Влияние силы трения на характер движения

Влияние силы трения на характер движений в системе подробнее рассмотрено в приложении И. Метод фазовой плоскости описан в приложении I. [c.25]

ВЛИЯНИЕ СИЛЫ ТРЕНИЯ НА ХАРАКТЕР ДВИЖЕНИЯ [c.235]

Указанные различия в характере зависимости сил трения от скорости приводят к тому, что оба типа сил трения по-разному влияют на характер движений. Поэтому при изучении влияния сил трения на движение тел необходимо различать эти два типа сил. Принято называть сухим трением силы трения, которые не обращаются в нуль, 7 [c.195]

Характер влияния различных видов диссипативных сил на динамическое поведение механической системы неодинаков. Роль внутреннего неупругого сопротивления в материале, конструкционного демпфирования, вязкого сопротивления и кулонова трения ограничивается в основном рассеянием энергии при колебаниях. Влияние этих сопротивлений на характер движения системы заметно сказывается при свободных колебаниях, проявляющихся в реальных условиях при переходных режимах работы машинного агрегата. Наличие диссипативных сил приводит к затуханию свободных колебаний, возникающих в результате нарушения равновесных состояний системы при сбросе и набросе нагрузки, при запуске двигателя, при переходе с одного эксплуатационного режима на другой. Особенно важно знание диссипативных сил для оценки максимального уровня резонансных колебаний. Уровень этих колебаний определяется в основном [c.13]

При изучении этой системы необходимо принимать во внимание механическую характеристику двигателя, диссипативные свойства, характеризующие рассеяние энергии системы и взаимодействие обрабатываемого продукта с вибрирующим органом. Однако во многих вибрационных машинах силы взаимодействия продукта с рабочим органом малы, незначительны также диссипативные силы при возвратно-поступательном движении массы М. В таких вибраторах мощность двигателя расходуется только на преодоление трения в зубчатых передачах и во вращательных кинематических парах. Тогда обобщенные силы можно принять равными нулю. Рассмотрение движения указанной системы без внешних сил позволяет оценить влияние конструктивных параметров на характер движения системы. [c.125]

При наличии трения во вращательных кинематических парах величина и направление силы реакции становятся зависимыми от взаимного расположения звеньев механизма. Это приводит к ряду специфических особенностей в математическом моделировании. Чтобы выяснить характер влияния сил трения на динамику механизмов, будем учитывать силу трения только в паре с зазором, полагая заданным движение кривошипа с постоянной угловой скоростью со. [c.123]

Рассеяние энергии, связанное с наличием трения, оказывает существенное влияние на характер движения динамической системы, поэтому изучение этого влияния представляет определенный интерес. Наиболее простые закономерности выявляются в системе с полной диссипацией энергии, т. е. в такой системе без источников энергии, в которой силы трения действуют по всем степеням свободы. Рассмотрим сначала простейший пример системы с полной диссипацией энергии. [c.37]

Струя жидкости, вытекающая через отверстие или насадок в газовую среду или в жидкость, с ней не смешивающуюся, испытывает действие массовых сил (например, инерции и тяжести), трения, поверхностного натяжения, а также сил давления, обусловленных турбулентным перемешиванием как в самой струе, так и в среде. Влияние каждой из действующих сил на характер движения струи и на ее последующее разрушение не одинаково для различных начальных условий истечения. [c.346]

Таким образом, в рассматриваемом случае силы трения не оказывают влияния на величину увода механизма. Этот результат становится понятным, если учесть, что при а С 1 и 20 1 вынужденные колебания механизма имеют почти гармонический характер (см. равенство (5.25)). При этом картина воздействия обобщенного момента сил трения на механизм оказывается симметричной при движении последнего относительно положения динамического равновесия. Но при такой симметричной картине среднее значение момента сил трения равно нулю и он не может влиять на величину увода. [c.203]

Отставание по фазе между изменениями скорости и силы трения, т. е. величина, аналогичная [2], в рассматриваемом диапазоне частот не оказывает существенного влияния на характер движения системы и поэтому в первом приближении не рассматривается. [c.184]

