Основы динамического анализа механизмов

ОСНОВЫ ДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА МЕХАНИЗМОВ [c.24]

Анализ механизма состоит в исследовании кинематических и динамических свойств механизма по заданной его схеме, а синтез механизма — в проектировании схемы механизма по заданным его свойствам. Следовательно, всякая задача синтеза механизма является обратной по отношению к задаче анализа. Разделение теории механизмов на анализ и синтез носит услов-Е[ый характер, так как выбор схемы механизма и определение его параметров часто выполняются путем сравнительного анализа различных механизмов для воспроизведения одних и тех же движений. Этот сравнительный анализ возможных вариантов механизма составляет теперь основу методов синтеза с использованием электронных вычислительных машин (ЭВМ). Кроме того, в процессе синтеза механизма приходится выполнять проверочные расчеты, используя методы анализа. Тем не менее методически удобно различать задачи анализа и синтеза механизмов, так как это разделение позволяет объединять задачи теории механизмов в однородные группы по признаку общности методов. [c.11]

Модели класса I отнесем к четырем модификациям. К модификации 1 отнесем простейшую модель, для которой формула (1.49) примет вид 0—W—0. В этой модели все звенья приняты неупругими, поэтому описание динамических явлений здесь не выходит за рамки кинетостатических представлений, свойственных классической теории механизмов и машин. Кинетостатическая модель дает исходную информацию об уровне динамической нагруженности механизма и нередко с успехом используется для синтеза механизма на предварительном этапе. Однако для быстроходных цикловых механизмов результаты, полученные на основе анализа этой модели, могут служить лишь в качестве идеальных характеристик, дающих представление не столько о реальных динамических нагрузках звеньев, сколько об уровне возмущений, вызывающих эти нагрузки. [c.51]

Перечисленные характеристики можно находить, как и рассматривавшиеся выше, различными путями. Наиболее желателен, но и наиболее труден путь теоретического расчёта М х) , a(jf)j, Д Mj, основанного на анализе первичных ошибок кинематических и размерных цепей, составляющих механизмы станка, пресса и т. д. (ЭСМ, т. 2, Основы теории точности механизмов", т. 5,, Размерные цепи и т. 7, стр. 6—7). Особое значение при выполнении этих расчётов имеет правильный учет первичных ошибок, вызванных упругими деформациями, динамическими усилиями и температурными деформациями. Силовые деформации деталей станка и обрабатываемого изделия должны рассчитываться исходя из исследования жёсткости станка, колебаний размеров заготовок, износа и затупления инструмента и других факторов, вызывающих колебания усилий резания. [c.612]

Выбор же кинематической схемы механизма для конкретных заданных условий в практике мащиностроения проводится на основе сравнительного анализа кинематических и динамических свойств типовых механизмов. Чтобы упорядочить этот сравнительный анализ и облегчить процесс проектирования (составления) кинематических схем, целесообразно ввести понятия элементарного и составного механизмов. [c.9]

Значения остальных расчетных параметров обычно выбираются конструктором на основе анализа условий работы проектируемого механизма с целью обеспечить оптимальные кинематические и динамические условия его работы и наиболее рациональную конструкцию механизма. Такими параметрами являются ко-э ициенты ц, определяющие структуру цикловой диаграммы характеристические коэффициенты, определяющие закон движения штанги, и допустимые значения максимального угла давления. В подавляющем большинстве случаев значения этих параметров не могут быть выбраны независимо друг от друга. [c.189]

Для упрощения уравнения движения механизма с одной степенью свободы и его решения достаточно, пользуясь методом приведения сил и масс, установить закон движения одного звена или одной точки, т. е. найти только одну неизвестную функцию. Закон движения остальных точек и звеньев механизма определяют методами кинематического анализа. Поэтому динамическую задачу определения угловой скорости вращения главного вала машинного агрегата решают на основе приведения к точке или к звену сил и моментов, действующих на звенья механизмов, а также их [c.374]

