Силы инерции и моменты сил инерции звеньев механизмов

Считается, что динамические нагрузки ие вызывают колебаний, если главный вектор и главный момент сил инерции звеньев механизма равны пулю. Приведение к пулю главного вектора и главного момента достигается установкой противовесов. Если противовесы только уменьшают главный вектор и главный момент, то уравновешивание называется частичным. [c.14]

Определив ускорения и скорости звеньев, определяют направление и значение сил инерции звеньев, а также сил полезного сопротивления (если они зависят от скорости движения или перемещения рабочего звена). Для определения сил инерции нужно знать массы и моменты инерции звеньев. Если механизм только проектируется и этих данных нет, то приходится предварительно задаваться ориентировочными формой и массой звеньев, а в последующих расчетах уточняют принятые значения. [c.62]

Приведя все силы и моменты, действующие на звенья механизма, а также массы звеньев и их моменты инерции к звену (рис. 357, а), условно заменяем механизм эквивалентным в динамическом отношении вращающимся звеном АВ. Это звено имеет переменный приведенный момент инерции Jn и нагружено суммарным приведенным моментом заменяющим фактически действующие на звенья механизма силы и моменты. Закон движения заменяющего звена АВ и звена приведения одинаков. [c.374]

Пример. Определить силы инерции звеньев механизма двухцилиндрового двигателя, показанного на фиг. 148, а, у которого кривошип АВ имеет заданную постоянную угловую скорость О). Массы звеньев и их моменты инерции известны. Буквами 5 с соответствующими индексами обозначены центры тяжести звеньев. [c.46]

Неуравновешенными в этом случае остаются поступательно движущаяся масса ползуна, часть массы шатуна, отнесённая к точке С, и момент силы инерции относительно оси, перпендикулярной к плоскости движения звеньев механизма. [c.61]

К рычагу 2 зун (муфта) 5. зун 5 перемещается вертикально. Спиральная или винтовая цилиндрическая пружина 3 своими силами упругости противодействует силам или моментам сил инерции звена 2, ограничивая поворот последнего. Механизм применяется в тахометрах и тахографах. [c.121]

Собственно кинетостатический расчет сводится к определению величины и точки приложения сил инерции звеньев механизма, давлений в кинематических парах и уравновешивающего момента, приложенного к начальному звену. Проверочный кинетостатический расчет действующей или вновь проектируемой машины необходимо производить для ряда положений начального звена, обычно 12 или 24, с тем чтобы, выяснив закон изменения реакций в кинематических парах, определить наибольшие значения, по которым должен производиться расчет на прочность. В ряде случаев, помимо установления наибольшего значения реакции в кинематической паре, нужно знать еще и ее направление относительно звена. С этой целью должен быть построен годограф сил, координированных относительно какого-либо из положений исследуемого звена меха- [c.387]

Определяя для каждого из звеньев силу и момент силы инерции, можно написать выражение для приведенных к начальному звену моментов добавочных сил инерции и моментов "сил инерции звеньев механизма, появляющихся при заданном угловом ускорении начального звена [c.492]

F. Определение сил, действующих на различные звенья механизма прп его движении, может быть сделано в том случае, если известны законы движения всех звеньев механизма и известны внешние силы, приложенные к механизму. Поэтому общую задачу динамического расчета и проектирования новых механизмов и машин конструктор обычно расчленяет на две части. Сначала он задается приближенным законом движения входного звена механизма и внешними силами, на него действующими, определяет все необходимые расчетные усилия и по ним подбирает необходимые размеры, массы и моменты инерции звеньев. Это — первая часть задачи. После этого конструктор приступает к решению второй части задачи, а именно, к исследованию вопроса об истинном движении спроектированного механизма, к которому приложены различные действующие на него силы. Определив истинный закон движения механизма, конструктор вносит в ранее проведенный расчет все необходимые исправления и добавления. [c.205]

Таким образом, для определения момента Ма пары сил инерции звена плоского механизма надо знать величину его момента инерции Js, а также величину и направление углового ускорения е этого звена. [c.239]

Для полного уравновешивания сил инерции звеньев плоского механизма необходимо, чтобы проекции на оси координат результирующей сил инерции и главные моменты сил инерции относительно осей X, у и 2 равнялись нулю, т. е. чтобы удовлетворялись условия = О, F ,J = О, М = О, М,,у = О, = 0. [c.277]