В результате исследования были изучены факторы, ограничивающие повышение быстроходности характер изменения динамических нагрузок при различных условиях работы механизмов поворота влияние ошибок изготовления и сборки на кинематические параметры и динамические нагрузки влияние смазки на характер движения планшайбы и динамические нагрузки зависимость сил трения от скорости. Было проведено сравнение различных механизмов фиксации и способов торможения планшайбы. [c.65]

Смазка не оказывает заметного влияния на характер движения трущихся тел при малых скоростях их относительного перемещения, так как на контактирующих участках масляная и окисная пленки разрушаются и на них поверхности приходят в непосредственный контакт. На площадках контакта давление по величине неодинаково, масляная пленка не на всех площадках контакта полностью выдавливается и в итоге уменьшается суммарная площадь фактического контакта. С другой стороны, деформирование металла в присутствии смазки приводит к большему измельчению структуры и упрочнению его на контактирующих участках, что также приводит к уменьшению фактической площади контакта, а следовательно, к уменьшению силы трения. [c.21]

Сила тяжести в воде оказывает существенное влияние на характер движения зерна. Эта сила для определенного зерна постоянна по величине и направлению [14, 70]. Однако поверхность винтового желоба, по которой движется отдельно взятое зерно, имеет сложную форму, все элементарные участки ее наклонены к горизонту под различными углами. Поэтому силу тяжести зерна в любой точке можно разложить на нормальную и тангенциальную составляющие (рис. 8). Нормальная составляющая этой силы Р определяет величину силы трения, а тангенциальная составляющая P способствует движению зерна в направлении наибольшего уклона дна желоба. Значение тангенциальной составляющей зависит от угла наклона поверхности желоба к горизонту. Действие тангенциальной составляющей удобнее рассмотреть в двух направлениях по оси ОХ — Рд. и оси ОУ — Ру. Составляющая Рх влияет на скорость перемещения зерна вдоль винтового желоба, а составляющая Р способствует движению зерна в сторону оси винтового желоба, так как угол всегда принимается положительным. [c.19]

Вместе с тем из практики известно, что при определенном характере возбуждения динамические ошибки сбалансированного механизма могут достигать заметной величины даже при пренебрежимо малых зазорах в кинематических парах. Для того чтобы рассмотреть это явление, обратимся к анализу влияния сил сухого трения на движение механизма в случае поступательно-круговой вибрации его стойки. [c.210]

Все жидкости обладают внутренним трением, обусловленным вязкими свойствами сред. Влияние вязкости на характер течения жидкости неоднозначно. В некоторых задачах вязкость играет решающую роль и определяет движение среды. В других случаях ее влияние сказывается слабо и представление о характере течения можно получить без учета вязких сил. Пренебрежение вязкими силами существенно облегчает аналитическое исследование, и вместо реальной жидкости оказывается целесообразным рассматривать модель идеальной жидкости. Идеальная жидкость —это абстрактная л<идкость, лишенная внутренних сил трения. Указанную модель следует рассматривать как первое, но важное приближение к реальной модели течения. При изучении вязких свойств обнаруживается также различие между капельной и сжимаемой жидкостью, обусловленное молекулярной структурой вязкость несжимаемой жидкости с ростом температуры уменьшается, а вязкость газов растет. [c.15]

При турбулентном течении на главное движение жидкости, происходящее вдоль обтекаемой поверхности, налагается поперечное движение, обеспечивающее перенос массы и обмен импульсами в поперечном направлении. Структурные исследования турбулентных потоков показали, что они состоят из вихревых образований различных размеров и интенсивности. В результате течение приобретает ярко выраженный нестационарный характер с пульсациями скорости в широком диапазоне частот. Крупные вихри порождают низкочастотную пульсацию, а мелкие—высокочастотную. Влияние молекулярной вязкости на этот процесс оказывается очень малым, и в известной степени турбулентное течение представляет собой сложное движение идеальной жидкости, в пределах которой вращается бесконечное число вихрей различных размеров и форм. Перенос массы через любую поверхность приводит к изменению количества движения и, следовательно, эквивалентен появлению в потоке добавочных сил, которые часто называют в противовес молекулярным силам силами турбулентного трения. Термин трение применительно к турбулентному потоку носит условный характер, и, подчеркивая эту условность, говорят о кажущемся (виртуальном) трении. Сопротивление каналов при переходе к турбулентному режиму тече-164 [c.164]

