Dynamische analyse is een onderdeel van de theorie van mechanismen en machines, die de beweging van de schakels van een mechanisme bestudeert onder invloed van een bepaald krachtensysteem. Het belangrijkste doel van dynamische analyse is om algemene relaties vast te stellen tussen de krachten (koppels) die op de schakels van het mechanisme werken en de kinematische parameters van het mechanisme, rekening houdend met de massa's (traagheidsmomenten) van zijn schakels. Deze afhankelijkheden worden bepaald uit de bewegingsvergelijkingen van het mechanisme.

Met alle verschillende problemen van dynamische analyse, zijn ze verdeeld in twee hoofdtypen: bij problemen van het eerste type wordt bepaald onder invloed van welke krachten een bepaalde beweging van een mechanisme optreedt (het eerste probleem van dynamiek); in problemen van het tweede type, volgens een bepaald systeem van krachten die op de schakels van het mechanisme werken, worden hun kinematische parameters gevonden (het tweede probleem van de dynamiek).

De bewegingswet van een mechanisme in analytische vorm wordt gegeven in de vorm van afhankelijkheden van zijn gegeneraliseerde coördinaten in de tijd. De problemen van de dynamiek worden het eenvoudigst opgelost voor mechanismen met starre verbindingen en één vrijheidsgraad met behulp van klassieke methoden van de theorie van mechanismen en machines. De moderne technische praktijk vereist echter het oplossen van complexere problemen waarbij de dynamiek van hogesnelheidsmachines en -mechanismen wordt bestudeerd, rekening houdend met de elastische eigenschappen van de materialen van hun schakels, de aanwezigheid van hiaten in hun kinematische ketens en andere factoren. In dergelijke gevallen worden problemen met de dynamica van mechanische systemen met meerdere vrijheidsgraden (of met een oneindig aantal vrijheidsgraden) opgelost met behulp van het complexe wiskundige apparaat van multidimensionale systemen van gewone differentiaalvergelijkingen, partiële differentiaalvergelijkingen of integraal-differentiaalvergelijkingen. vergelijkingen.

Krachten die inwerken op de schakels van het mechanisme en hun classificatie

De krachten die op de schakels van het mechanisme werken, kunnen worden onderverdeeld in de volgende groepen.

drijvende krachtenF d (of krachtparen met moment M d ) – dit zijn krachten waarvan de elementaire arbeid op de mogelijke verplaatsingen van de punten van hun toepassing positief is De aandrijfkrachten worden vanaf de zijkant van de motoren op de aandrijfschakels uitgeoefend. Ze zijn ontworpen om machines in beweging te zetten, weerstandskrachten te overwinnen en een bepaald technologisch proces te implementeren. Als aandrijfmotoren worden verbrandingsmotoren, elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, enz. gebruikt.

WeerstandskrachtenF c (of paren weerstandskrachten met moment M Met ) – dit zijn krachten waarvan de elementaire arbeid op de mogelijke verplaatsingen van de aangrijpingspunten negatief is. De weerstandskrachten belemmeren de beweging van het mechanisme. Ze zijn onderverdeeld in krachten van nuttige weerstand: (F ps, Mps), om te overwinnen waarvoor dit mechanisme is bedoeld, en de krachten van schadelijke weerstanden (F BC, Mvs), waardoor onproductieve energiekosten van drijvende krachten ontstaan.

De krachten van nuttige weerstand zijn te wijten aan technologische processen, daarom worden ze genoemd technologisch of productie weerstand:. Meestal zijn ze gekoppeld aan de uitvoerkoppelingen van de uitvoerende machines. Schadelijke weerstandskrachten zijn voornamelijk wrijvingskrachten in kinematische paren en weerstandskrachten uit de omgeving. Het concept van "schadelijke krachten" is voorwaardelijk, omdat ze in sommige gevallen de werking van het mechanisme garanderen (de beweging van de rol wordt bijvoorbeeld geleverd door de krachten van zijn hechting aan de rijbaan).

Gewichtskrachten koppelenF g kunnen, afhankelijk van de richting van hun werking ten opzichte van de richting van de drijvende krachten, gunstig of nadelig zijn wanneer ze respectievelijk de beweging van het mechanisme bevorderen of belemmeren.

TraagheidskrachtenF en of traagheidsmomenten M en, voortkomend uit een verandering in de bewegingssnelheid van de schakels, kunnen zowel drijvende krachten als weerstandskrachten zijn, afhankelijk van de richting van hun werking ten opzichte van de bewegingsrichting van de schakels.

In het algemeen zijn drijvende krachten en weerstandskrachten functies van kinematische parameters (tijd, coördinaten, snelheid, versnelling van het krachtuitoefeningspunt). Deze functies voor specifieke motoren en werkende machines worden hun Mechanische eigenschappen, die in analytische vorm of grafisch zijn gespecificeerd.

Op afb. 1.20 toont de mechanische kenmerken: M d = = Md(ω) van elektromotoren van verschillende typen.

gelijkstroom met parallelle bekrachtiging(de bekrachtigingswikkeling van de motor is parallel verbonden met de ankerwikkeling) heeft de vorm van een lineaire monotoon afnemende afhankelijkheid van het moment Md van de hoeksnelheid van rotatie van de as w (Fig. 1.20, a). Een motor met een dergelijke mechanische karakteristiek werkt stabiel over het gehele bereik van hoeksnelheden ω.

Mechanische kenmerken van de elektromotor in serie opgewekte gelijkstroom(de veldwikkeling is in serie verbonden met de ankerwikkeling) wordt weergegeven door een niet-lineaire relatie M d = Md(ω), afgebeeld in Fig. 1.20 b.

Mechanisch kenmerk: asynchrone DC-motor(Afb. 1.20, in) wordt beschreven door een meer complexe relatie. De karakteristiek heeft een stijgend en dalend deel. Het gebied van stabiele werking van elektrische

Rijst. 1.20

motor is het dalende deel van de karakteristiek. Als het moment van weerstand M c groter wordt dan het maximale koppel van de drijvende krachten M d De motor stopt. Zo'n moment M met geroepen kantelmoment M zeker. De hoeksnelheid ω = = ωnom, waarbij de motor maximaal vermogen ontwikkelt, wordt de nominale hoeksnelheid genoemd, en het bijbehorende moment M d = M naam - nominaal koppel. Hoeksnelheid ω = ωс. met welke M q = 0, heet synchrone hoeksnelheid.

De mechanische kenmerken van werkende machines zijn vaker stijgende curven (Fig. 1.21). Dit type is de kenmerken van compressoren, centrifugaalpompen, enz.

Stuur uw goede werk in de kennisbank is eenvoudig. Gebruik het onderstaande formulier

Studenten, afstudeerders, jonge wetenschappers die de kennisbasis gebruiken in hun studie en werk zullen je zeer dankbaar zijn.

geplaatst op http://www.allbest.ru/

geplaatst op http://www.allbest.ru/

Dynamische mechanismeanalyse

1. Problemen met kinetostatica

Het ontwerp van nieuwe mechanismen gaat meestal gepaard met een berekening van hun elementen voor sterkte, en de afmetingen van de schakels worden bepaald in overeenstemming met de krachten die erop inwerken.

Als in de kinematica van mechanismen, waarin alleen de geometrie van beweging werd beschouwd, de omtrek van de schakels werd verwaarloosd, waarbij alleen karakteristieke afmetingen werden vastgelegd, zoals bijvoorbeeld de afstand tussen de middelpunten van de scharnieren en andere dimensies die de relatieve beweging van de schakels, dan is het bij het berekenen van de sterkte noodzakelijk om een ​​idee te hebben van de link in de driedimensionale ruimte. De krachten die op de elementen van kinematische paren inwerken, die optreden als gevolg van technologische en mechanische weerstanden, bepalen de spanningen in de schakels, als de afmetingen van deze laatste worden gekozen, of ze bepalen de afmetingen van de schakels, als de spanningen van het materiaal van de links wordt gegeven.

De berekening van mechanismen voor sterkte moet dus worden voorafgegaan door de bepaling van krachten. Daarom is een van de hoofdtaken van kinetostatica het bepalen van de krachten die op de elementen van kinematische paren inwerken en vervormingen van de schakels tijdens bedrijf veroorzaken.

Methoden voor het berekenen van de krachten die op de schakels van het mechanisme werken zonder rekening te houden met de traagheidskrachten worden gecombineerd onder de naam van de statica van mechanismen, en de methoden voor het berekenen van de krachten rekening houdend met de traagheidskrachten van de schakels, bepaald ongeveer, worden de kinetostatica van de mechanismen genoemd. In de praktijk zijn de methoden van statische en kinetostatische berekeningen van mechanismen niet anders, als we de traagheidskrachten beschouwen als gegeven externe krachten.

Kinetostatica combineert methoden voor het berekenen van de krachten die op de schakels van het mechanisme werken, rekening houdend met de traagheidskrachten.

2. Krachten die op het mechanisme werken

2.1 Classificatie van krachten

Tijdens de werking van de machine worden bepaalde externe krachten op de schakels uitgeoefend, waaronder: de drijvende kracht, de kracht van technologische weerstand, de zwaartekrachten van de schakels, mechanische of extra weerstanden en traagheidskrachten die optreden als gevolg van de beweging van de koppeling. De onbekende krachten zijn de reacties van de bindingen die inwerken op de elementen van de kinematische paren.

De krachten die op de schakels inwerken, worden conventioneel verdeeld in 2 groepen: drijvende krachten Pdv en weerstandskrachten R C.

Drijvende krachten worden krachten genoemd die positief werk produceren, d.w.z. de richtingen van de drijvende kracht en de snelheid van het aangrijpingspunt vallen samen of vormen een scherpe hoek.

In sommige gevallen kan de kracht die op de aandrijfschakel wordt uitgeoefend echter veranderen in een weerstandskracht en daarom negatief werk produceren. Als voorbeeld kunnen we wijzen op verwarmingsmotoren waarbij de kracht die op de zuiger inwerkt, bij het comprimeren van het gasmengsel, negatieve arbeid produceert.

In een verbrandingsmotor zal de aandrijfkracht bijvoorbeeld de resultante zijn van de drukkrachten tijdens het ontsteken van het brandbare mengsel.

Weerstandskrachten worden krachten genoemd die de beweging van de schakels van het mechanisme verhinderen. Het werk van deze krachten is altijd negatief, d.w.z. de richting van de kracht en de snelheid van het aangrijpingspunt zijn tegengesteld of vormen een stompe hoek. Er zijn krachten van nuttige weerstand en schadelijke weerstand. In werkende machines is de kracht van nuttige weerstand bijvoorbeeld de weerstand tegen het snijden van metaal, de weerstand tegen gascompressie. De krachten van schadelijke weerstand zijn de wrijvingskrachten, de weerstandskrachten van de omgeving.