Г. Для уравновешивания только главного вектора сил инерции плоского механизма (без уравновешивания моментов сил инерции), как было показано выше (см. формулу (13.35)), достаточно, чтобы общий центр S масс всех звеньев механиз ш оставался неподвижным и удовлетворялось условие [c.285]

Для этого следует найти приведенную силу Fa или приведенный момент Ма, предполагая их приложенными к тому же звену, к которому приложены сила Ру и момент Му. При этом должны быть учтены все силы, действующие на механизм, в том числе и силы инерции, а линия действия силы Fy должна совпадать с линией действия силы Fa- Тогда силы/ ц и/у будут как бы приложены к одной общей точке звена, как правило ведущего, и будут направлены во взаимно противоположных направлениях, т. е. будут иметь место условия [c.330]

Рассмотрим плоский механизм, начальное звено / которого вращается с постоянной угловой скоростью (рис. 6.1, а). При этом все остальные звенья будут двигаться с угловыми ускорениями, а центры масс Si, S2, Sj будут иметь линейные ускорения. Определим по формулам (5.4) главные векторы и главные моменты сил инерции всех звеньев. [c.202]

Уравнение (31.6) изменения кинетической энергии поз-во,ляет получить уравнение движения механизма. Если кинетическую энергию механизма выразить через приведенный момент инерции и скорость си звена приведения, то получим 7 = У о)-2. В 6.3 введено понятие приведенного момента сил, работа которого на элементарном перемещении звена приведения равна работе приводимых сил. Элементарная работа приведенного момента движущих сил с1 элементарная работа [c.389]

В период установившегося движения машинного агрегата скорости звеньев не постоянны (см. гл. 22). Они циклически изменяются относительно значений средних скоростей. Закон изменения этих колебаний зависит от типа механизма, масс и моментов инерции его звеньев, систем сил, на них действующих, способа приведения механизма в движение. Неравномерность движения вызывает колебания в механизмах, которые являются одной из причин неточностей [c.342]

Наибольший эффект уравновешивания достигается при условии, когда массы звеньев подобраны и распределены таким образом, чтобы при работе механизмов машины их центры масс были неподвижны и центробежные моменты инерции звеньев относительно осей вращения были равны нулю, а относительно других осей — постоянны. При этом сумма проекций всех сил инерции на координатные оси и моменты сил инерции относительно этих осей равны нулю, а сумма количеств движения постоянна. Выполнение этих условий свидетельствует о полной уравновешенности агрегата. Не все механизмы могут быть полностью уравновешены, но выполнение этого условия требует последовательного решения задач уравновешивания сил инерции звеньев шарнирно-рычажных механизмов, сил инерции вращающихся масс звеньев, сведения до минимума изменения сил, действующих на фундамент. [c.352]

Для кривошипно-ползунного механизма двигателя (рис. 9.4, а, 10. = 0,002 м/мм) определить реакции во всех кинематических парах и приведенный момент М на валу А кривошипа АВ. Для звеньев 1, 2 и 3 силы инерции P t = 790 Н, Р 2 = 2256 Н и Яиз = 2981 Н. Кроме того, на звено 3 действует движущая сила Рз = 8826 Я, определяемая по заданной индикаторной диаграмме. Силами тяжести звеньев можно пренебречь. [c.135]

Основную задачу силового расчета механизма можно сформулировать следующим образом. Даны . а) кинематическая схема и основные размеры всех звеньев механизма б) закон движения ведущего звена в) массы и моменты инерции звеньев г) внешние силы, действующие на звенья д) силы инерции. [c.62]

Широкое распространение получил кинетостатический метод силового расчета механизмов. Сущность этого метода заключается в следующем если к внешним силам, действующим на звенья механизма, прибавить силы инерции и моменты сил инерции звеньев, то система всех этих сил может рассматриваться как бы находящейся в равновесии (принцип Даламбера). При этом условии геометрическая сумма всех сил, действующих в механизме, будет равна нулю и неизвестные силы могут быть определены методами статики. [c.62]

В частном случае, когда приведенные моменты движущих сил, сил сопротивления и приведенный момент инерции являются функцией лишь положения звеньев, получают уравнение движения механизма (машины) в энергетической форме уравнения кинетической энергии [c.361]