Зазоры, полностью выбираемые попеременно в одну и другую сторону, встречаются главным образом в кинематических цепях при реверсивном движении механизмов. При изменении направления движения меняют направление силы трения и инерции, в результате чего детали сопряжения смещаются попеременно то в одну, то в другую сторону при этом влияние зазоров на точность исходного размера оказывается максимальным. В связи с этим, когда нет уверенности в действительном характере выборки зазора, необходимо в качестве расчетной принять схему, при которой зазоры полностью выбираются попеременно то в одну, то в другую сторону. [c.49]

Влияние вторичных факторов. Предыдущий анализ показал, что движение волчка со скольжением изменяется таким образом, чтобы скольжение прекратилось. По выше уже отмечалось, что на волчок действуют и другие диссипативные силы. Поэтому даже качение сопровождается потерей энергии, хотя и менее интенсивной. Следовательно, к движению изображающей точки вдоль построенных выше кривых необходимо добавить ее медленное смещение в сторону начала координат, к области движения с конечными угловыми скоростями. Это обстоятельство дает основание относиться к множествам финальных движений в области быстрых прецессий = 7 1, = = 7 3, как к траекториям квазистационарных движений волчка под действием трения качения или трения о воздух. Поклон волчка на этом этапе остается почти постоянным, пока изображающая точка не войдет в область движения с конечными скоростями. Для того, чтобы представить себе характер дальнейшего изменения угла необходимо продолжить линии прецессий-качений в эту область. [c.354]

Область А — А/ т>22—30. В ядре потока — без-градиентное по скорости движение без смещения и поперечных передвижений частиц. В пристенном слое — падение скорости и изменение характера движения из-за разрыхленности. Последнее вызвано вращением, перемещением и проскальзыванием частиц в пределах пристенной зоны. Этот пристенный эффект объясним возникновением пар сил трения на стенке канала и на границе с ядром потока, создающим соответствующие моменты вращения (по часовой стрелке). Влияние диаметра канала по данным [Л. 30] представлено на рис. 9-3. Доля влияния пристенного слоя на общий характер движения и на структуру слоя мала. Поэтому область А можно назвать областью автомодельности относительно A/Wt (областью широких каналов). [c.293]

Ламинарное движение. С примером ламинарного (слоистого) движения вязкой жидкости мы познакомились при выводе формулы Пуазейля. К ламинарному виду относится установившееся (стационарное) течение идеальной жидкости. Однако в идеальной жидкости между движущимися слоями не возникают силы внутреннего трения. Поэтому ламинарное течение остается таковым при любых скоростях. Силы внутреннего трения, возни-каюш ие между слоями реальной (вязкой) жидкости, оказывают существенное влияние на характер движения. Если эти силы невелики и средняя (по сечению трубки) скорость течения мала то движение является ламинарным. При этом скорость слоев изменяется от оси трубки к стенкам по параболическому закону (рис. 10.22). Если же силы внутреннего трения достигают некоторой определенной величины, то их воздействие на слои жидкости настолько велико, что это приводит к нарушению слоистости течения и возникновению перемешивания. Механизм перехода от ламинарного к турбулентному движению мы разберем несколько ниже. [c.292]

Основное различие в подходах к решению задачи теплообмена при конденсации на вертикальной поверхности и в вертикальной трубе в условиях ламинарного режима течения пленки конденсата под совместным действием гравитационных сил, и касательных напряжений, возникающих на границе раздела фаз, заключается в способах определения и учета сил, действующих на пленку. Для упрощения решения, а также в связи со слабой изученностью влияния парового потока на движение пленки конденсата и теплоперенос в ней обычно пренебрегают влиянием того или иного фактора сил тяжести [6.40— 6.42], поперечного потока пара [6.43, 6.44 и др.] и т. д. Однако почти все работы по конденсации движущегося пара имеют характерный недостаток — касательные напряжения на границе раздела фаз определяются по формулам, рекомендуемым для сухих гладких или шероховатых поверхностей [6.44—6.48] и справедливым для двухфазного кольцевого течения лишь в случае чрезвычайно малой толщйны пленки, когда отсутствует волновой режим течения или амплитуда волн не превышает толщины ламинарного слоя парового потока. В остальных случаях волнового режима сопротивление трения во много раз превышает сопротивление для гладкой твердой поверхности, что должно соответствующим образом отразиться на характере течения пленки и теплопереноса в ней. Имеющиеся расчетные рекомендации по теплообмену в рассматриваемой области удовлетворительно обобщают опытные данные, по-видимому, за счет корректирующих эмпирических поправок. Поэтому естественно расхождение расчетных и опытных данных, полученных при конденсации паров веществ с иными теплофизическими свойствами и отношением Re VRe, даже при соблюдении внешних условий (Re", АГ, q,P). [c.158]