Naast deze krachten moet rekening worden gehouden met de zwaartekracht (gewichtskrachten) van de schakels G, die in hun zwaartepunt worden uitgeoefend, de traagheidskrachten van de schakels en de krachten van koppelingsreacties.

De traagheidskrachten P u verschijnen wanneer de schakel ongelijkmatig beweegt. De traagheidskrachten kunnen, net als de gewichtskrachten, zowel positief als negatief werk doen.

De krachten van de reactie van verbinding R, die in kinematische paren werken, worden geïntroduceerd bij het beschouwen van een verbinding die is geïsoleerd van het mechanisme. Wanneer we het hele mechanisme als geheel beschouwen, moeten de reacties van bindingen worden beschouwd als interne krachten, d.w.z. paarsgewijs gebalanceerd.

Mechanische of extra weerstanden F in machines komen voornamelijk voor in de vorm van weerstandskrachten die optreden tijdens de relatieve beweging van de elementen van kinematische paren, of, met andere woorden, wrijvingskrachten, in de vorm van omgevingsweerstand, bijvoorbeeld aerodynamische weerstanden , weerstandskrachten als gevolg van de stijfheid van flexibele schakels, bijvoorbeeld touwen, kettingen, riemen, enz. Wrijvingskrachten treden op onder de werking van normale reacties die in kinematische paren werken, en zijn bekende krachten. Wrijvingskrachten produceren in de regel negatieve arbeid, omdat ze altijd in de tegenovergestelde richting van de relatieve snelheid van de elementen van kinematische paren zijn gericht. Dit soort extra weerstand bij het bedienen van machines is het belangrijkst, omdat in veel gevallen bijna alle energie die nodig is om de machine in beweging te zetten, wordt besteed aan het overwinnen van wrijvingskrachten. Met het oog hierop zullen wrijvingskrachten afzonderlijk worden beschouwd.

2.2 Externe krachten en mechanische eigenschappen van machines

Externe krachten kunnen constant zijn, zoals zwaartekracht, snijweerstand van metaal met een constante spaandoorsnede, enz., of alleen afhankelijk van de positie van de schakel waarop ze werken (drukkrachten van gassen die op de zuiger van een interne motor of compressor, weerstand, ondervonden door de pons van de pers bij het flitsen van gaten, enz.), op de snelheid van de link (koppel van de elektromotor, wrijvingskrachten van gesmeerde lichamen, enz.), op tijd. Daarnaast kunnen krachten in de machine werken, afhankelijk van een aantal hierboven genoemde onafhankelijke variabelen. Het bepalen van een specifieke waarde van een externe kracht is alleen mogelijk als het kenmerk ervan wordt gegeven.

Dus voor het hoofdmechanisme van een viertakt verbrandingsmotor, wordt de wet van verandering in gasdruk P in de cilinder gegeven door een indicatordiagram - de afhankelijkheid P = ѓ (H) (Fig. 1)

De volledige cyclus van de motor is voltooid binnen twee omwentelingen van de krukas. Voor de eerste helft van de omwenteling wordt het brandbare mengsel FO aangezogen, voor de tweede helft van de omwenteling wordt dit mengsel samengeperst OD, langs de DA-curve - ontsteking van het mengsel, langs de AB-curve - expansie van het ontstoken mengsel (krachtslag) langs de BF-curve - uitlaat.

Door langs de H-as de verplaatsing x uit te zetten uit het bovenaanzicht van het mechanisme, is het gemakkelijk om de corresponderende ordinaat op het indicatordiagram te vinden.

Overdruk P vanaf de zuiger is het verschil tussen de gasdruk in de cilinder en de atmosferische druk, evenredig met de ordinaat gemeten vanaf de atmosferische druklijn.

De kracht die op de zuiger werkt, wordt bepaald met de formule:

waarbij d de diameter van de zuiger is.

Voor een enkelwerkende compressor wordt de wet van verandering in gasdruk in de cilinder ook gegeven door een indicatordiagram (Fig. 2).

kinetostatische versnellingsmachine glijden;

FCD-curve - gascompressie,

DA - uitlaat,

AB - expansie van het gas dat achterblijft in het dode volume,

BF - aanzuiging van een nieuwe portie gas

Krachtschaalfactor

waar is de ordinaat die overeenkomt met de variabele x.

Het diagram van de verandering in vermogen op de motoras of het gemiddelde koppel, afhankelijk van het aantal omwentelingen, wordt de mechanische karakteristiek van de motor genoemd (Fig. 3).

2.3 Bepaling van traagheidskrachten

Tijdens de werking van het mechanisme ontstaan ​​traagheidskrachten. Ze veroorzaken extra druk in de kinematische paren. Deze krachten zijn vooral groot bij hogesnelheidsmachines.

De traagheidskrachten worden bepaald door het gegeven gewicht van de schakels en hun versnellingen. De bepalingsmethode is afhankelijk van het type beweging van de schakel.

Het eerste geval: de schakel maakt een planparallelle beweging (drijfstang). Het is bekend dat de elementaire traagheidskrachten in dit geval worden gereduceerd tot de resulterende kracht Pu en tot het traagheidsmoment Mu.

De traagheidskracht Pu wordt uitgeoefend op het zwaartepunt van de schakel en is gelijk aan:

waarbij m de massa van de link is

a s - lineaire versnelling van het zwaartepunt van de schakel.

Traagheidsmoment krachten:

waarbij J s het traagheidsmoment is van de schakel ten opzichte van het zwaartepunt,

Hoekversnelling van de link.

Het minteken geeft aan dat de traagheidskracht Pu is gericht in de richting tegengesteld aan de versnelling a s , en het moment Mu is gericht in de richting tegengesteld aan de hoekversnelling.

De grootte en richting van versnellingen worden bepaald uit de kinematische berekening. En de waarde van m, J s moet worden gegeven.

Kracht Pu en moment Mu kunnen worden vervangen door één resulterende kracht Pu die op het zwaaipunt wordt uitgeoefend (Fig. 4).

Om dit te doen, moet de traagheidskracht P u worden overgedragen op een afstand gelijk aan

De waarde van deze schouder wordt op de volgende manier gevonden: vanuit het versnellingsplan (Fig. 3.3) wordt een driehoek overgebracht naar schakel AB

segment dat het punt "K" (draaipunt) heeft gevonden, passen we daarin de vector van de traagheidskracht toe, gericht in de richting tegengesteld aan de versnellingsvector van het zwaartepunt.

Tweede geval: de schakel maakt een draaiende beweging (Fig. 5)

a) Bij ongelijkmatige rotatie en wanneer het zwaartepunt niet samenvalt met de rotatie-as, vinden de traagheidskracht Pu en het traagheidsmoment plaats. Wanneer de kracht en het moment worden verminderd, wordt de schouder SK bepaald door de formule (3.4):

waarbij SK de afstand is van het zwaartepunt tot het zwaaipunt.

b) Bij eenparige beweging wordt P en in het zwaartepunt geplaatst.

M u \u003d 0 omdat =0.

c) Het zwaartepunt valt samen met de rotatie-as = 0, dan is P u = 0; M u = 0.

Het derde geval: de schakel maakt een translatiebeweging (schuif) (Fig. 6).

Hier, M u \u003d 0. Als de beweging van de link ongelijk is, ontstaat er een traagheidskracht

Als het traagheidsmoment van de link niet is gespecificeerd in de taak voor cursusontwerp, kan dit bij benadering worden bepaald door de formule:

waarbij m de massa van de link is,

l - schakellengte,

K-factor 810

Een van de taken van de dynamica van mechanismen is het bepalen van de krachten die op de elementen van kinematische paren werken, en de zogenaamde balanceerkrachten. Kennis van deze krachten is nodig om de sterkte van mechanismen te berekenen, het motorvermogen te bepalen, slijtage van wrijvingsoppervlakken, het type lagers en hun smering te bepalen, enz., d.w.z. krachtberekening van het mechanisme is een van de essentiële fasen van het machineontwerp.

Door krachten in evenwicht te brengen, is het gebruikelijk om de krachten te begrijpen die de gegeven externe krachten in evenwicht houden en de traagheidskrachten van de schakels van het mechanisme, bepaald uit de toestand van uniforme rotatie van de kruk. Het aantal balanceerkrachten dat op het mechanisme moet worden uitgeoefend is gelijk aan het aantal initiële schakels of met andere woorden het aantal vrijheidsgraden van het mechanisme. Dus als een mechanisme bijvoorbeeld twee vrijheidsgraden heeft, dan moeten er twee balanceerkrachten in het mechanisme worden uitgeoefend.

3. Machtsanalyse van mechanismen. Bepaling van reacties in kinematische paren

De krachtanalyse van mechanismen is gebaseerd op de oplossing van de directe of eerste taak van de dynamiek - om de werkende krachten van een bepaalde beweging te bepalen. Daarom worden de bewegingswetten van de initiële schakels in de krachtanalyse als gegeven beschouwd. De externe krachten die op de schakels van het mechanisme worden uitgeoefend, worden meestal ook als gegeven beschouwd en daarom zijn alleen de reacties in kinematische paren onderhevig aan bepaling. Maar soms worden de externe krachten die op de eerste schakels worden uitgeoefend, als onbekend beschouwd. Vervolgens omvat de krachtanalyse de bepaling van de krachten waaronder de geaccepteerde bewegingswetten van de initiële schakels worden vervuld. Bij het oplossen van beide problemen wordt het d "Alembert-principe gebruikt, volgens welke een schakel van een mechanisme als in evenwicht kan worden beschouwd als traagheidskrachten worden opgeteld bij alle externe krachten die erop werken. De evenwichtsvergelijkingen worden in dit geval kinetostatisch genoemd vergelijkingen om ze te onderscheiden van gewone vergelijkingen statica, d.w.z. evenwichtsvergelijkingen zonder rekening te houden met de traagheidskrachten. Gewoonlijk hebben de schakels van platte mechanismen een symmetrievlak evenwijdig aan het bewegingsvlak. Dan is de hoofdvector van de traagheidskrachten van de schakel Pu en het hoofdmoment van de traagheidskrachten van de schakel worden bepaald door de formules:

waarbij m de massa van de link is;

De versnellingsvector van het massamiddelpunt.

