Механизмы Кинетостатика

Монография посвящена Л. В. Ассуру (1878 — 1920) — русскому ученому-машиноведу. Его труды в области теории механизмов и машин послужили одной из теоретических основ, на которых развивалась советская школа теории механизмов и машин. Главными направлениями научно-технического творчества ученого являлись динамика машин, кинематика, учение о структуре механизмов, кинетостатика. Авторы монографии, помимо освещения биографии Л. В. Ас-сура, подробно анализируют его научное наследие. Рассматривая труды ученого, авторы совершают обширные исторические экскурсы, показывают генезис его идей, их развитие и связь с современными научными представлениями. [c.4]

Учет ускоренного движения звеньев выполним методом кинетостатики, условно приложив к каждому подвижному звену механизма главный вектор Ф, и главный момент Мф, сил инерции. Тогда для каждого звена можно записать три уравнения кинетостатики [c.180]

Основные положения силового расчета с учетом трения такие же, как и расчета без учета трения (см. 5.1). Это объясняется тем, что согласно анализу действия сил в кинематических парах, сделанному в 7.2, наличие трения не изменяет числа неизвестных в кинематических парах. Следовательно, структурные группы Ассура и при учете трения сохраняют свою статическую определимость. Поэтому силовой расчет проводится по структурным группам с использованием уравнений кинетостатики (5.1) —(5.3), в которые должны быть включены силы трения и моменты трения. Последнее обстоятельство, однако, в большинстве случаев очень сильно усложняет вычисления. Чтобы снизить их сложность, И. И Артоболевский предложил применить метод последовательных приближений. Покажем, как выполняется силовой расчет этим методом на конкретном примере кривошипно-ползунного механизма (см. рис. 5.8). [c.235]

Задачу решают методами кинетостатики для каждого звена определяют равнодействующую всех сил, действующих на него при движении механизма, т. е. [c.37]

Только что указанная трактовка принципа Даламбера легла в основу кинетостатики — отрасли технической механики, ставящей целью ирименение методов статики к решению динамических задач теории машин и механизмов. Эти методы зародились в начале XIX века и получили свое завершение в начале XX века. [c.347]

Задача кинетостатического анализа состоит в определении действующих на звенья механизма сил, исходя из заданного закона движения механизма, и прежде всего в расчете реакции в кинематических парах и уравновешивающих сил и моментов. Решение данной задачи сводится к составлению на основе принципа Д Аламбера и решению уравнений кинетостатики. [c.19]

В задачи лабораторной работы входит освоение методики составления уравнений кинетостатики и проведение исследования зависимости величин реакций в кинематических парах от положения звеньев механизма. [c.19]

Порядок составления уравнений кинетостатики плоского эксцентрикового механизма без учета сил трения следующий. Составление уравнений кинетостатики начинают с определения инерционных нагрузок, действующих на звенья механизма. [c.20]

Используя принцип Д Аламбера, составляем уравнения кинетостатики для каждого звена механизма в отдельности. [c.21]

При решении задач кинематики и кинетостатики механизмов в первом приближении предполагают, что закон движения ведущего звена известен, и обычно принимают скорость его постоянной. В действительности кинематические параметры являются функцией действующих внешних сил й масс подвижных звеньев и определение истинного закона движения механизма (машины) требует эксперимента или специального расчета. При конструировании машины знание истинного закона движения необходимо для учета динамических нагрузок. Скоростные машины, рассчитанные по усредненным нагрузкам, будут работать с перегрузками элементов конструкции, что приведет к снижению ее надежности. [c.356]

Механизмы, в которых внутренние силы взаимодействия звеньев не могут быть полностью определены из решения системы уравнений кинетостатики, называются статически неопределимыми. Вспомним, что, как мы убедились в предыдущей главе, трехзвенный механизм, получаемый присоединением группы, показанной на рис. 2.8, к стойке, имеет одну степень свободы, поскольку в нем имеется одна лишняя связь (поэтому и ошибается формула w = =-3-2 — 2 -3 = 0). Есть непосредственная взаимозависимость между внутренней статической неопределимостью механизма и присутствием в его кинематической цепи лишних кинематических связей. То и другое является следствием несоответствия между числом определяемых неизвестных и числом имеющихся уравнений. В частности, в рассмотренном выше примере (рис. 2.8) одно из уравнений не могло быть использовано, так как оно оказалось линейной функцией других (фа = Фх, Фз = фа, следовательно, фх = Фз). [c.47]