При изучении динамики механизмов с упругими звеньями обычно оперируют динамически эквивалентной моделью. Параметры динамической модели—это приведенные расчетные массы, моменты инерции, жесткости, коэффициенты сопротивления, приведенные силы и моменты сил. Приведенные параметры модели определяются по условиям их энергетической эквивалентности параметрам реальной системы. [c.442]

Если движение механизма задано, то тем самым определены силы инерции звеньев и их моменты. Вместе с внешними силами и моментами (движущими и сопротивлениями) они образуют всю сово- [c.43]

Итак, для уравновешивания механизма необходимо, чтобы при его работе общий центр масс всех его подвижных звеньев оставался неподвижным. Однако, строго говоря, этого еще недостаточно, так как в общем случае силы инерции звеньев приводятся к главному вектору и к главному моменту сил инерции, а неподвижность общего центра масс гарантирует равенство нулю только главного вектора (т. е. равнодействующей). Поэтому для полного уравновешивания необходимо также обеспечить равенство нулю и главного момента сил инерции. [c.54]

Последовательность кинетостатического расчета определяется структурой механизма, характеризуемой порядком расчленения механизма на отдельные группы, начиная от ведущего звена. Это исследование механизма, как указано выше, начинается с анализа последней (считая от ведущего звена) присоединенной группы и заканчивается последовательным переходом от одной группы к другой, анализом ведущего звена. Для ведущего звена можно составить три уравнения равновесия. Неизвестных величин, подлежащих определению, имеется две — величина и линия действия давления в кинематической паре (ведущее звено — стойка), если ведущее звено совершает вращательное движение, и величина и точка приложения, если оно входит со стойкой в поступательную пару. Поэтому для ведущего звена, после того как прибавлены силы инерции, число уравнений равновесия, которое можно составить, превышает на единицу число неизвестных величин, подлежащих определению. Третье уравнение равновесия дает возможность определить уравновешивающую силу Ру или уравновешивающий момент Му, который нужно приложить к ведущему звену — кривошипу для уравновешивания всех сил, действующих на звенья механизма при вращении кривошипа. Звено, к которому приложена уравновешивающая сила Ру, при силовом расчете будем считать начальным звеном механизма. Реакция в начальном вращательном механизме зависит от способа передачи энергии начальному звену источником энергии. [c.359]

Как известно, величины отношений скоростей отдельных точек механизма с одной степенью свободы в общем случае зависят только от положения механизма, но они будут одними и теми же при любом законе движения механизма. Поэтому приведенная сила или приведенный момент сил, а также приведенная масса или приведенный момент инерции от закона движения механизма не зависят, а зависят от положения его звена приведения, т.е. они являются величинами переменными, зависящими от обобщенной координаты ф. Только в частном случае, когда передаточное отношение механизма не меняется (зубчатые механизмы с круглыми колесами, фрикционные передачи, шарнирный параллелограмм и т. п.), они остаются постоянными. [c.377]

Учет сил инерции звеньев механизма при различных видах движения. Все силы инерции звена АВ (рис. 4.13), совершающего плос-конарал.пельное двпл- с 1ие и имеющего плоскость симметрии, параллельную плоскости движения, могут быть приведены к глав1Ю.му вектору сил инерции / приложенному в центре масс звена, и главному моменту пары сил инерции Мц. [c.139]

Чтобы определить приведенный момент с учетом действия сил инерции звеньев механизма, следует построить план ускорений Д АВс (рис. 8.30, г), а затем рассчитать значения сил инерции для ползуна 3 Рц, = т пс, где дс = = ясца, и для шатуна 2 Ра = гп2аз, где Д5 = я8р,а. [c.306]

Пример. Определить силы инерции звеньев механизма, кинематическая схема которого показана на рис. 454, а. Ведущее звено АВ имеет заданные угловую скорость ш, и угловое ускорение е,. Массы звеньев и их моменты инерции являются известными. Буквой с соответствующими индексами обозначены центры масс звеньев. Рассмотрим перманентное движение механизма, когда ведущее звено АВ вращается с постоянной угловой скоростью О),. Строим план скоростей механизма (рис. 454, б), а затем и план ускорений (рис. 454, в), предполагая, что Ш1 = onst. Для получения величин сил инерции отдельных звеньев умножаем величины полученных ускорений на массы соответствующих звеньев. [c.344]

Даны размеры, массы и моменты инерции всех звеньев механизма, угловая скорость кулачка (wi = onst), сила натяжения [c.79]