Bij de kinetostatische berekening van het mechanisme is het noodzakelijk om de reacties in kinematische paren en ofwel de balanceerkracht ofwel het balanceermoment van het krachtenpaar te bepalen.

De krachtberekening van mechanismen zal worden uitgevoerd in de veronderstelling dat er geen wrijving is in kinematische paren en dat alle krachten die op het mechanisme werken zich in hetzelfde vlak bevinden.

Een van de bekende methoden voor krachtberekening is de methode waarbij elke schakel van het mechanisme in evenwicht wordt beschouwd. Bij deze methode is het mechanisme opgedeeld in aparte schakels.

Eerst wordt de balans van de extreme link beschouwd, geteld vanaf de hoofd (leidende), dan de balans van de link die is aangesloten op de extreme, enz. Het evenwicht van de hoofdschakel wordt als laatste beschouwd.

Gezien een enkele schakel in evenwicht, is het noodzakelijk om daarop alle externe krachten (P DV, R PS, R I, G) toe te passen, inclusief de reacties van de bindingen waarmee de losgekoppelde schakels op de genomen schakel inwerken.

Laten we de berekeningsprocedure beschrijven aan de hand van het voorbeeld van een mechanisme met vier schakels. Ten eerste beschouwen we schakel 3 (tuimelaar) in evenwicht, waarbij we alle werkende krachten uitoefenen, inclusief de reacties van de bindingen. (Afb. 7)

De reactie in het roterende paar "C" is onbekend in grootte of richting.

Om deze reactie te bepalen, vervangen we deze door twee componenten (Fig. 7b), waarvan één langs de drijfstang (2) is gericht, de tweede component langs de tuimelaar (3).

De waarde kan worden gevonden uit de evenwichtstoestand van de beschouwde link.

Schakel (3) is in evenwicht onder invloed van de volgende krachten R P.S.; P uit; G3; R03; ; .

We stellen de vergelijking van de momenten van alle krachten rond het punt D . samen

Als deze na het bepalen van deze waarde negatief blijkt te zijn, dan is de richting tegengesteld aan de gekozen. De component kan worden gevonden door een individuele schakel (2) in evenwicht te beschouwen (Fig. 8a).

Uit de koppelingsevenwichtsvoorwaarde (2) kunnen we schrijven:

De resterende onbekende reactie R12 kan worden gevonden met een grafische methode door de krachten van deze link uit te zetten (Fig. 3.8b).

De (2) heeft de volgende vorm:

Vanuit een willekeurig gekozen pool plotten we de kracht in de vorm van een vector op de schaal, hieraan voegen we geometrisch een vector toe die de kracht G op dezelfde schaal weergeeft, enz.

De vector geeft ons de grootte van de reactie R12 op de schaal.

Om dit te doen, beschouwen we de slinger AB in evenwicht. (Afb. 9).

De kruk staat onder invloed van de gewichtskracht G 1 , de reactie van de drijfstang (2) op de kruk R 21 , de traagheidskracht Pu 1 .

Onder invloed van deze krachten zullen de krukken in het algemeen niet in evenwicht zijn. Voor evenwicht is het nodig om een ​​balanceerkracht P y , of een balanceringsmoment My , uit te oefenen.

Deze balanceerkrachten en koppels zijn reactiekrachten of koppel van de motor.

Laat de balanceerkracht langs de normaal op de kruk gericht zijn en gelden op punt B. Uit de evenwichtstoestand van schakel AB kunnen we een vergelijking maken voor de som van de momenten van alle krachten rond punt A.

De balanceerkracht kan ook gevonden worden door een methode waarbij het hele mechanisme in evenwicht wordt beschouwd.

De evenwichtstoestand van het mechanisme kan worden uitgedrukt door de volgende vergelijking:

De som van de krachten van alle krachten die op het mechanisme worden uitgeoefend, rekening houdend met de traagheidskrachten en balancerende krachten, is gelijk aan nul.

De momentane kracht van de kracht uitgeoefend op het i -de punt is evenredig met het moment van deze kracht ten opzichte van het einde van de vector van de gedraaide snelheid van dit punt (Fig. 10).

De balanceerkracht kan worden gevonden uit de evenwichtsvergelijking. Het is vaak handig om Py te vinden met behulp van Zhukovsky's hulphendel wanneer een polair snelheidsplan voor het mechanisme is gebouwd dat 90° is gedraaid. In het laatste geval moeten externe krachten worden uitgeoefend op de uiteinden van de gevonden snelheidsvectoren.

Daarna, als we het geroteerde snelheidsplan beschouwen als een starre hefboom die rond de pool Р draait, kunnen we de evenwichtsvergelijking voor de hefboom schrijven als de som van de krachtmomenten ten opzichte van de pool:

De evenwichtsvergelijking voor het snelheidsplan, beschouwd als een starre hefboom, is identiek aan de vermogensvergelijking.

Als naast krachten ook een moment M wordt uitgeoefend op de schakels van het mechanisme (Fig. 11), dan kan dit worden beschouwd als een paar krachten waarvan de component gelijk is aan:

De gevonden krachten P worden toegepast op de corresponderende representatieve punten van het snelheidsplan.

4. Wrijving in kinematische paren

4.1 Glijdende wrijving

Wrijvingsverliezen in een mechanisme betekenen wrijvingsverliezen in zijn kinematische paren. Er zijn twee hoofdtypen wrijving: glijdende wrijving en rollende wrijving. In de lagere kinematische paren treedt glijdende wrijving op, in de hogere paren - alleen rollende wrijving of rollende wrijving samen met glijdende wrijving.

Als de oppervlakken van bewegende lichamen A en B (Fig. 12) in contact zijn, wordt de wrijving die in dit geval optreedt droog genoemd. Als de oppervlakken elkaar niet raken (Fig. 13) en er een laag smeermiddel tussen zit, wordt zo'n wrijving vloeibare wrijving genoemd. Er zijn ook gevallen waarin er sprake is van semi-droge (droog overheerst) of semi-vloeibare wrijving.

4.2 Droge wrijving

Basiswetten:

1. In een bepaald bereik van snelheden en belastingen kan de wrijvingscoëfficiënt als constant worden beschouwd en is de wrijvingskracht F evenredig met de normale druk:

waarbij f de wrijvingscoëfficiënt is,

N is normale druk.

2. De wrijvingscoëfficiënt hangt af van het materiaal en de toestand van de wrijvende oppervlakken.

3. De wrijvingskrachten zijn altijd gericht in de richting tegengesteld aan de relatieve snelheden.

4. De wrijvingscoëfficiënt in rust is iets groter dan de wrijvingscoëfficiënt tijdens beweging.

5. Met een toename van de bewegingssnelheid neemt de wrijvingskracht in de meeste gevallen af ​​en nadert een bepaalde constante waarde; bij lage snelheden is de wrijvingscoëfficiënt bijna onafhankelijk van de snelheid.

6. Bij toenemende specifieke druk neemt de wrijvingscoëfficiënt in de meeste gevallen toe. Bij lage specifieke drukken is de wrijvingscoëfficiënt bijna onafhankelijk van de waarde van de specifieke druk en het contactoppervlak.

7. Naarmate de voorcontacttijd toeneemt, neemt de wrijvingskracht toe.

4.3 Vloeistofwrijving

Bij droge wrijving is er een grote inspanning, die in warmte verandert, en slijtage van de wrijvende oppervlakken. Om deze verschijnselen te elimineren, wordt tussen de wrijvende oppervlakken een laag smeermiddel aangebracht. In dit geval kan de smeermiddellaag onder bepaalde omstandigheden de wrijvingsoppervlakken volledig scheiden (Fig. 3.13).

4.4 Wrijving bij het schuiven van een schuifregelaar op een horizontaal vlak

Een translationeel kinematisch paar, bestaande uit een horizontale geleider 2 en een schuif 1, wordt getoond in figuur 14. Laat de volgende krachten op de schuif werken 1: P D - rijden, G - belastingsgewicht of belasting die op de schuif werkt, N - normaal reactie, F 0 - wrijvingskracht (tangentiële reactie) in rust. Bij een bewegende schuif werkt in plaats van de wrijvingskracht Fo, bovendien de wrijvingskracht F tijdens de beweging en de totale reactie.

De afwijkingshoek van de totale reactie van de normaal in de richting tegengesteld aan de beweging van de schuif wordt de wrijvingshoek genoemd.

Gezien het feit dat

Daarom is de wrijvingscoëfficiënt gelijk aan de tangens van de wrijvingshoek.

4.5 Wrijving in een kinematisch paar spike - lager

In aanwezigheid van een opening rolt de tap, onder invloed van MD, van zijn laagste positie naar een nieuwe positie, die wordt gekenmerkt door een evenwicht tussen de drijvende krachten en de weerstandskrachten. Op afb. 15 worden de volgende aanduidingen geaccepteerd: - straal van de tap, Q - externe belasting, R - reactie van de lagers die op de tap inwerkt, - wrijvingshoek, - straal van de wrijvingscirkel.

Krachten Q en R vormen een krachtenpaar, waarvan het moment het moment van weerstand is; op elk gegeven moment balanceert het het moment van de drijvende krachten, d.w.z. .

Moment van weerstandskrachten

moment van wrijvingskracht,

waar; - spike straal;

Vanwege de kleinheid van de hoek is de waarde Daarom is de straal van de wrijvingscirkel gelijk aan de verplaatsing van de totale reactie R van de externe belasting Q.

Dus het wrijvingsmoment

5. Efficiëntie van het mechanisme

Mechanische efficiëntie machines noemen de verhouding van de absolute waarde van het werk van nuttige weerstanden A P.S. op het werk van drijvende krachten A D voor de periode van constante beweging:

Uit de bewegingsvergelijking van de machine met constante beweging vinden we.

Na substitutie in uitdrukking (1) verkrijgen we de volgende uitdrukking voor de efficiëntie:

waar is de verliesfactor.

De efficiëntie is des te groter, des te minder het werk van schadelijke weerstanden. Na bijvoorbeeld het momentane rendement in twaalf standen van het hefboommechanisme in één omwenteling van de constante beweging te hebben bepaald, is het mogelijk om een ​​grafiek van de functie te construeren. In de praktijk gebruiken ze meestal de rekenkundig gemiddelde waarde van het rendement voor de periode van constante beweging:

De machine kan in bepaalde posities van het mechanisme een zeer lage momentane efficiëntie hebben. Het momentane rendement van een koppeling kan worden uitgedrukt als een vermogensverhouding:

waar N P.S. - onmiddellijke kracht van bruikbare weerstandskrachten voor elke positie van het mechanisme;

N D is het momentane vermogen van de drijvende krachten voor de overeenkomstige positie van het mechanisme.