В решении задач анализа и синтеза механизмов громадную роль сыграли современные электронные цифровые машины. Только с помощью этих машин удалось решить многие задачи анализа и синтеза. Разрешающие способности этих машин позволили варьировать гораздо большим количеством метрических, кинематических и динамических параметров. В результате удалось установить область существования механизмов с требуемыми параметрами. Составленные на основе использования электронных цифровых машин -справочные таблицы, диаграммы, номограммы и т. д. могут быть широко использованы в практической деятельности инженеров, проектирующих новые машины и приборы. По-видимому, применяя методы оптимизации, в ближайшем будущем можно будет с помощью цифровых и моделирующих машин перейти к методике синтеза механизмов на основе теории оптимизации, широко используемой в задачах управления процессами. [c.29]

В заключение следует сказать, что анализ периодических виброударных режимов определенного вида не исчерпывает полностью задач, которые могут возникать при исследовании динамики или динамической точности машин, механизмов и систем с упругими связями. Вместе с тем полученные в последних трех главах этой книги качественные выводы и количественные соотношения могут быть положены в основу решения вопросов динамического синтеза, связанных с выбором оптимальных параметров виброударных систем. [c.365]

Из всех режимов функционирования наибольшей информативностью для выделения структурных параметров обладает режим непосредственного использования по назначению, характеризующийся динамическими знакопеременными нагрузками. Эти нагрузки (Мд), воздействуя на выходное звено механизма, приводят к полному выбору суммарного углового зазора. В связи с изложенным за основу системы диагностирования целесообразно выбрать динамический метод [4, 5] — одновременную регистрацию параметров динамического процесса (углового перемещения выходного звена, скорости, ускорения характерных элементов привода) для их дальнейшего анализа. Для более упорядоченного воздействия и исключения помех от нагрузки в работе предлагается устройство динамического возбуждения колебаний в объекте — установка тестовых воздействий (УТФ). Задача УТФ — организация реверсивного поворота выходного звена в пределах полного углового зазора при малых значениях угловой скорости 0)1. [c.108]

Таким образом, выбор более рационального закона движения стола, увеличение на основе анализа динамической циклограммы угла поворота кулачка за один период стола и изготовление профилей с высокой точностью позволили увеличить частоту вращения стола более чем в 1,5 раза, не увеличив при этом нагружен-ности механизма. [c.45]

Большие вырезы в палубах, надстройки, фундаменты под главные и вспомогательные механизмы, различные подкрепления, выгородки и шахты приводят к значительной неоднородности и сложности конструкции, для исчерпывающего анализа которой необходимо применять численные методы типа метода конечных элементов [8, 13]. Наряду с этим в судостроении широко используют приближенные методы динамических расчетов, в которых судовые конструкции представляют как балки, рамы, изотропные и ортотропные пластины и цилиндрические оболочки. В основе приближенных схем расчета судовых конструкций лежит допущение о возможности независимого определения при статической нагрузке так называемых общих деформаций корпуса и местных деформаций его элементов — перекрытий, поперечных рам, отдельных балок набора, пластин обшивки. При этом под общими понимают деформации, соответствующие балочным формам смещений корпуса в целом, происходя- [c.434]

В композитных материалах на полимерной основе дисперсия волн обусловлена не только геометрической структурой, но и диссипативными свойствами связующего. Взаимодействие этих двух механизмов, приводящих к затуханию динамических возмущений, исследовалось для вязкоупругих продольных волн, распространяющихся перпендикулярно плоскостям раздела слоев. Приведенное выше аналитическое решение остается справедливым и для вязкоупругой среды, но теперь ij q являются комплексными величинами, зависящими от частоты колебаний ij q = [j q u ) + i lj q, < 0. Изучение объемных волн в вязкоупругом случае сводится к анализу корней характеристического уравнения eos sh = 6g, в котором коэффициент 6д, в отличие от упругого случая, является комплексной величиной. Один из корней этого уравнения pi = + Р2 всегда по абсолютной величине меньше единицы, а второй корень Р2 = 1/pi больше единицы. Первый корень описывает физически разумное решение при распространении волн в положительном направлении оси z п +оо) а, второй — в отрицательном направлении оси z п —оо). Если положить pi = ехр г/г (s + s"), то hs и hs находятся по соотношениям hs" = — 1п pi , eos hs = pi exp/га", sin hs = = р ехр/гз", однозначно определяющим hs при изменении частоты от нуля до [c.822]