Полный силовой анализ механизма. Полный силовой анализ имеет целью получить картину всех сил, действующих на звенья механизма. Уравнения кинетостатики при заданном движении механизма позволяют найти не только внутренние силы кинематической цепи (т. е. силовые взаимодействия звеньев), но и получить [c.48]

Для других плоских и пространственных механизмов система уравнений для определения реакций в кинематических парах (без учета сил трения) также является линейной, и потому ее решение не представляет принципиальных трудностей. Следует, однако, иметь в виду, что линейные системы уравнений кинетостатики дают возможность определить лишь главный вектор и [c.128]

При силовом анализе направления относительных скоростей во всех кинематических парах считаются заданными. Поэтому в уравнении кинетостатики сила трения всегда войдет с известным знаком, в отличие от других сил, для которых неизвестен знак направления, а следовательно, неизвестен и знак соответствующего члена в уравнениях кинетостатики. Поясним эту особенность силового анализа с учетом сил трения на примере кулачкового механизма. [c.131]

С самого начала (п. 2), разбивая силы, действующие на любую материальную систему, на силы активные (обычно задаваемые) и реакции (вообще говоря, неизвестные), мы указывали, как на одну из целей теоретической динамики, на систематическое исключение реакций. Но с точки зрения техники нередко бывает интересно определение как раз этих реакций, которые благодаря наличию данных связей действуют на рассматриваемую материальную систему в заданном состоянии движения (или, как предельный случай, в состоянии покоя). Изменяя направление этих реакций на обратное, найдем, в силу закона равенства действия и противодействия, динамические давления (или, в частности, статические) на тела, с помощью которых осуществляются связи точная оценка максимальных давлений необходима для з становления и исследования условий, при которых данное устройство может выполнить свое назначение без опасности разрушения. В последнее время эта область исследований получила название кинетостатики. Кинетостатические исследования приобретают особый интерес в связи с распространением механизмов с большими скоростями. [c.276]

Одной из естественных тенденций в развитии машин явилась тенденция к повышению их рабочих скоростей, мощностей и передаваемых сил. До Великой Октябрьской социалистической революции вопросы динамики машин и механизмов были развиты сравнительно мало. В основном изучалась динамика паровых машин, некоторые вопросы динамики поршневых двигателей внутреннего сгорания и теория регулирования неравномерности движения этих машин. Динамика технологических машин начала разрабатываться только после революции. Первые исследования по динамике технологических машин были посвящены сельскохозяйственным машинам. В основу их были положены труды акад. В. П. Горячкина. До 30-х годов нашего столетия работы по динамике машин и механизмов продолжали носить прикладной характер. Рассматривались отдельные задачи динамики применительно к авиадвигателям, сельскохозяйственным, текстильным, пищевым, горным и другим машинам. В основном рассматривались задачи кинетостатики, уравновешивания масс, подбора маховых масс и некоторые вопросы крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания. В период с 1930 по 1940 г. на основе развития теории структуры механизмов появляются работы более общего плана, в которых излагаются методы кинетостатического исследования как плоских, так и пространственных механизмов. Начинают развиваться методы динамического исследования зубчатых, кулачковых и других видов механизмов. [c.29]

Курсы Н. И. Мерцалова, вместе с другими студентами, слушал и Л. В. Ассур, и они оказали несомненное влияние на него как на потенциального ученого он начинает заниматься задачами динамики машин, от которых вскоре перешел к исследованию проблем кинематики (и кинетостатики) шарнирных механизмов. [c.24]

В Исследовании Ассур поставил себе ряд ограничений. Во-первых, он исследует исключительно плоские механизмы, во-вторых, из всей совокупности плоских механизмов он отбирает исключительно стержневые (рычажно-шарнирные) механизмы отсюда уже само собой вытекает и третье ограничение — в качестве связей, ограничивающих взаимную подвижность звеньев, выступают лишь низшие пары — шарнир и ползунок. Что касается отсутствия исследования ускорений в механизмах и кинетостатики механизмов, то это едва ли является сознательным ограничением темы просто Ассур не успел закончить своей работы, и она не получила логического завершения. [c.59]