K.p.d. van een groep in serie geschakelde mechanismen of machines. Een aantal machines of mechanismen die deel uitmaken van de unit kunnen in serie worden geschakeld (afb. 16 a), parallel (afb. 16 b)

De algehele efficiëntie van een machine met een serieschakeling van mechanismen is gelijk aan het product van hun efficiëntie.

In het algemeen

K.p.d. van een groep parallel geschakelde mechanismen of machines. Deze verbinding kenmerkt zich door een vertakking van de totale energiestroom.

Het totale rendement is gelijk aan:

Afbeelding 16

6. Bepaling van reacties in kinematische paren rekening houdend met wrijving

De berekening die in het eerste deel is uitgevoerd zonder rekening te houden met wrijving, geeft de waarden van de reacties in de kinematische paren van het mechanisme in de eerste benadering. De bepaling van de krachten rekening houdend met wrijving is een verdere verfijning en wordt meestal (en in ons geval) uitgevoerd door de methode van opeenvolgende benaderingen. Om de tweede benadering uit te voeren, worden de waarden van de glijdende wrijvingscoëfficiënten in alle paren en de diameters van de tappen van roterende paren gespecificeerd. De methode om het mechanisme met en zonder wrijving te berekenen is hetzelfde. Het enige verschil is dat de reactiekrachten in translatieparen afwijken van hun vorige normalen door de wrijvingshoek en gericht zijn tegen de snelheidsvector van het translatiepaar. In rotatielijnen zal hun actie tangentieel overgaan op de wrijvingscirkels, deze reacties kunnen worden vervangen door de reactie die in het midden van het scharnier wordt toegepast, terwijl het nodig is om een ​​wrijvingsmoment op dit scharnier toe te passen, bepaald door de formule :

waarbij r de wrijvingsstraal is, bepaald door de formule:

waarbij D y de diameter van de tappen is,

Wrijving hoek.

R in formule (3.13) is de reactie in een gegeven scharnier, verkregen in het eerste deel, zonder rekening te houden met wrijvingskrachten. De richting van het moment is tegengesteld aan de hoeksnelheid van de schakel ten opzichte van het gegeven scharnier.

6.1 Krachtanalyse van tandwielen

Voor de overgrote meerderheid van de versnellingen is de belangrijkste de stabiele bedrijfsmodus. Daarom zullen in tandwielen van dit type de momenten van de traagheidskrachten gelijk zijn aan nul (zonder rekening te houden met oscillaties veroorzaakt door variabele stijfheid en stapfouten).

De druk tussen de ingewikkelde profielen wordt overgedragen langs de aangrijpingslijn, die samenvalt met hun gemeenschappelijke normaal.

Als een weerstandsmoment M C op het aangedreven wiel wordt uitgeoefend, dan is de weerstandskracht:

De kracht Pc wordt uitgeoefend op het aandrijfwiel 1; de aandrijfkracht wordt uitgeoefend op het aangedreven wiel 2. Uit de formule volgt dat, als, dan de drukkracht Pc tussen de tanden zowel in grootte als in richting constant is; het neemt toe met toenemende betrokkenheidshoek.

In het midden van het aandrijfwiel 1 zullen we twee gelijke en tegengesteld gerichte krachten P c uitoefenen. Krachten R * -- druk in de wiellagers; twee andere krachten R vormen een krachtenpaar, waarvan het moment gelijk is aan het moment M D. Als we de waarde van P C uit de formule substitueren, krijgen we

Het op wiel 2 aangebrachte paar overwint het op dit wiel uitgeoefende weerstandsmoment M C .

Gelijke en tegengesteld gerichte krachten R * en Q * vormen een paar met moment

Dit paar heeft de neiging om het transmissierek (frame) te draaien (in ons geval met de klok mee). Om dit te voorkomen, moet het rek worden vastgezet. Het moment dat door het betreffende paar wordt gecreëerd, wordt het reactieve moment genoemd.

Het is duidelijk dat, zelfs met een variabele M C, de richtingen van de drukkrachten tussen de tanden en in de assteunen constant zullen zijn. Dit is een van de voordelen van een tandwieloverbrenging, omdat het zorgt voor een soepele werking van de transmissie.

Omdat de tandprofielen tijdens hun aangrijping relatieve slip hebben, ontstaan ​​er wrijvingskrachten tussen hen, waarvan de resulterende F tegen de glijsnelheid is gericht

De grootte van deze kracht

waarbij f de glijdende wrijvingscoëfficiënt van de profielen is.

De kracht van wrijvingskrachten in externe gearing

Daarom is de kracht van de wrijvingskrachten in de aangrijping variabel en neemt toe naarmate het contactpunt M van de profielen weg beweegt van de aangrijpingspaal.

In de aslagers ontstaan ​​ook wrijvingskrachten, die evenredig zijn met de drukken R en Q in deze lagers. De waarden van deze wrijvingskrachten zijn afhankelijk van een aantal factoren (van de smeringscondities van de contactvlakken, van hun elastische eigenschappen, die de verdelingswet van specifieke drukken bepalen, van de glijsnelheid van de ondersteunende oppervlakken, enz. ). De resultante van deze krachten, waarbij f n 1 de wrijvingscoëfficiënt is, rekening houdend met de bedrijfsomstandigheden van de as in lagers. Deze kracht wordt uitgeoefend op een van de punten van het draagvlak van de as op een afstand rB van zijn as.

De kracht van wrijvingskrachten in de steunen

Uit de formules blijkt dat als, de kracht van de wrijvingskrachten in de steunen constant is.

Met behulp van deze formule kunt u het moment M D en het vermogen N D van de motor bepalen, die moet worden aangesloten op de aandrijfas van de transmissie, als M C en i 12 worden gegeven

De waarden van de coëfficiënten f en fn zijn afhankelijk van een groot aantal verschillende factoren en kunnen binnen zeer ruime grenzen variëren. De wrijvingscoëfficiënten van profielen zijn bijvoorbeeld niet alleen afhankelijk van materialen en de nauwkeurigheid van hun verwerking, maar ook van smering; naast schuifwrijving treedt rolwrijving op tussen de profielen; als de transmissie in een oliebad werkt, wordt er gewerkt aan het mengen van de olie, enz.

6.2 Bepaling van momenten in het planeetwiel zonder wrijving

Beschouw de kwestie van het bepalen van de momenten in het planetaire mechanisme, waarvan de schakels uniform roteren. In het in (Fig. 18 getoonde) planetaire mechanisme draaien het zonnewiel 1, de planeetdrager 2 en het kroonwiel 4 om de centrale as C. De tangentiële component P 31 van de reactie op de satelliet 3 vanaf de zijkant van de zonnewiel 1, zonder rekening te houden met de wrijvingskracht, wordt uitgeoefend in de versnellingspaal A. B een kracht P 13 is naar de andere kant gericht. Op punt B werken de reactiecomponenten P 34 en P 43, en in het midden van de satelliet - P 23 en P 32.

We zullen dergelijke planetaire mechanismen beschouwen waarin de satelliet geen uitgangsverbinding is, d.w.z. M3 =0. Toen en dus:

waarbij k het aantal mechanismesatellieten is.

Uit het evenwicht van schakel 2 hebben we:

Rekening houdend met (3.15) en (3.16), herschrijven we (3.17):

Laten we de evenwichtsvoorwaarde voor link 4 opschrijven:

Daarom, gegeven de voorwaarde: Р 43 = -Р 13 uit (3.19) hebben we:

Daarom, als een van de momenten die in het planetaire mechanisme werken bekend is, en de stralen van de begincirkels kent, met behulp van formules (3.18) en (3.19), kan men de onbekende momenten bepalen.

Het probleem van het bepalen van de momenten kan ook worden opgelost met behulp van het algemene plan van hoeksnelheden. Overweeg de methode voor het bepalen van de momenten.

Laat een algemeen plan van hoeksnelheden bouwen voor een planetaire versnellingsbak met gecorrigeerde tandwielen (Fig. 19)

Stroom geleverd aan link 1.

De kracht die van de vervoerder wordt afgenomen.

Aangezien er geen rekening wordt gehouden met verliezen, geldt:

Aangezien onder invloed van momenten het planetaire mechanisme in evenwicht is in de evenwichtsmodus van de stabiele toestand, vindt de gelijkheid plaats

waarbij M 4 , wanneer moet worden begrepen als het moment dat moet worden toegepast op schakel 4 om te voorkomen dat deze gaat roteren.

Van (3.21) krijgen we:

6.3 Bepaling van het rendement van het planeetwiel

efficiëntie mechanische overbrenging is afhankelijk van vele factoren, waarvan de belangrijkste de vermogensverliezen zijn bij het in elkaar grijpen van tandwielparen. Laat ons de efficiëntie bepalen planetaire tandwielkast bij het overbrengen van momenten van schakel 1 naar schakel 2 volgens de formule:

waarbij de vermogensverhouding wordt genoemd. Hier en zijn de momenten die op de schakels 2 en 1 werken, rekening houdend met de wrijving in de inschakeling - de kinematische overbrengingsverhouding.

6.4 Krachtberekening van nokkenmechanismen

Omdat de aangedreven schakel (duwstang) met een variabele snelheid beweegt, zijn de actiepatronen van de krachten die op het nokmechanisme worden uitgeoefend in verschillende delen van het bewegingsinterval verschillend.

In het interval van de werkbeweging wordt een nuttige weerstandskracht R uitgeoefend op de aangedreven schakel, gericht tegen de snelheid van de schakel. De kracht R wordt meestal altijd gegeven; het kan constant of variabel zijn.

Als het mechanisme een krachtsluiting van het hogere paar heeft, werkt de elastische kracht PP van de veer in dezelfde richting op de aangedreven schakel, die op dit moment wordt samengedrukt.

Door de ongelijkmatige beweging van de staaf ontstaat een traagheidskracht:

waar is de massa van de staaf, is de versnelling; de kracht Ra is tegengesteld gericht aan de versnelling van de staaf. Aangezien de massa van de staaf constant is, valt de wet (grafiek) van de verandering in kracht samen met de wet (grafiek) van de verandering in de versnelling van de staaf.

De resulterende Q van alle op de staaf uitgeoefende krachten is:

Als de wrijving in het nokkenstangpaar wordt verwaarloosd, dan valt de richting van de kracht P van de nokkendruk op de stang samen met de normaal op het nokkenprofiel. Als er geen rekening wordt gehouden met wrijving in de geleider C, is het, om de staaf volgens een bepaalde wet te laten bewegen, noodzakelijk dat in elke positie van het mechanisme de kracht P van de druk van de nok op de staaf zou zijn gelijk aan

waarbij - de hoek tussen de kracht en de bewegingsrichting van de staaf - de bewegingshoek.