Степень турбулентности Ео определяет добавочные возмущения, которые действуют на пограничный слой со стороны его внешней границы. Чем больше значение Ес, тем меньше размеры переходной области и ниже критическое значение Re. Положение переходной области и ее размеры заметно меняются в зависимости от характера внешнего течения. Если скорость в направлении движения жидкости падает, а давление растет dp/dx>0), т. е. имеет место диффузор-ное течение, устойчивость ламинарного течения резко снижается и переход к турбулентному течению происходит при более низких значениях Re, чем в случае безградиентного течения. Наоборот, при конфузорном течении область перехода сдвигается в зону более высоких значений, Re и одновременно растет ее протяженность. Стабилизирующее влияние ускоряющихся потоков очень велико и объясняется резким увеличением сил трения в пристеночной области. При некоторых условиях под действием возрастающих вязких напряжений происходит не только расширение области ламинарного течения, но и полное гашение уже развившегося турбулентного режима. Внешнее течение при ламинарном пограничном слое характеризуется обычно безразмерным параметром следующего вида f=(dujdx) . Тогда для оценки величины Re Kp2 можно воспользоваться полуэмпирической формулой А. П. Мельникова, которая одновременно учитывает влияние обоих рассмотренных факторов [c.166]

Причина этого расхождения с действительностью состоит в том, что теория движения идеальной жидкости не учитывает малых по величине, но значительных по своему влиянию на характер двин ения сил трения. В настоящее время силы трения в жидкостях и их дс11ствие на поток детально изучаются аэро-гидромеханикой. Таким образом, парадоксальность вывода Даламбера является лишь кажущейся. Одиако во времена Эйлера и Даламбера теории движения вязкой жидкости, т. е. жидкости, в которой проявляются силы трения, не бы.чо, и конечный вывод об отсутствии сопротивления считался признаком слабости теории. [c.10]

Весьма удобным для практических расчетов является прием, предложенный Рэлеем и использованный затем Лэмбом, но которому движение частицы жидкости тормозится силой, пропорциональной ее относительной скорости, т. е. скорости в системе координат, связанной с резервуаром. По словам Лэмба, этот закон трения совершенно не претендует быть вполне тождественным с действительностью, но он достаточен для того, чтобы грубо охарактеризовать влияние малых сил трения, и имеет математическое преимущество, так как не нарушает безвихревого характера движения . Использование приема Рэлея в сочетании с экспериментальными данными для логарифмических декрементов колебаний поверхностных волн позволяет получить необходимые практические результаты по гидродинамическому расчету различных резервуаров на динамические нагрузки. Эта феноменологическая теория вязкой жидкости для больших чисел Рейнольдса (маловязкая жидкость) дает хорошее совпадение с экспериментальными данными. [c.85]

В [17, 49] рассмотрены задачи о движении периодического упругого индентора по границе упругого основания при наличии на его поверхности тонкого вязкоупругого слоя (в плоской постановке). В качестве модели слоя взяты тело 1У1аксвелла [49] и тело Кельвина [17]. Изучено влияние относительных характеристик слоя, плотности расположения контактных зон, а также скорости движения индентора на размер и относительное смещение площадок контакта. Показано, что несимметрия расположения площадок контакта и давлений на них приводит к возникновению деформационной составляющей силы трения, величина которой существенно зависит от скорости движения индентора. Характер этой зависимости определяется свойствами поверхностного слоя. [c.422]