В решении задач анализа и синтеза механизмов громадную роль сыграли современные электронные цифровые машины. Только с их помощью удалось решить многие задачи анализа и синтеза. Разрешающие способности этих машин позволили варьировать значительным количеством кинематических и динамических параметров. В результате этого удалось установить область существования механизмов с требуемыми параметрами. Составленные на основе использования электронных цифро- [c.372]

Исходными данными при выборе наиболее целесообразной из возможных систем управления, как уже известно, являются структура технологического процесса и величина технологической производительности. На основе анализа конструкций и динамического исследования большого количества целевых механизмов металлорежущих автоматов и полуавтоматов, а также построения кривых использования автоматного парка можно сделать следующие ориентировочные выводы если /С > 10 шт/мин, то автоматы строятся по схеме группы I если К <. I шт/мин, то автоматы строятся по схеме группы И если К находится в пределах от 0,5 до 10 шт/мин, то автомат может иметь принципиальную схему группы III (промежуточной). [c.184]

Изложенный метод анализа грейферного механизма с большим раскрытием челюстей, т. е. такого механизма, где движение ножа челюсти происходит по траектории, близкой к теоретически заданной кривой, дает основы кинематического синтеза грейферных. механизмов и позволяет вести их динамическое исследование. [c.208]

На основе анализа конструкций и динамического исследования большого количества целевых механизмов металлорежущих автоматов и полуавтоматов, а также построения кривых использования автоматного парка можно сделать следующие ориентировочные выводы [c.152]

На основе анализа конструкций и динамического исследования большого количества целевых механизмов металлорежущих автоматов и полуавтоматов, а также построения кривых использования [c.187]

В книге даются основные понятия и определения теории механизмов и мащии, сведения о структурном анализе и синтезе схем механизмов и их классификация, сущность различных методов синтеза, его этапы, методика синтеза рычажных механизмов, зубчатых механизмов и зацеплений, механизмов прерывистого движения. Рассматриваются аналитические и графические методы кинематического анализа механизмов, основы динамического синтеза и анализа, методы силового расчета плоских рычажных механизмов без учета и с учетом сил трения, механизмов с высшими парами. Значительное внимание уделено основам теории машин-автоматов и их систем управления. [c.3]

В основу изJioжeния теории механизмов автором положена установленная им классификация её объектов. Каждая группа механизмов, согласно такой классификации, имеет свои особые методы кинематического и динамического анализа и синтеза, вытекающие из структуры этих механизмов. Поэтому в книге и даются эти методы, характеризующие ту или иную группу механизмов полностью, вместо традиционного деления на кинематику и динамику. Такой порядок изложения предмета вполне оправдал себя на педагогическом опыте автора тем более он оправдывается задачей подготовки инженера-машиностроителя, который в своей практике неразрывно связывает кинематические и динамические вопросы, относящиеся к одной и той же группе механизмов. [c.3]

При проектировании машин возникает задача обоснованного выбора кинематической схемы каждого механизма и компоновки схемы всей машины. Эта задача решается на основе сравнительного анализа кинематических и динамических свойств типовых механизмов. Такой анализ систематизированно проведен по всем главам предлагаемой книги на базе специально введенного йонятия элементарного механизма. [c.4]