Als er geen rekening wordt gehouden met wrijving in de nokkenaslagers, dan is het aandrijfmoment op de nokkenas

waar is de straalvector van het nokprofiel.

Zelfremmend. Rekening houdend met de wrijvingskrachten bij de krachtberekening van het mechanisme, is het mogelijk om dergelijke relaties tussen de parameters van het mechanisme te identificeren, waarbij door wrijving de beweging van de link in de vereiste richting niet kan beginnen, ongeacht de grootte van de drijvende kracht.

In de meeste mechanismen is zelfremmen onaanvaardbaar, maar in sommige gevallen wordt het gebruikt om spontane beweging in de tegenovergestelde richting te voorkomen (krik, sommige soorten hefmechanismen, enz.).

Druk hoek. De drukhoek op de schakel vanaf de zijkant van de schakel is de hoek tussen de richting van de drukkracht (normale reactie) op de schakel vanaf de zijkant van de schakel en de snelheid van het aangrijpingspunt van deze kracht. De drukhoek op de schakel vanaf de zijkant van de schakel wordt aangegeven met. Vaak wordt echter slechts één drukhoek beschouwd. Dan worden de indices in de notatie weggelaten.

4. Analyse van de beweging van het mechanisme onder invloed van krachten

Dynamische drukken zijn extra krachten die in kinematische paren optreden tijdens de beweging van het mechanisme. Deze drukken zijn de oorzaak van trillingen van sommige delen van het mechanisme, ze zijn variabel in grootte en richting. Het frame van dit mechanisme ervaart ook dynamische drukken, die een schadelijk effect hebben op de bevestigingen en daardoor de verbinding van het frame met de fundering verstoren. Dynamische drukken verhogen ook de wrijvingskrachten op het draaipunt van roterende assen en verhogen de slijtage van de lagers. Daarom proberen ze bij het ontwerpen van mechanismen volledige of gedeeltelijke terugbetaling van dynamische druk te bereiken (het probleem van het balanceren van de traagheidskrachten van mechanismen).

De koppeling van het mechanisme wordt als evenwichtig beschouwd als de hoofdvector en het hoofdtraagheidsmoment van materiële punten gelijk zijn aan nul. Elke schakel van het mechanisme afzonderlijk kan uit balans zijn, maar het mechanisme als geheel kan geheel of gedeeltelijk in evenwicht zijn. Het probleem van het balanceren van de traagheidskrachten in mechanismen kan worden onderverdeeld in twee taken: 1) over het balanceren van de drukken in de kinematische paren van het mechanisme 2) over het balanceren van de drukken van het mechanisme als geheel op de fundering.

Van groot belang is het balanceren van de roterende schakels. Een lichte onbalans van snel roterende rotoren en elektromotoren veroorzaakt grote dynamische drukken op de lagers.

Het probleem van het balanceren van roterende lichamen bestaat uit een dergelijke keuze van hun massa, waarbij er een volledige of gedeeltelijke terugbetaling van extra traagheidsdrukken op de steunen zal zijn.

De resulterende middelpuntvliedende traagheid:

Het resulterende moment van alle traagheidskrachten van het lichaam rond het vlak dat door het massamiddelpunt gaat.

waarbij m de massa van het hele lichaam is,

Afstand van het lichaamsmassacentrum S tot de rotatie-as;

Centrifugaal traagheidsmoment om de rotatie-as en een vlak loodrecht op de rotatie-as en door het massamiddelpunt S van het lichaam.

Wanneer het lichaam roteert, blijft de hoek tussen de vectoren dezelfde waarde behouden. Als de resulterende traagheidskracht en het resulterende traagheidsmoment gelijk zijn aan nul, dan is het lichaam volledig in balans, wat betekent dat het roterende lichaam geen dynamische druk op de steunen uitoefent.

Aan deze voorwaarden zal alleen worden voldaan wanneer het zwaartepunt van het lichaam op de rotatie-as ligt, wat een van de belangrijkste traagheidsassen zal zijn. Als gelijktijdig aan gelijkheden (4.1) en (4.2) wordt voldaan, dan is het centrifugale traagheidsmoment gelijk aan nul. Als aan voorwaarde (4.1) is voldaan, wordt het lichaam als statisch in balans beschouwd; als aan voorwaarde (4.2) is voldaan, wordt het lichaam als dynamisch in balans beschouwd.

Statische onbalans wordt gemeten door statisch moment.

G is het gewicht van het roterende lichaam, n.

De dynamische onbalans van een roterend lichaam wordt gemeten door de hoeveelheid

In de praktijk wordt een ongebalanceerd lichaam gebalanceerd met contragewichten. Roterende lichamen, waarvan de totale lengte a veel kleiner is dan hun diameter, hebben onbeduidende centrifugale traagheidsmomenten; daarom is het voldoende om dergelijke lichamen alleen statisch in evenwicht te brengen.

Stel dat lichaam A statisch uit balans is. In het eenvoudigste geval wordt het contragewicht geplaatst op een lijn die door het zwaartepunt S gaat, aan de andere kant van de rotatie-as op enige afstand daarvan. (Afb. 21)

De massa van het contragewicht vinden we uit vergelijking (4.1):

In plaats van een contragewicht te installeren, kunt u een deel van de massa verwijderen. De waarde van de verwijderde massa wordt bepaald door formule (4.5). Soms kan het contragewichtmontagevlak niet constructief worden gekozen in het rotatievlak waarin de ongebalanceerde massa's zich bevinden. In dit geval kunnen twee contragewichten worden geïnstalleerd in twee vlakken loodrecht op de rotatie-as, meestal correctievlakken genoemd, maar in dit geval is het noodzakelijk om de mogelijkheid van druk op de steunen niet alleen uit te sluiten van de resulterende traagheidskracht, maar ook van de momenten van traagheidskrachten. De massa's en contragewichten worden bepaald volgens formules (4.1) en (4.2) uit de vergelijkingen

Als we de massa's van deze contragewichten toevoegen, krijgen we

Volledige balancering van het roterende lichaam kan ook worden bereikt met behulp van twee contragewichten die zich in willekeurige vlakken 1 en 2 en op willekeurige afstanden van de rotatie-as bevinden.

Roterende lichamen zijn meestal zo ontworpen dat ze zelf in balans zijn. Meestal worden roterende lichamen gemaakt in de vorm van een of meer cilinders met een gemeenschappelijke as die samenvalt met de rotatieas van het lichaam. In veel gevallen is een dergelijke vorm echter niet te maken en is een roterend lichaam zonder contragewichten uit balans. Om de grootte en positie van contragewichten te bepalen, is het noodzakelijk om een ​​uitgebalanceerd deel van het lichaam te selecteren volgens de tekening en voor de overige delen te bepalen - knieën, nokken, enz. hun zwaartepunten, ervan uitgaande dat de massa's van deze delen daarin zijn geconcentreerd.

Stel dat voor elk lichaam al zijn ongebalanceerde massa's worden teruggebracht tot drie ongebalanceerde massa's (Fig. 22). Met behulp van de methode om de vector naar een bepaald centrum te brengen, kan een willekeurig aantal massa's die in verschillende vlakken roteren, worden gecompenseerd door twee contragewichten. Laat de zwaartepunten van de massa's en zijn gelegen in drie vlakken loodrecht op de rotatie-as. De voorwaarden voor de afwezigheid van druk op de lagers van de hoofdvector en het hoofdmoment ten opzichte van het referentiepunt O 1 van centrifugale traagheidskrachten worden uitgedrukt door de vergelijkingen:

We bouwen polygonen van krachtvectoren en momentvectoren (Fig. 22 d, e). Balanceren in het eerste geval is de vector afgebeeld in vlak 2 door de vector (Fig. 22 c), en in het tweede - de vector (Fig. 22 e), die het geroteerde moment van een paar vectoren in vlak 1 weergeeft. en bevinden zich in vlak 2. Elk van hen is even groot. Dus de gegeven massa's en zullen volledig in evenwicht worden gehouden door twee massa's die zich langs het vlak 1 en langs de resultante in vlak 2 bevinden. Uit het bovenstaande volgt dat:

1.) een willekeurig aantal roterende massa's die zich in hetzelfde rotatievlak bevinden, wordt gecompenseerd door één contragewicht dat zich in hetzelfde vlak bevindt, afhankelijk van de evenwichtstoestand

2.) een willekeurig aantal massa's die in verschillende rotatievlakken liggen, wordt gecompenseerd door twee contragewichten die zijn geïnstalleerd in twee willekeurige vlakken loodrecht op de rotatieas, onder voorbehoud van twee evenwichtsvoorwaarden:

Om een ​​plat mechanisme op de fundering te balanceren, is het noodzakelijk en voldoende om de massa's van de schakels van dit mechanisme zo te kiezen dat het gemeenschappelijke zwaartepunt van zijn bewegende schakels onbeweeglijk blijft:

en de centrifugale traagheidsmomenten van de massa's van de schakels om de assen x en z, y en z waren constant:

Als aan deze voorwaarden wordt voldaan, zullen de hoofdvector van traagheidskrachten en de belangrijkste traagheidsmomenten rond de x- en y-assen in evenwicht zijn. Het belangrijkste traagheidsmoment rond de z-as, loodrecht op het bewegingsvlak van het mechanisme, wordt gecompenseerd door het moment van aandrijfkrachten en weerstandskrachten op de hoofdas van de machine. In de praktijk wordt bij het balanceren van mechanismen gedeeltelijk voldaan aan de bovenstaande voorwaarden (4.9) en (4.10).

Laat bijvoorbeeld het mechanisme van de gelede ABCD met vier schakels worden gegeven (Fig. 23), het is vereist om alleen de hoofdvector van traagheidskrachten in evenwicht te brengen. Laten we de massa's van de schakels AB, BC en CD respectievelijk aanduiden met en; de lengte van de schakels - door en en de afstand van de zwaartepunten en deze schakels van de punten A, B en C - door en. Om aan voorwaarde (4.9.) te voldoen, is het noodzakelijk dat het gemeenschappelijke massamiddelpunt S van het mechanisme zich op de lijn AD bevindt, hetzij tussen de punten A en D, hetzij daarachter. In dit geval zal het zwaartepunt van het mechanisme S tijdens zijn beweging onbeweeglijk blijven en daarom zal de hoofdvector van de traagheidskrachten van het mechanisme in evenwicht zijn.