Насколько силыю зависит от положения тела сравнительное участие сопротивления давл ния и сопротивления трения в полном сопротивлении, показывает пример плоской пластинки если двигать такую пластинку в жидкости или газе в направлеиии, перпендикулярном к ее плоскости, то полное сопротивление состоит почти целиком из сопротивления давле И1Я, так что сопротивлением трения можно при таком движении пренебречь. В этом Случае мы имеем почти потенциальное течение только с передней стороны пластинки, характер же течения сзади пластинки, следовательно, и распределение давления, совер пенно изменены действием вязкости. Напротив, если пластинка двигается в своей плоек сти, то внутреннее трение жидкости не оказывает значительного влияния на характер течения, и оно остается почти потенциальным результирующая сил давления получается почти равной нулю, и полное сопротивление, которое в этом случае значительно меньше, чем в предыдущем, можно рассматривать состоящим из одного сопротивления трения. [c.109]

Рассмотрим случай камертона, колеблющегося в вакууме. Внутреннее трение со временем остановит движение, и первоначальная энергия превратится в теплоту. Предположим теперь, что камертон перенесен в открытое пространство. Строго говоря, камертон и окружающий его воздух составляют одну систему, различные части которой нельзя трактовать отдельно. Однако при попытке найти точное решение такой сложной задачи нас вообще остановили бы математические трудности поэтому во всяком случае было бы желательно решить ее приближенно. Влияние воздуха в течение нескольких периодов совершенно незначительно и оказывается существенным только в результате накопления. Это побуждает нас рассматривать влияние воздуха как возмущение того движения, которое имело бы место в вакууме. Возмущающая сила является периодической (с тем же приближением, что и сами колебания) и может быть разделена на две части пропорциональную ускореиию и пропорциональную скорости. Первая дает такой же эффект, как и изменение массы камертона, и нам с пей сейчас делать больше нечего. Вторая сила арифметически пропорциональна скорости и действует всегда против движения она дает поэтому эффект того же характера, что и трение. Во многих аналогичных случаях потерю движения путем передачи можно считать одинакового рода с потерей, обязанной собственно рассеянию, и представлять ее в дифференциальном уравнении (со степенью приближения, r o тaтoчнoй для акустических целей) членом, пропорциональным скорости. Таким образом, [c.66]

Полная независимость нормальных координат поиводит к интересной теореме, касающейся связи последующего движения с начальным возмущением. Действительно, если силы, действующие на систему, имеют такой характер, что они не совершают работы при перемещении, обозначенном через 8ср , то = 0. Силы такого характера, как бы долго они ни действовали, не могут оказать никакого влияния на движение ср . Если это движение существует, то они не могут уничтожить его если же оно не существует, то они не могут его создать. Наиболее важное применение эта теорема находит в том случае, когда силы, приложенные к системе, действуют в узле нормальной компоненты срр т. е. в точке, которую рассматриваемая компонента колебания не стремится привести в движение. Можно отметить особо два крайних случая таких сил 1) когда сила имеет импульсивный характер и выводит систему из состояния покоя, 2) когда сила действовала настолько долго, что система снова оказывается в покое под ее воздействием, в возмущенном положении. Как только действие си1Ы прекращается, возникают свободные колебания, которые в отсутствии трения продолжались бы неопределенно долго. Мы заключаем отсюда, что, каков бы ни был в других огношениях характер силы, она не содержит никакой компоненты типа <р . Это заключение ограничивается теми случаями, где Т, Г VL V допускают одновременное приведение, включая, конечно, и случай отсутствия трения. [c.155]

Характер движения минеральных зерен по винтовому желобу значительно отличается от характера движения водного потока. Если водному потоку на всем протяжении свойственны циркуляций, то движение зерен по винтовому желобу совершается по сложным криволинейным траекториям. Такой характер движения определяется взаимодействием сил, отличающихся между собой по природе, величине и направлению действия. По мнению К. В. Соломина, движение минеральных зерен протекает в результате взаимодействия силы тяжести, центробежной силы инерции и силы трения [113—1201. Из отмеченных сил основными, определяющими движение зерна, являются сила трения и центробежная сила инерции. Несколько иная оценка действующим силам дана сотрудниками Механобра И. Н. Исаевым, Б. В. Кизевальтером и А. И. Базилевским. По их мнению, основной силой, определяющей движение зерна, является гидродинамическая сила. Существенное влияние на движение зерна оказывают центробежная сила инерции и гидродинамическое давление при циркуляции. Л. Г. Подкосов считает, что гидродинамическое давление циркуляционных потоков невелико, поэтому оно не может быть отнесено к разряду основных сил. [c.17]