Приступая к проектированию машинного агрегата, надо сопоставить требования, вытекающие из его целевого назначения, кинематики и динамики, наметить вид двигателя я типы механизмов, принципиально необходимых для силовой передачи затем, на основе сравнительного анализа разновидностей типовых механизмов, выбрать наиболее подходящие. При проектировании надо сравнивать разные варианты возможных решений и выбирать наиболее оптимальные как с технической, так и с экономической точек зрения. Успех при проектировании во многом зависит от умения разбираться в строении, кинематическом и динамическом анализе рас-пфостраненных в технике машинных агрегатов, от понимания протекающих при их работе физико-механических процессов, от знания их эксплуатационных характеристик и умения давать им всестороннюю оценку. [c.209]

Важным дополнением к разделу Основы теории машин-автоматов является изложение теории промышленных роботов и манипуляторов, получивших в настоящее время уже довольно широкое распространение как в обрабатывающей промышленности, так и в специальных технических устройствах для работы в космосе, под водой и в агрессивных средах. Изучение промышленных роботов и манипуляторов потребовало изменений и в разделах анализа и синтеза механизмов, так как кинематические схемы механизмов манипуляторов и роботов представляются пространственными системами со многими степенями свободр . Расширение этих разделов было выполнено, с одной стороны, путем более полного рассмотрения аналитической кинематики пространственных механиз.мов, а с другой стороны — путем включения в курс дополнительных сведений но динамическо.му анализу систем со многими степенями свободы. [c.15]

Анализ поведения длиннобазного машинного агрегата с иели нейным динамическим гасителем в пусковой (s, )-й резонансной зоне с учетом ограниченного возбуждения для оптимального выбора параметров Оо, упругой характеристики (20.23) эффективно осуществляется на основе асимптотической модели вида (9.36). Эффект частотной коррекции низкочастотных резонансных зон при помощи линейного динамического гасителя с настройкой согласно (20.18) может быть рационально использован также в машинных агрегатах с иным, чем в ДВС, механизмом ограниченного возбуждения. [c.311]

Структура цепной динамической схемы несвободной механической системы устанавливается на основе анализа дифференциальных уравнений, описывающих идеализированное поведение системы в независимых обобщенных координатах. Рассмотрим для примера реечный механизм, состоящий из зубчатого колеса 1 и рейки 2, на которые действуют соответственно момент vVfj и сила Ро, (О (рис. 6, а). Если учитывать упругие свойства подшипниковых опор и вала зуб- [c.16]

Указанные выше предположения приводят к известным упрощениям схем действительных механизмов и в некоторых случаях (например, при исследовании вынужденных колебаний под действием внешних периодических моментов) могут явиться причиной значительных погрешностей. Однако для режимов выбега, как показывает анализ, эти упрощения обычно не вызывают существенных погрешностей. Динамические характеристики приводов машин с са-мотормозящимися механизмами, найденные на основе упрощенных схем, как правило, сохраняют силу и при уточненном учете их свойств с необходимой полнотой [29]. Степень влияния каждого из упрощений может быть оценена в случае необходимости методами, разработанными в п. 8. [c.286]

Однако не всякий скачок, заложенный в функции 0", обязательно приводит к скачку ускорений. Например, если толкатель кулачкового механизма перемещается без выстоя, то можно на границе прямого и обратного ходов застыковать ускорения без скачка, не требуя, чтобы в точке стыкования ускорения были равны нулю [т. е. даже при 0" (0) ф 0]. При синтезе механизмов следует иметь в виду, что достаточно резкие изменения ускорения (хотя и нескачкообразные) с учетом упругих свойств звеньев могут привести к тому же динамическому эффекту, что и мягкий удар (см. н. 10). Поэтому окончательное суждение о достоинствах того или иного закона движения не может быть сделано в общем виде, а обязательно должно основываться на учете характеристик конкретной колебательной системы. Этому вопросу уделяется большое внимание в последующих главах. Здесь же ограничимся изложением некоторых подходов к выбору безразмерных характеристик на основе анализа идеального механизма. [c.21]