De massa's van de schakels en de posities van hun zwaartepunten moeten zo worden gekozen dat:

Als het mechanisme bestaat uit n bewegende schakels, dan hebben we bij het oplossen van problemen met het selecteren van de massa's van het mechanisme die voldoen aan de voorwaarde van evenwicht van de hoofdvector van de traagheidskrachten van het mechanisme, 2n onbekende grootheden; de vergelijkingen die deze grootheden verbinden kunnen worden samengesteld (n-1). Na een willekeurige keuze van (n + 1) waarden, krijgen de overige waarden bepaalde waarden. In het onderzochte mechanisme is het aantal bewegende links n=3, het aantal geselecteerde waarden 2n=6 en het aantal onafhankelijke vergelijkingen is n-1=2. Dus, gegeven bijvoorbeeld de waarden m 3 en s 3 , krijgen we uit vergelijking (4.12) de waarde m 2 s 2 , waarin men een van de onbekenden kan krijgen en de andere. Door de verkregen waarden in vergelijking (4.11) in te vullen, bepalen we de waarde van m 1 s 2, waarin het ook mogelijk is om één waarde in te stellen. Vergelijkingen (4.11) en (4.12) voor verschillende initiële toewijzingen kunnen worden gebruikt om drie varianten van schema's te verkrijgen voor een gebalanceerd vier-schakelmechanisme. 23(a, c, e). Daarom, als we aannemen dat de locatie van het zwaartepunt van de schakel achter zijn scharnieren als het ware overeenkomt met het installeren van een contragewicht, dan kunnen we zeggen dat het probleem van het balanceren van de hoofdvector van traagheidskrachten van het mechanisme van een scharnierend mechanisme met vier schakels kan worden opgelost door contragewichten op de twee schakels te installeren.

Evenzo is het mogelijk om het probleem op te lossen van het selecteren van de massa's van individuele schakels om de gelede zes-schakel en elk mechanisme gevormd door het in lagen aanbrengen van groepen met twee schakels in evenwicht te brengen. Na gegeven vergelijkingen (9.) kan worden vervangen door één vectorvergelijking

Waarbij rs een vector is die de positie van het gemeenschappelijke massamiddelpunt definieert.

Aan voorwaarde (4.13) is in het bijzonder voldaan wanneer rs =0; deze voorwaarde leidt tot een methode voor het selecteren van mechanismen met symmetrisch geplaatste schakels van gelijke massa.

Figuur 24 toont diagrammen van symmetrische kruk-schuif en gelede vier-link mechanismen. In gevallen waar het plaatsen van schakels in symmetrische mechanismen erg omslachtig is of de selectie van massa's structureel onpraktisch is, wordt de methode van het installeren van contragewichten gebruikt.

Laten we bijvoorbeeld alleen de hoofdvector van de traagheidskrachten van het kruk-schuifmechanisme in evenwicht brengen, waarvan het schema is weergegeven in figuur 25. Laten we de massa's van de kruk 1, drijfstang 2 en schuif 3 door m 1, m 2, m 3 en we zullen ze respectievelijk geconcentreerd beschouwen in de zwaartepunten S 1, S 2 en B-links. We installeren een contragewicht op de lijn AB in punt D en bepalen zijn massa m pr uit de voorwaarde dat het zwaartepunt van de massa's m pr, m 2 en m 3 samenvallen met punt A. Uit de vergelijking van statische momenten ten opzichte van punt een we hebben

De massa van het contragewicht geïnstalleerd op punt C van de kruk wordt bepaald uit de voorwaarde dat het zwaartepunt van de massa's samenvalt met punt O. Uit de vergelijking van statische momenten met betrekking tot punt O vinden we

De stralen en c van de contragewichten worden willekeurig gekozen. Nadat de contragewichten zijn geïnstalleerd, zal het zwaartepunt van het mechanisme in al zijn posities samenvallen met het punt O en daarom gedurende de hele operatie onbeweeglijk blijven. Dus twee contragewichten en volledig balanceren alle traagheidskrachten van het beschouwde mechanisme. Een dergelijke volledige uitbalancering van de traagheidskrachten van kruk-schuifmechanismen wordt in de praktijk echter zelden gebruikt, omdat met een kleine waarde van de straal c de massa erg groot is, wat leidt tot het verschijnen van extra belastingen in de kinematische paren en schakels van het mechanisme. Bij een grote waarde van straal c nemen de totale afmetingen van het gehele mechanisme sterk toe. Daarom zijn ze vaak beperkt tot slechts een benaderende afweging van de traagheidskrachten. Dus bij kruk-schuifmechanismen is de methode van het installeren van een contragewicht op de kruk de meest gebruikelijke methode om de traagheidskrachten bij benadering uit te balanceren. In deze mechanismen wordt in de praktijk vaak alleen de massa van de krukas en een deel van de massa van de drijfstang in evenwicht gehouden.

Bij het oplossen van enkele problemen met de dynamiek van een mechanisme met één vrijheidsgraad, is het mogelijk om de wet van verandering in kinetische energie toe te passen, die als volgt is geformuleerd: de toename van de kinetische energie van het mechanisme bij zijn uiteindelijke verplaatsing is gelijk tot de algebraïsche som van de arbeid van alle gegeven krachten.

waar is de kinetische energie van het mechanisme in een willekeurige positie?

Kinetische energie van het mechanisme in de beginpositie

De algebraïsche som van het werk van alle krachten en momenten toegepast op het mechanisme

Voor planparallelle beweging:

waar is het traagheidsmoment van de schakel ten opzichte van de as die door het massamiddelpunt S . gaat

Afhankelijk van de aard van de verandering in kinetische energie, bestaat de volledige werkingscyclus van de machine-eenheid in het algemeen uit drie delen: versnelling (start), stationaire toestand en vrijloop (stop) (Fig. 4.6). Tijd t p wordt gekenmerkt door een toename van de snelheid van de leidende schakel, en dit is mogelijk wanneer >, en tijdens de uitlooptijd<, т.е. кривая зависимости кинетической энергии в первом случае монотонно возрастает, во втором случае - монотонно убывает.

De gestage beweging is langer. Tijdens deze fase wordt het nuttige werk uitgevoerd waarvoor het mechanisme is ontworpen. Daarom kan de totale tijd van constante beweging bestaan ​​uit een willekeurig aantal bewegingscycli die overeenkomen met een of meer omwentelingen van de kruk.

We hebben twee varianten van gestage beweging.

De eerste optie: de kinetische energie T van het mechanisme is constant gedurende de hele bewegingsmodus. Voorbeeld: een systeem van tandwielen die met constante hoeksnelheden draaien, heeft een constante kinetische energie.

De tweede optie: gekenmerkt door de periodiciteit van de beweging van de aandrijfas van het mechanisme met kleine fluctuaties in T binnen de periode. Het interval kan een of twee omwentelingen van de kruk omvatten, bijvoorbeeld voor een motor is het veranderingsinterval T twee omwentelingen van de kruk.

De volledige energiestroom die aan de machine wordt geleverd, evenals de kinetische energie van de machine zelf tijdens zijn werking, kan als volgt worden gebalanceerd:

waar is het werk van krachten aan het drijven?

Het werk van krachten van nuttig verzet

Het werk van wrijvingskrachten

Het werk van de zwaartekracht

Het werk van traagheidskrachten

Voor de tijd van constante beweging, wanneer de snelheid hetzelfde is aan het einde van de cyclus en aan het begin van de volgende cyclus, d.w.z. werken en zijn gelijk aan nul, d.w.z.

Als we de wrijvingskracht verwaarlozen, hebben we:

Deze vergelijking is de belangrijkste energievergelijking van de gestage periodieke beweging van het mechanisme.

De hoeksnelheid van de leidende schakel binnen de cyclus van constante beweging is over het algemeen een variabele.

Veranderingen in de hoeksnelheid van de aandrijfschakel veroorzaken extra (dynamische) drukken in de kinematische paren, die de algehele efficiëntie van de machine, de betrouwbaarheid en duurzaamheid verminderen. Bovendien verslechteren snelheidsschommelingen het werkproces van de machine.

Snelheidsfluctuatie is een gevolg van twee factoren - een periodieke verandering in het verminderde traagheidsmoment van het mechanisme en de periodieke aard van de werking van krachten en momenten.

Naast periodieke oscillaties van snelheden kunnen ook niet-periodieke oscillaties in het mechanisme voorkomen, d.w.z. eenmalig, veroorzaakt door verschillende redenen, zoals een plotselinge verandering in belasting.

Het eerste type trilling wordt binnen de grenzen van de toelaatbare bewegingsongelijkheid geregeld door een extra massa (vliegwiel) op de as te monteren.

In het tweede geval wordt het regelprobleem opgelost door een speciaal mechanisme te installeren dat een regelaar wordt genoemd.

De grenzen van de toelaatbare verandering in de hoeksnelheid zijn empirisch vastgesteld. De oneffenheid van de beweging van de machine wordt gekenmerkt door de verhouding van de absolute oneffenheid tot de gemiddelde snelheid

Meestal ingesteld en waar

Met de volgende verhoudingen:

We lossen gezamenlijk twee vergelijkingen (4.14) op en vinden:

Of, als we de waarde verwaarlozen vanwege zijn kleinheid, krijgen we:

Periodiek ongelijkmatig lopen van de machine is in de regel een schadelijk effect en kan voor de meeste machines slechts binnen bepaalde grenzen worden getolereerd. Deze schadelijke verschijnselen in machines komen bijvoorbeeld tot uiting in het volgende: schokken tijdens de beweging van transportvoertuigen, draadbreuk in textielmachines, oververhitting van de wikkelingen van elektromotoren, knipperen van licht door ongelijkmatige rotatie van het anker van de elektrische stroomgenerator, onvoldoende reinheid en nauwkeurigheid van oppervlaktebehandeling van onderdelen op metaalsnijmachines, heterogeniteit en ongelijke dikte van lassen bij het lassen met automatische lasmachines, plaatbreuk tijdens het trekken van producten op persen, enz.

De toelaatbare oneffenheid van de machineslag wordt gegeven door de coëfficiënt q en hangt af van het doel van de machine. Deze waarden zijn vastgesteld door jarenlange ervaring in de bediening van de machine.

Dus, en verschillen van de gegeven gemiddelde hoeksnelheid door, die voor d=1/25 slechts 2% is, en voor d=1/50 de grootste afwijking slechts 1% van. Hieruit blijkt dat zelfs bij relatief grote q de beweging van de aandrijfschakel van de machine vrij uniform is.