Целью всего сочинения была разработка системы кинематического и кинетостатического анализа механизмов, притом настолько общего, чтобы результаты его можно было бы использовать при исследовании механизмов любого строения. Выше мы показали, что такой постановки вопроса до Ассура не было и в кинематике, и в кинетостатике были решены лишь отдельные задачи. [c.124]

Статика и кинетостатика механизмов [c.150]

Итак, к середине второго десятилетия графические методы в статике и кинетостатике механизмов были уже значительно продвинуты вперед. Существенную роль при этом играло развитие графических методов вообще и, в частности, их геометрического (и вообще математического) основания. [c.153]

Именно в эти годы, например, трудами В. М. Кована, А. Б. Яхина, А. П. Соколовского, Б. С. Балакшина и многих других были созданы я сформулированы научные основы технологии машиностроения. На эти годы приходится начало творческой деятельности выдающегося советского ученого — академика И. И. Артоболевского, выпускника Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, виднейшего организатора советской школы теории механизмов и машин. Б этот период И. И. Артоболевский выполнил обобщающие работы по теории пространственных механизмов, кинетостатике, структуре и классификации механизмов машин. [c.29]

Сборник содержит 386 типовых задач по теории ме ханизмов и машин и соответствует программе, утвержденной Министерством высшего и специального среднего образования СССР. В сборник включены задачи по теории структуры меканнзмов, кинематике, кинетостатике и динамике механизмов с высшими и низшими парами [c.2]

Учебник огвечает современному состоянию науки о машинах и механизмах и соответствует программе, утвержденной Государственным комитетом СССР по народному образованию. Кроме традиционных раздеюв (теории структуры, кнпематикн, кинетостатики, динамики и синтеза механизмов) в учебник вошли вопросы теории машин-автоматов, роботов и манипуляторов, сведения об управлении машинами. [c.2]

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]

Порядок составления уравнений кинетостатики рассмотрим на примере эксцеР1трикового механизма (рио. 11.2.1). Эксцентрик представляет собой диск, вращающийся о постоянной угловой скоростью со на оси, смещенной на величину е (эксцентриситет) от центра. Ось толкателя проходит через ось вращения эксцентрика. [c.20]

При рассмотрении задач кинематики и кинетостатики механизмов в гл. 2 и 3 предполагалось, что закон движения ведущего звена известен и скорость его постоянна. В действительности кинематические параметры механизмов являются функцией внешних сил, приложенных к механизму, и масс его подвижных звеньеп. [c.89]

Методами кинетостатики, как было показано, можно определить реакции любой кинематической пары и найти приведенную силу на входном звене механизма. Однако полное кинетостатиче-ское исследование требует значительной по своему объему и довольно кропотливой работы. [c.303]

Задачи силового анализа механизмов. Силовой анализ механизмов основывается на решении первой задачи динамики — по заданному движению определить действующие силы. Поэтому законы движения начальных звеньев при силовом анализе считаются заданными. Внешние силы, приложенные к звеньям механизма, обычно тоже считаются заданными и, следовательно, подлежат определению только реакции в кинематических парах. Но иногда внешние силы, приложенные к начальным звеньям, считают неизвестными. Тогда в силовой анализ входит определение таких значений этих сил, при которых выполняются принятые законы движения начальных звеньев. При решении обеих задач используется кинетоста-тический принцип, согласно которому звено механизма может рассматриваться как находящееся в равновесии, если ко всем внешним силам, действующим на него, добавить силы инерции. Уравнения равновесия в этом случае называют уравнениями кинетостатики, чтобы отличать их от обычных уравнений статики — уравнений равновесия без учета сил инерции. [c.57]

Силовой анализ с учетом трения. При силовом анализе направления относительных скоростей во всех кинематических парах считаются заданными. Поэтому в уравнения кинетостатики сила трения войдет с известным знаком в ОТЛИЧИе ОТ ИСКОМЫХ реЗКЦИЙ. ПОЯСНИМ эту особенность силового анализа с учетом сил трения на примере кулачкового механизма. Кулачок 1 (рис. 34) приводит в движение выходное звено 2, соприкасаясь с ним по сферической поверхности малого радиуса (практически в точке, лежащей на оси выходного [c.67]