Приподятся результаты экспериментального исследования механизма поворота стола автомата АРС. На основе анализа динамической циклограммы рекомендован увеличенный угол поворота кулачка в период движения стола, выбран Солее рациональный закон движения стола. Получена возможность увеличения частоты вращения стола волее чем в 1,5 раза без повышения нагруженности кулачкового механизма. Тайл. 1, илл. 4, библ. 2 назв. [c.94]

Вторая группа критериев, обеспечивающих надежность гидравлических систем и механизмов, представляет собой выбор направления конструирования. Этот этап для разработчика является самым ответственным периодом, когда решается судьба выбранной конструкции. Для выбора оптимального направления рассматриваются различные варианты систем и механизмов. Так, например, при разработке домкрата для заданных габаритов и нагрузок можно из существующего ряда домкратов (механические с электрическим приводом, механические с гидравлическим приводом, гидравлические), полагаясь на интуицию конструктора, выбрать именно оптимальный вариант. При выборе направления имеется определенная доля риска конструктора, но это и является основой основ проектирования. В боязни рисковать заложена большая доля неуспеха конструктора. Важным моментом на данном этапе является умение делать первые приближенные расчеты возможных габаритов, весовых характеристик, динамических нагрузок, прочности и других параметров. Следовательно, при выборе будущей конструкции должны принимать участие высококвалифи-циорованные специалисты, влгщеющие в совершенстве вопросами анализа и сравнения, конструирования и расчета. Важнейшим стержнем в выборе направления и разработке конструкции все-таки является конструктор с его индивидуальным мышлением. [c.250]

Кинетические модели динамического разрушения. Откольная прочность, работа разрушения и другие критерии откола применимы для сопоставления разных материалов и инженерных оценок их прочностного ресурса. Однако таких простых критериев зачастую недостаточно для прогнозирования действия взрыва, высокоскоростного удара, и других интенсивных импульсных воздействий. Для количественного анализа подобных явлений привлекаются методы компьютерного моделирования, где движение среды рассчитывается путем интегрирования фундаментальных уравнений сохранения, а свойства конкретных материалов описываются уравнениями состояния и набором определяющих соотношений. Поскольку фактор времени в этих условиях играет важную роль, для описания разрушений нужны кинетические определяющие соотношения. Известные соотношения такого рода имеют эмпирический или полуэмпиричес-кий характер и построены на основе общих представлений о механизме разрушения. Рассмотрим кратко эти механизмы и попытаемся выделить основные определяющие факторы разрушения. [c.220]

В отличие от методики расчета одновитковых индукторов fl], основанной на оценочном сравнении величины действующих на виток индуктора ЭМС и прочностных характеристик силовых элементов его конструкции и не учитывающей динамические стороны процесса, для решения задачи расчета на прочность многовитковых индукторов оказалось удобнее воспользоваться теорией размерностей и подобия, которая позволяет распространить результаты единичных опытов на класс подобных объектов и тем самым уменьшить трудоемкость эксперименталь- ных исследований. На основе изучения механизма действия ЭМС на элементы индуктора и анализа результатов их разрушения были выделены основные размерные величины, характеризующие предельное по прочности состояние свободных bihtkob. В соответствии с теорией размерностей и подобия [2] между характерными величинами должна существовать общая функциональная зависимость, которую можно записать в таком виде [c.349]

Одним из методов решения задач динамики машин является кине-тостатический анализ, то есть расчет на основе уравнений статики по схеме, эквивалентной схеме динамического нагружения системы [1]. В излагаемой работе дается обоснование схемы нагружения ползуна, применяемого в исполнительных механизмах поперечно-строгальных, долбежных и других типов металлорежущих станков. В рабочем режиме поперечно-строгального станка на ползун действует система сил, показанных на рис. 1. [c.404]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...