Пример. Определить силы инерции звеньев кривошкиио-ползунного механизма (рис. 12.9, а), если входное звено 2 вращается с угловом скоростью m.j и угловым ускорением Kj. Заданными являются массы /щ, и 1щ звеньев 2, 3 ч 4, моменты инерции и звеньев 2 н S относительно осей, проходящих черея центры масс Sj и S . Центр масс ползуна 4 совпадает с точкой С. [c.244]

Анализируя равенства (13.35), приходим к выводу, что для уравновешивания главного вектора сил инерции звеньев плоского мехагшзма необходимо и достаточно так подобрать массы этого механизма, чтобы общий центр масс всех звеньев механизма оставался неподвижным. Для уравновешивания главных моментов относительно осей хну необходимо и достаточно подобрать массы механизма так, чтобы центробежные моменты инерции масс всех звеньев механизма относительно плоскостей хг и yz были постоянными. [c.279]

Переносим все заданные силы, деГ1ствующне в рассматриваемый момент времени на звенья механизма, в том числе и силы инерции, в одноименные точки повернутого плана скоростей, не изменяя при этом величины и направления этих сил, и составляем далее уравнение моментов (17.15) всех перенесенных сил относительно полюса плана скоростей, т. е. рассматриваем план скоростей как некоторый рычаг с опорой в полюсе плана скоростей, находящийся под действием всех рассматриваемых сил в рав1ю-весии. Подобная геометрическая интерпретация принципа возможных перемещений представляет значительные удобства для решения многих задач динамики механизмов. Метод этот получил название метода Жуковского по имени ученого, которым он был предложен, а рычаг, которым пользуются в этом методе, назван рычагом Жуковского. [c.329]

Величины моментов Жпер и М ер могут быть определены, если провести кинетостатический расчет механизма и определить все силы инерции звеньев в предположении постоянства угловой скорости. Можно также с помощью рычага Жуковского (см. С8) или методом приведения сил и моментов (см. 69) определить те же моменты Мпер и Мпер. [c.391]

К первой группе относятся законы, согласно которым скорость толкателя как функция времени или угла поворота кулачка имеет разрыв. Ускорение в этот момент времени, а следовательно, и сила инерции звена становятся теоретически равными бесконечности, что и вызывает жестк1п 1 удар. Звенья механизма подвергаются деформации и интенсивному изнашиванию. Примером является линейный закон (постоянной скорости). Этим законом пользуются, когда по условию синтеза требуется постоянная скорость движения выходного звена. [c.54]

BbinojmnB приведение сил и масс, любой механизм с одной степенью свободы (рычажный, зубчатый, кулачковый и др.), столь бы сложным он ни был, можно заменить его динамической моделью (рис. 4.10). Эта модель в обшем случае имеет переменный приведенный момент инерции w к ней приложен суммарный приведенный момент M t Закон движения модели такой же, как и закон движения начального звена механизма [см. уравнение (4.1)1. [c.153]

Из (5.25) следует, что величина искомого момента М4 опреде- ляется BHeuiHHM активным моментом Ali, приложенным к валу машины (т. е. к. чвену / механизма), а также влиянием ускоренного движения звеньев. Это влияние численно оценивается посредством момента главного вектора и главных моментов сил инерции, поскольку силовой расчет проводится методом кинетостатики (см. 5.1). [c.197]

В кинематических парах движущегося механизма силы инерции звеньев вызывают дополнительные динамические нагрузки. Возникают эти нагрузки и в кинематических парах, связывающих механизм со стойкой или фундаментом механизма. Уравновешивание динамических нагрузок на фундамент рассмотрим на примере плоского механизма. Если все силы инерции звеньев ирнве-сти к центру масс механизма, то в соответствии с формулой (7.3) получим главный вектор сил инерции F = —где те— масса механизма, а — вектор ускорения центра масс С, и вектор главного момента сил инерции Г,,. Условием уравновешенности механизма на фундаменте будет равенство нулю проекций этих векторов на оси координат Рц = 0 Л, = 0 7,, = 0 7 j,= = 0. Первые два условия говорят о том, что ас = О, или [c.405]

Силы инерции звеньев пространственных механизмов. Совокупность элементарных сил инерции звена пространственного механизма представляем силой инерции Ра, приложенной в центре масс звена и определяемой по формуле (7.1), и парой сил инерции, момент которой выражаем через проекции на главные центральные оси инерции звена х х (7z 7y)o)yO)z, (7.x [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...