В данном случае U k представляет собой относительную скорость точки А толкателя относительно кулачковой шайбы и определяется из плана скоростей (рис. 330, б). Найдем т и для положения механизма по рис. 330, а. Для решения задачи воепользуемея методом кинетостатики. На толкатель действуют силы Q, — реакция кулачковой шайбы и з — реакция стойки на толкатель. [c.330]

Еще в 1878 г. Прелль, воспользовавшись теоретическими построениями кинематической геометрии и применяя аналогию с методом Кульмана, положил основание статике механизмов. В своих графических построениях он вплотную подошел как к решению задачи плоской кинематики (метод планов скоростей и ускорений), так и к решению задачи об определении уравновешивающей силы механизма, находящегося в состоянии движения. Позже Хэйн рассмотрел вопрос об аналитическом решении этой задачи, а графическое решение ее было предложено Виттенбауэ-ром. Наконец Н. Е. Жуковский создал мощный метод исследования кинетостатики механизмов своей теоремой о жестком рычаге. [c.54]

Однако и скептическому отношению к теории механизмов были определенные пределы. И в области технической кинематики и кинематической геометрии, и в области кинетостатики и динамики продолжались поиски. Сам Виттенбаузр, так пессимистически охарактеризовавший положение с технической механикой, упорно занимался приложением графических методов к вопросам динамики механизмов. И в графической динамике и в кинетостатике он получил фундаментальные результаты, которые решил объединить в одной монографии. Графическая динамика Виттенбауэра вышла в свет в 1922 г. — уже после смерти автора. [c.89]

Таким образом, первоначальная программа исследования охватывала полностью кинематику и динамику шарнирных механизмов и должна была составить полное учение о плоских шарнирных механизмах. Однако программа эта так и осталась неоконченной в диссертацию, представленную Ассуром Совету Петроградского политехнического института, вошли кроме теории структуры кинематических цепей лишь два вопроса — построение планов скоростей и основы кинетостатики. [c.124]

Разработав методику исследования кинетостатики цепей третьего класса, Ассур рекомендует применить ее и к нормальным цепям четвертого класса. Так как теория вспомогательного рычага в значительной степени облегчает решение поставленной задачи, то ее методикой можно пользоваться вообш,е при исследовании механизмов с двумя степенями свободы. Но раз задача об определении условий равновесия системы с двумя степенями свободы может совершаться с удобством при помош,и теории вспомогательного рычага, что почему бы не попытаться, вместо последовательного отбрасывания двух новодков, сделать это одновременно. Ведь и в этом случае, принимая скорости свободных концов остальных новодков равными нулю, получим систему с двумя степенями свободы. Искомыми явятся моровские напряжения двух отброшенных поводков, так что данную систему сил придется уравновесить двумя силами, точки приложения и направления которых даны. [c.166]

Мы видели выше, что первым событием в научной жизни Ассура была работа К вопросу о плавности хода паровых машин , в которой он поднял вопрос о необходимости точного учета сил инерции шатуна и ползуна. По-видимому, эта работа и явилась первопричиной его интересов к шарнирным механизмам. И, казалось бы, исследуя кинетостатику шарнирных механизмов, он сделает упор на силах инерции и на их графическом расчете. Однако этого не случилось. Если силы инерции и присутствуют в его графостатических расчетах, то в завуалиро- [c.168]

Если в деле развития теории механизмов в дореволюционные годы особенно большую роль сыграли ученые, связанные в своей деятельности с Московским университетом, Московским высшим техническим училищем и Петербургским политехническим институтом, то в 20 — 30-х годах развитие теории механизмов и машин было делом ученых, работавших в Тимирязевской сельскохозяйственной академии, в Военно-воздушной академии им. И. Е. Жуковского и в Московском авиационном институте, где были заложены основы советской научной школы механики машин. Мы отметили начало работ над внедрением методов Ассура в развитие кинематики механизмов. В те же годы начались и исследования в области кинетостатики. В 1935 г. были опубликованы работы Г. Г. Баранова и Н. Г. Бруевича, посвященные статике механизмов В частности, в это время Н. Г. Бруевичем был разработан изящный метод кинестатического исследования механизмов, вошедший затем в практику советской высшей технической школы и основанный на принципах классификации Ассура. В 1937 г. В. В. Добровольский выполнил и опубликовал в Трудах ВВА исследование плоских механизмов с поступательными парами, развив одну из идей, намеченных Ассуром. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...