De beweging van de leidende schakel is hoe dichter bij uniform, hoe groter het verminderde traagheidsmoment of de verminderde massa van het mechanisme. De toename van de gereduceerde massa's en het traagheidsmoment wordt praktisch uitgevoerd door op de as van de vliegwielmachine te landen met een bepaalde massa en traagheidsmoment.

Bij het analyseren van de werking van de machine en het bepalen van de bewegingswet van de eerste schakel van het mechanisme met één vrijheidsgraad, is het handig om niet te werken met echte massa's die met variabele snelheden bewegen, maar met massa's, of gelijkwaardige, voorwaardelijk overgebracht naar elke schakel van het mechanisme.

Op dezelfde manier kunnen krachten of momenten die op afzonderlijke schakels worden uitgeoefend, voorwaardelijk worden vervangen door een kracht of moment die op elke schakel in het mechanisme wordt uitgeoefend.

De verminderde kracht is zo'n kracht waarvan de kracht gelijk is aan de som van de krachten van alle krachten die op de schakels worden uitgeoefend.

De schakel waarop de verminderde kracht wordt uitgeoefend, wordt de schakel van reductie genoemd.

De kracht van elke kracht uitgeoefend op het "" punt, gebaseerd op de vorige sectie, kan worden gedefinieerd als het moment van deze kracht ten opzichte van het einde van de snelheidsvector

Vermogen kan worden geschreven in termen van het verminderde moment van krachten

De gereduceerde massa is zo'n fictieve massa geconcentreerd op het punt van de reductieschakel, waarvan de kinetische energie gelijk is aan de kinetische energie van het gehele mechanisme

waar is het verminderde traagheidsmoment van de link,

Hoeksnelheid van de reductieverbinding,

De snelheid van punt B van de reductieschakel.

Verminderd traagheidsmoment

Het tot de hoofdas gereduceerde traagheidsmoment (reductieschakel) is zo'n voorwaardelijk traagheidsmoment, waarbij de hoofdas in een gegeven positie van de machine een kinetische energie heeft gelijk aan de kinetische energie van het gehele mechanisme.

De meeste machines werken in de regel in een stabiele toestand, wat wordt gekenmerkt door het feit dat de machine in 1 cyclus evenveel energie van de motor ontvangt als deze in dezelfde tijd verbruikt om het werk uit te voeren waarvoor hij bedoeld is.

Een cyclus is een tijdsperiode waarna alle parameters die kenmerkend zijn voor de werking van de machine worden herhaald (periodieke herhaling van snelheden, versnellingen, belastingen, enz.). De beweging van de machineschakels is daarom periodiek. Het concept van constante beweging betekent helemaal niet dat de aandrijfverbinding van de machine uniform beweegt.

Beschouw de bewegingsvergelijking van de reductieverbinding:

Uit deze vergelijking volgt dat voor eenparige beweging (d.w.z. wanneer e = 0) op elk moment van de cyclus aan de volgende voorwaarden moet worden voldaan:

die. verandering van het moment moet de wet van verandering van het product volgen, die in de praktijk niet met eenvoudige middelen kan worden bereikt.

Dus, zelfs wanneer

Dus bijvoorbeeld de kruk van een schaafmachine, die een tuimelmechanisme bevat, of een krukpers, die een krukschuifmechanisme bevat, zal zelfs zonder belasting niet gelijkmatig bewegen.

Gelijkheid van momenten in de praktijk wordt uiterst zelden waargenomen. Om deze redenen vindt de gestage beweging van machines plaats met een periodieke snelheidsverandering, die verandert binnen de cyclus in de gangpaden:

De meeste machines werken in de regel in een stabiele toestand, wat wordt gekenmerkt door het feit dat de machine in één cyclus zoveel werk verricht dat hij in een cyclus van de motor ontvangt, dat wil zeggen dat het een voorwaarde is voor een constante beweging.

De fysieke rol van het vliegwiel in de machine kan als volgt worden voorgesteld. Als binnen een bepaalde draaihoek van de initiële schakel van het mechanisme de arbeid van de aandrijfkrachten groter is dan de arbeid van de weerstandskrachten, dan roteert de initiële schakel snel en neemt de kinetische energie van het mechanisme toe.

Bij afwezigheid van een vliegwiel wordt de volledige toename van kinetische energie verdeeld over de massa's van de schakels van het mechanisme. Het vliegwiel vergroot de totale massa van het mechanisme en daarom zal bij dezelfde toename van de kinetische energie de toename van de hoeksnelheid zonder vliegwiel groter zijn dan met een vliegwiel.

...

Vergelijkbare documenten

Bepaling van de mobiliteitsgraad van het mechanisme volgens de formule van Chebyshev P.L. Berekening van de klasse en volgorde van Assur-structurele groepen van een scharnierend hefboommechanisme. Opstellen van een versnellingsplan. Bepaling van reacties in kinematische paren door de methode van het construeren van krachtplannen.

scriptie, toegevoegd 14-02-2016


Dynamische, structurele, kinematische en krachtanalyse van het mechanisme, constructie van het plan van snelheden en versnellingen. De keuze van het ontwerpschema en de ontwerpberekening van het mechanisme voor sterkte. Constructie van diagrammen en selectie van secties van de mechanismekoppeling voor verschillende soorten secties.

scriptie, toegevoegd 18-09-2010


Bepaling van de krachten en momenten die op de schakels van het hefboommechanisme werken en manieren om de dynamische belastingen die optreden tijdens de werking ervan te verminderen. De studie van de bewegingswijzen van mechanismen onder de werking van bepaalde krachten. Evaluatie van de sterkte van de elementen van het mechanisme.

scriptie, toegevoegd 24/08/2010


Onderzoek van de beweging van het mechanisme door de methode van het construeren van kinematische diagrammen. Kinetostatische berekening van Asura-groepen. Zhukovsky hendels. Bepaling van het verminderde traagheidsmoment en weerstandskrachten. Synthese van ingewikkelde tandwieloverbrengingen en planetaire mechanismen.

scriptie, toegevoegd 05/08/2015


Karakterisering van geschatte methoden voor het bepalen van de wrijvingscoëfficiënt, kenmerken van de berekening voor verschillende materialen. De waarde en berekening van de wrijvingskracht volgens de wet van Coulomb. Het apparaat en het werkingsprincipe van de installatie voor het bepalen van de wrijvingscoëfficiënt.

laboratoriumwerk, toegevoegd 01/12/2010


De essentie van de wet voor het bepalen van de maximale statische wrijvingskracht. Afhankelijkheid van de modulus van de glijdende wrijvingskracht op de modulus van de relatieve snelheid van lichamen. Vermindering van de kracht van glijdende wrijving van het lichaam met behulp van smering. Het fenomeen van het verminderen van de wrijvingskracht wanneer slip optreedt.

presentatie, toegevoegd 19-12-2013


Constructie van het plan van het mechanisme. Waarden van analogen van snelheden. Dynamische analyse van het mechanisme. Problemen van krachtonderzoek van het hefboommechanisme. Bepaling van de hoofdafmetingen van het vliegwiel. Synthese van het nokkenmechanisme. Methoden voor het bepalen van de balanceerkracht.

scriptie, toegevoegd 03/12/2009


De bewegingswet van het hefboommechanisme in de gevestigde werkingsmodus. Kinematische krachtanalyse van een hefboommechanisme voor een bepaalde positie. De bewegingswet van een eencilinder enkelwerkende pomp en de bepaling van de traagheidsmomenten van het vliegwiel.

test, toegevoegd 14-11-2012


Compressoren als apparaten voor het creëren van een gerichte gasstroom onder druk. Structurele analyse van het mechanisme, plannen voor zijn posities en snelheden. De volgorde van constructie van kinematische diagrammen. Vermogensanalyse van de Assur-groep (links 2,3,4 en 5) en initiële links.

test, toegevoegd 23-07-2013


Het doel van elektrische aandrijvingen om de werkende lichamen van mechanismen en machines, hun belangrijkste typen, aan te drijven. Eisen aan elektromotoren van koelinstallaties en -machines. De dynamiek van de elektrische aandrijving, zijn mechanische eigenschappen.

Zhgurova I.A.

Dynamische mechanismeanalyse

Dynamische analyse mechanisme wordt de bepaling van de beweging van het mechanisme genoemd onder invloed van uitgeoefende krachten of de bepaling van krachten volgens een bepaalde beweging van de schakels. Afhankelijk van het teken van het elementaire werk, worden alle krachten die op de schakels van het mechanisme inwerken, verdeeld in drijvende krachten en weerstandskrachten. drijvende kracht is een kracht waarvan de elementaire arbeid positief is, en weerstandskracht: is een kracht waarvan de elementaire arbeid negatief is. Elementair werk van kracht wordt gedefinieerd als het scalaire product van de kracht en de elementaire verplaatsing van het aangrijpingspunt. Aandrijvende krachten en weerstandskrachten zijn meestal functies van de verplaatsing en snelheden van de aangrijpingspunten van krachten, en soms functies van tijd.

Zwaartekrachtkrachten kunnen drijvende krachten of weerstandskrachten zijn, afhankelijk van de richting van elementaire verplaatsingen. Wrijvingskrachten in kinematische paren zijn functies van krachten van normale druk op het oppervlak, relatieve bewegingssnelheid van schakels, smeerparameters, enz.

Algemene methoden voor dynamische analyse van mechanismen moeten worden toegepast op mechanismen met één vrijheidsgraad. Bij dynamische analyse is het de taak om de beweging van de initiële schakel te bepalen volgens bepaalde krachten. De oplossing voor dit probleem is om de bewegingswet van de initiële link te vinden - de afhankelijkheid van de gegeneraliseerde coördinaat op tijd.

De bewegingswet van de eerste link is de oplossing van de bewegingsvergelijking van het mechanisme. De eenvoudigste vorm van de bewegingsvergelijking wordt verkregen op basis van de stelling over de verandering in de kinetische energie van een mechanisch systeem. De massa van de reductieschakel wordt bepaald uit de voorwaarde dat zijn kinetische energie gelijk is aan de som van de kinetische energieën van alle schakels van het mechanisme, en de kracht van de verminderde kracht gelijk is aan de som van de krachten van alle aangedreven krachten. Het is handig om de verminderde kracht te bepalen met de hefboommethode van N.E. Zhukovsky.

