих и сил сопротивлений разные. Второй причиной, вызывающей колебания скорости внутри цикла, является изменение приведенного момента инерции механизма, когда величина его зависит от положения механизма. [c.198]

Теорема о взаимности работ допускает весьма широкую интерпретацию, так как силы и перемещения могут быть рассмотрены также в обобщенном смысле. Хорошо известно, что в этой теореме сопоставляются два состояния одно из них — основное (искомое) состояние, второе — вспомогательное. Эта теорема может принести пользу, если решение вспомогательной задачи значительно проще решения основной задачи. Одна из двух возможностей заключается в том, что за основу вспомогательного состояния принимается решение о действии сосредоточенной силы в неограниченной упругой среде. Но оболочка имеет (по крайней мере в направлении нормали к срединной поверхности) конечную протяженность, поэтому отсутствие среды в этом направлении нужно компенсировать нагрузкой, распределенной на граничных поверхностях оболочки (а также на контурных поверхностях, которые обычно имеются). В проблеме приведения вместо сосредоточенной силы рассматриваются обобщенные силы (например, моменты нулевого, первого и последующих порядков по толщине) и соответствующие обобщенные перемещения это требует внесения несложных изменений в вышеописанную процедуру. [c.265]

Обычно удобнее в левую часть уравнения кинетической энергии вводить работу приведенных к звену приведения моментов сил Ам и Лд , а правую часть выражать через приведенные моменты инерции и У о звеньев. Уравнение (16.2) принимает тогда следующий вид [c.352]

Так как силы инерции при плоском движении твердого тела можно привести к главному вектору Ф и главному моменту (если за центр приведения выбрать центр масс), то сумма элементарных работ сил инерции на плоском возможном перемещении свелется к элементарной работе главного вектора сил инерции Ф = —Мае на возможном перемещении центра масс и элементарной работе главного момента сил инерции на элементарном поворотном перемещении вокруг оси Сг, проходящей через центр масс. При этом не равную нулю элементарную работу может совершить только проекция главного момента сил инерции на ось Сг, т. е. = —J x Таким г)бразом, в рассматриваемом случае имеем [c.389]

Работа является мерой действия силы, поэтому приведенная сила — это такая сила, которая, будучи приложенной к какой-либо точке звена приведения, совершает, в единицу времени работу, численно равную сумме работ, всех сил и моментов сил, дейапвуюицих на звенья механизма. При направлении приведенной силы Р ,, совпадающим с вектором Оп скорости точки приведения, для поступательно движущегося звена работа приведенной силы равна [c.280]

Из зависимости (22.13) следует, что угловая скорость звена приведения за полный оборот не остается постоянной, а меняется, периодически принимая одинаковые значения, если не меняются законы изменения У (ф) и М (ф). Постоянный характер функций приведенных величин возможен только в случае установившегося движения механизма. Такое движение имеет место, если при работе машины приведенный момент сил движущих постоянно равен приведенному моменту сил сопротивления. В этом случае кинетическая энергия машины Е = 0,5УпСо не должна изменяться. Так как [c.291]

СИЛУ НАЗЫВАЮТ ГЛАВНЫМ ВЕКТОРОМ СИСТЕМЫ СИЛ, А МОМЕНТ ПАРЫ СИЛ НАЗЫВАЮТ ГЛАВНЫМ МОМЕНТОМ СИСТЕМЫ СИЛ ОТНОСИТЕЛЬНО ЦЕНТРА ПРИВЕДЕНИЯ Доказательство теоремы производится секретарем-леммой для любого желающего и в любой момент времени. Все силы системы из точек их приложения секретарь аккуратно "перетаскивает" параллельно их начальному положению в любую указанную ей точку, не забывая при переносе добавить к кавдой силе присоединенную пару, а затем предъявляет результат своей работы - систему сходящихся в заданной точке ( центре приведения ) сил и систему присоединенных пар. Дальше Вам предлагается действовать самостоятельно. Упрощать ССС и систему пар все, обращающиеся к секретарю, должны были уже научиться. При упрощении ССС получается одна сила, приложенная в центре приведения и равная векторной сумме сил систеш. [c.20]

Согласно этой теореме дифференциал кинетической энергии массы равен элементарной работе приложенных к ней сил dE = dA. Для вращающегося звена приведения с переменным моментом инерции У = varia и приведенным моментом всех учитываемых сил Л1 = Л д — Мс, где УЙд и /М —приведенные моменты движущих сил и сил сопротивления, получаем уравнение движения [c.359]