Механизм высокоэластичной деформации [22]. Высокоэластичное состояние является промежуточным физическим состоянием между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комплексе механических свойств эластомера можно обнаружить элементы свойств жидкого и стеклообразного тела. В простой жидкости молекулы легко перемещаются тепловым движением. Внешнее силовое поле дает преимущество перемещению в направлении поля, что приводит к возникновению макроскопически наблюдаемого течения жидкости. Развитие высокоэластичной деформации можно рассматривать как течение звеньев или групп звеньев макромолекулы под влиянием внешних сил. С этой точки зрения полимеры (и, в частности, эластомеры) близки к жидкостям. Однако, поскольку все звенья в цепи связаны, а цепи сшиты в пространственную сетчатую структуру, то их течение ограничено связями и не является необратимым. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластичном состоянии возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул при отсутствии заметных перемещений макромолекулы в целом. Тепловые движения п эиводят к многочисленным-конформациям этих участков, при которых расстояние между узлами цепей пространственной сетки намного меньше контурной длины участков цепи. Под действием внешней силы цепи изменяют свои конформации, причем проекции участков в направлении деформации удлиняются (или сокращаются). Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов этих участков из одного положения в другое, т. е. протекает во времени [4, 49]. Этим объясняется отставание высокоэластичной деформации от изменения внешней нагрузки. Процесс перегруппировки сегментов сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием механической энергии. После прекращения действия внешней силы участки цепи под действием теплового движения вновь вернутся в наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. По терминологии термодинамики переход в более вероятное состояние системы связан с возрастанием энтропии. Поэтому эластомеры имеют энтропийный характер деформации деформация связана с уменьшением энтропии, а возвращение в начальное положение — с увеличением ее. На основе законов термодинамики разработана статистическая (кинетическая) теория деформации и прочности полимеров, устанавливающая связь механических характеристик с температу-4 51 [c.51]

Сводка результатов. — Мы разбирали ряд деталей, изучая колебание струны может быть больше деталей, чем это казалось необходимым. Это было сделано потому, что струна является наиболее простым случаем системы с бесконечным числом собственных частот и легче изучать некоторые свойства, общие для нескольких систем на самой простой системе, чтобы математические выкладки не затемняли физического смысла. Действие трения, как на самую систему, так и через её опоры, и явление многократного резонанса также справедливы и для систем, более сложных, чем струна. Действие затухания, вызванного реакцией воздуха в системах более протяжённых, чем струна, имеет большее значение, но общий характер явлений будет такой же, как и в разобранном нами ьыше случае струны. Мы также разобрали ряд методов изучения проблемы колебаний, применяя их к задачам, в которых метод не слишком затемнён деталями. Эти методы будут очень полезны в дальнейшей работе. В частности, мы давали ряд примеров полезности изучения нормальных мод колебания системы. Раз вопрос о нормальных частотах и соответствующих фундаментальных функциях был разобран для системы с данным рядом граничных условий, мы можем определить движение системы для какого угодно ряда начальных условий и для любого вида действующей силы. Мы можем также обсуждать методом, подобным тому, который изложен в 12, влияние на форму колебаний небольших изменений параметров системы (например, некоторой неравномерности в распределении массы или натяжения). Выражая приложенную силу через фундаментальные функции, мы можем получить выражение для вынужденных колебаний. Мы можем показать, например, что когда частота силы, приводящей в движение систему, равна одной из допустимых частот, тогда система Принимает форму, определяемую соответствующей фундаментальной функцией, с амплитудой, равной бесконечности, если нет затухания вследствие трения (сравнить это с изложенным в последнем параграфе главы П). [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...