Параметры мощности для установившегося равномерного движения удобно определять посредством моментных характеристик, дающих зависимость приведенных моментов сил движущих 7И (сй)или моментов сил сопротивления Мс(со) от скорости со звена приведения. В качестве примера на рис. 11.3 представлена моментная характеристика турбовоздуходувки с двигателем. Пересечение кривых Л1д(сй) и Л1 (сй) в точке а соответствует параметрам устано-вивщегося движения. Работающий агрегат автоматически приходит в эту точку, так как если он работает в режиме, соответствующем точке Ь, где, М > Мё, то ш будет возрастать до момента, когда Мд = Мё. Если же агрегат работает в режиме, соответствующем точке с, где < М1, то и будет уменьшаться также до момента, [c.363]

Приведенные моменты сил VWni и f nn находятся из условия равенства элементарных работ этих сил работе всех внешних сил, приложенных к звеньям механизма. Считая, что внешни силы действуют только на звенья 1, 3 к Н в виде пар сил с моментами Л 1, Л з, Мн, получаем [c.148]

Отдельные массы, силы и коэффициенты л<есткости упругих связей можно мысленно сосредоточить в одном элементе механизма, движение которого сохраняется таким же, какое имеет место в действительности. Величины эквивалентных масс, эквивалентных коэффициентов упругости п эквивалентных сил определяются из условия, согласно которому кинетическая и потенциальная энергия эквивалентной системы и виртуальная работа эквивалентной силы будут в каждый данный момент такими же, как у исходного механизма. Подобное приведение масс и упругости механизма и всех внешних сил к одному элел пту называется редуцированием-, эквивалентные массы и упру1 сть называются редуцированной массой и редуцированной упругостью, а эквивалентная сила называется редуцированной силой. Для того чтобы можно было произвести редуцирование, мы должны знать в каждом положении механизма передаточное отношение между редуцированным и любым его элементом. [c.371]

Закон изменения Та (сх. е) в функции угла Ф близок к линейному. Изменение приведенного момента сил Of и ( 2 в -saBH HMo TH. от угла Ф характеризуется синусоидальным законом Те. Разность моментов Та и То воспринимается двигателем. При положительной разности привод работает в режиме генератора (момент Тг), а при отрицательной — в режиме двигателя (момент Тц). При ypaisHO-вешивании путем установки дополнительного груза Од (сх. б) эта разность постоянна и, следовательно, постоянен приводной момент. [c.386]

Правые и левые части уравнений (8.1) и (8.2) будут попарно равны при условии, что в любом положении кинетическая энергия звена приведения, обладающего воображаемыми, увеличенными против действительных, массой т или моментом инерции равна суммарной кинетической энергии звеньев и что элементарная работа силы либо момента МпНа звене приведения равна сумме элементарных работ учтенных сил. Величина называется приведенной массой, Jn — приведенным моментом инерции, Р и М — соответственно приведенной силой и приведенным моментом сил. [c.248]

После приведения всех масс и моментов инерции, а также всех сил и моментов сил к ведущему звену кинетическую энершю механизма можно выразить через кинетическую энергию приведенной массы (или приведенного момента инерции), а работу всех сил — через работу приведенной силы (или приведенного момента силы). Тогда уравнение (П. 1а) примет вид для схемы по рис. 11.2 [c.294]

Соединяя начало и конец диаграммы работ сил сопротивления A =f (9) прямой линией, получим диаграмму работ движущих сил Лд=/ (<р), Действительно, нам задагно, что приведенный момент движущих сил есть величина постоянная Мд= = onst (величина Мд не задана). Но работа постоянного момента равна [c.324]

В данной главе рассмотрены лишь некоторые проблемы механики осесимметричных и двумерных суперкаверн, демонстрирующие некоторые основные особенности течений с полностью развитой кавитацией. Важными проблемами также являются задача о произвольной трехмерной суперкаверне (включая треугольные гидрокрылья и гидрокрылья конечного размаха, а также тела вращения под углом атаки), влияние силы тяжести (включая задачи о входе в воду и о движении вблизи свободной поверхности воды), суперкавитация решеток и винтов, а также задача о гидроупругости при суперкавитации. Последняя связана с нестационарностью каверны, обусловленной ускорением или колебаниями и вибрацией тела, на котором она образуется. Изменение сил и моментов, а также длины каверны в зависимости от динамических параметров и числа кавитации рассматривалось во многих работах, включая [27, 42, 78, 83, 96]. Помимо литературы, цитированной в данной главе, дополнительные сведения по всем этим и другим вопросам можно найти в кратком библиографическом списке, приведенном в конце главы. Список работ, в которых рассматриваются подводные крылья и решетки, приводится в гл. 7. Глава 12 посвящена задачам, связанным с поверхностями раздела и входом тел в воду. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...