Bij het beschouwen van de beweging van het mechanisme worden drie modi onderscheiden: aanloop, stationaire beweging en uitloop. Kinematische kenmerken van gestage beweging:

coëfficiënt van niet-uniformiteit van de beweging van het mechanisme, die de relatieve fluctuatie van de snelheid van de reductieverbinding evalueert,

de efficiëntie van het mechanisme, gelijk aan de verhouding van het werk dat tijdens de periode van constante beweging wordt geleverd om nuttige weerstanden te overwinnen, tot het werk van de drijvende krachten.

Een van de taken van de dynamische analyse van het mechanisme is het uitvoeren van een kinetostatische berekening, waarbij de reacties in kinematische paren en het op de initiële schakel uitgeoefende balanceringsmoment worden bepaald uit de werking van externe krachten en traagheidskrachten.

De vermogensberekening van het planaire en ruimtelijke mechanisme wordt uitgevoerd volgens afzonderlijke Assur-structurele groepen, die statisch definieerbare kinematische ketens zijn. De aanwezigheid van redundante verbindingen leidt tot een overmaat van het aantal onbekende reacties ten opzichte van het aantal kinetostatische omstandigheden, d.w.z. tot de statische onbepaaldheid van het probleem. Daarom worden mechanismen zonder redundante verbindingen ook wel statisch bepaalde mechanismen genoemd.

De analytische definitie van reacties in kinematische paren van statisch bepaalbare mechanismen wordt gereduceerd tot een consistente beschouwing van de evenwichtscondities voor de schakels die de structurele groepen vormen. Samen met de analytische oplossing van problemen van krachtberekening, wordt een grafische definitie van reacties gebruikt door krachtplannen te construeren.

Als wrijvingskrachten in aanmerking worden genomen bij de krachtberekening van het mechanisme, dan is het mogelijk om dergelijke relaties tussen de parameters van het mechanisme te identificeren waaronder, als gevolg van wrijving, de beweging van de verbinding in de vereiste richting niet kan beginnen, ongeacht de grootte van de drijvende kracht. Dit fenomeen wordt zelfremmen van het mechanisme genoemd, wat in de meeste gevallen onaanvaardbaar is, maar soms wordt gebruikt om de beweging van het mechanisme in de tegenovergestelde richting te voorkomen.

Bij het ontwerpen van een mechanisme is het de taak om rationeel de massa's van de schakels van het mechanisme te selecteren, wat zorgt voor de terugbetaling van dynamische belastingen - het probleem van het balanceren van de massa's van het mechanisme, of de taak van het balanceren van de traagheidskrachten die optreden in de schakels van het mechanisme.

Zij deelt:

Over het probleem van het balanceren van dynamische belastingen op de fundering,

Over het probleem van het balanceren van dynamische belastingen in kinematische paren.

Bij het balanceren van een roterende schakel, bestaande uit een roterende as met vast verbonden gegeven massa's, is het mogelijk om alle massa's die op de as zijn bevestigd volledig in evenwicht te brengen door twee contragewichten in willekeurig gekozen vlakken te installeren, met behulp van de constructie van een polygoon krachten en een veelhoek van momenten door sluitende vectoren. Alle krachten en momenten van krachtparen kunnen worden teruggebracht tot één schakel, genaamd cast link.

Balanceren het balanceren van roterende of translationeel bewegende massa's van mechanismen om de invloed van traagheidskrachten te vernietigen. onbalans rotor (roterend in de lichaamssteunen) is zijn toestand, gekenmerkt door een dergelijke verdeling van massa's, die tijdens rotatie variabele belastingen op de steunen veroorzaakt. Deze belastingen veroorzaken schokken en trillingen, vroegtijdige slijtage en verminderen de efficiëntie. en machineprestaties. Statische onbalans van een lichaam is een toestand waarin het zwaartepunt niet op de rotatie-as ligt. Om een ​​roterend lichaam in evenwicht te brengen, is het noodzakelijk dat zijn zwaartepunt op de rotatie-as ligt. Om de hoofdvector van traagheidskrachten van een plat mechanisme in evenwicht te brengen, is het voldoende dat het gemeenschappelijke zwaartepunt van alle schakels overeenkomt met de voorwaarde dat de coördinaten constant zijn.

De onbalans van de rotor wordt gekenmerkt door de grootte van de onbalans. Het product van een ongebalanceerde massa en zijn excentriciteit wordt de onbalanswaarde genoemd en wordt uitgedrukt in g-mm.

Als statische onbalans en momentonbalans tegelijkertijd bestaan, wordt zo'n onbalans dynamisch genoemd. Met een aanzienlijke onbalans zet u tegengewichten.

Afhankelijk van de toestand van de oppervlakken van wrijvende lichamen, zijn er soorten glijdende wrijving: wrijving zuiver(op oppervlakken zonder geadsorbeerde films of chemische verbindingen), wrijving droog(wrijving van niet-gesmeerde oppervlakken), grens wrijving (met een lichte smeerlaag) en wrijving vloeistof(wrijving van gesmeerde oppervlakken). De vervormingen van de uitsteeksels kunnen elastisch en inelastisch zijn. De weerstandskracht ten opzichte van de beweging van oppervlakken creëert een wrijvingskracht. Als de uitstekende ruwheden van de oppervlakken in contact zijn, treedt droge wrijving op, als er een laag smeermiddel tussen de oppervlakken zit, treedt vloeistofwrijving op. met wrijving uitglijden dezelfde gebieden van contactoppervlakken van het ene lichaam komen in contact met verschillende gebieden van een ander lichaam. met wrijving rollend verschillende gebieden van de contactoppervlakken van het ene lichaam vallen consequent samen met de overeenkomstige gebieden van een ander lichaam.

De afhankelijkheid van het moment dat wordt uitgeoefend op de aangedreven as van de machinemotor of op de aandrijfas van de werkende machine van de hoeksnelheid van deze machines wordt genoemd mechanische eigenschappen van de machine:. Voor motormachines is een afname van het koppel met een toename van de hoeksnelheid kenmerkend; voor werkende machines, met een toename van de hoeksnelheid, neemt het koppel toe.

De aanloopmodus van het mechanisme vindt plaats wanneer de machine of het mechanisme in beweging wordt gebracht en wanneer het mechanisme van een lagere snelheid naar een hogere wordt overgebracht. De periode van krachtverandering tijdens de constante beweging van het mechanisme komt gewoonlijk overeen met één, twee of meerdere omwentelingen van de reductiestang en kan een onbeperkt aantal keren worden herhaald als de bedrijfsomstandigheden van het mechanisme niet veranderen. De naloopmodus van het mechanisme komt overeen met de tijd waarin het mechanisme stopt of wordt overgezet van een hogere snelheid naar een lagere. Voor de meeste machines is de hoofdbeweging de constante beweging, en aan- en uitlopen vindt alleen plaats bij het starten en stoppen van de machine.

Dynamiektaken: De directe taak van dynamica is de krachtanalyse van het mechanisme volgens de gegeven bewegingswet, het bepalen van de krachten die op de schakels werken, evenals de reacties in de kinematische paren van het mechanisme. Tijdens zijn beweging worden verschillende krachten uitgeoefend op het mechanisme van de machine-eenheid. Dit zijn de drijvende krachten van de weerstandskracht, soms worden ze de krachten van nuttige weerstand, zwaartekracht, wrijving en vele andere krachten genoemd. Door hun actie informeren de uitgeoefende krachten het mechanisme van een of andere bewegingswet.

Werk delen op sociale netwerken

Mocht dit werk niet bij je passen, dan staat er onderaan de pagina een lijst met gelijkaardige werken. U kunt ook de zoekknop gebruiken

Lezing N6

Dynamiek van mechanismen.

Dynamische taken:

1. De directe taak van de dynamica (krachtanalyse van het mechanisme) is het bepalen van de krachten die op zijn schakels inwerken, evenals de reacties in de kinematische paren van het mechanisme, volgens de gegeven bewegingswet.
2. Het inverse probleem van de dynamiek door de gegeven krachten die op het mechanisme worden uitgeoefend, om de ware bewegingswet van het mechanisme te bepalen.

De taken van balanceren en trillingsbescherming kunnen ook worden opgenomen in de dynamische analyse van mechanismen.

Laten we eerst de oplossing van het inverse probleem van de dynamiek behandelen, ervan uitgaande dat alle schakels van de mechanismen star zijn.

Tijdens zijn beweging worden verschillende krachten uitgeoefend op het mechanisme van de machine-eenheid. Dit zijn drijvende krachten, weerstandskrachten (ook wel nuttige weerstandskrachten genoemd), zwaartekrachten, wrijvingskrachten en vele andere krachten. De aard van hun actie kan verschillen:

A) sommige hangen af ​​van de positie van de schakels van het mechanisme;

B) sommigen van het veranderen van hun snelheid;

C) sommige zijn permanent.

Door hun actie informeren de uitgeoefende krachten het mechanisme van een of andere bewegingswet.

Krachten die in machines werken en hun kenmerken

De krachten en krachtparen (momenten) die op het machinemechanisme worden uitgeoefend, kunnen worden onderverdeeld in de volgende groepen.

1. Drijvende krachten en momentenpositief makenwerken voor de duur van zijn actie of voor één cyclus, als ze periodiek veranderen. Deze krachten en momenten worden toegepast op de schakels van het mechanisme, die de leidende worden genoemd.

2. Krachten en momenten van weerstandeen negatief makenwerk tijdens zijn actie of in één cyclus. Deze krachten en momenten zijn enerzijds verdeeld in de krachten en momenten van nuttige weerstand, die het werk uitvoeren dat van de machine wordt vereist en worden toegepast op de schakels, aangedreven genoemd, en ten tweede in de krachten en momenten van weerstand van het medium (gas, vloeistof), waarin de schakels van het mechanisme bewegen. De weerstandskrachten van het medium zijn meestal klein in vergelijking met andere krachten, daarom zullen ze in wat volgt niet in aanmerking worden genomen, en zullen de krachten en momenten van nuttige weerstand eenvoudig de krachten en momenten van weerstand worden genoemd.

3. Zwaartekracht bewegende schakels en veerkracht. In sommige delen van de beweging van het mechanisme kunnen deze krachten zowel positief als negatief werk verrichten. Voor een volledige kinematische cyclus is het werk van deze krachten echter nul, aangezien de punten van hun toepassing cyclisch bewegen.

4. Krachten en momenten uitgeoefend op het lichaam van de machine(d.w.z. naar het rek) van buitenaf. Naast de zwaartekracht van het lichaam, omvatten deze de reactie van de basis (fundering) van de machine op zijn lichaam en vele andere krachten. Al deze krachten en momenten, omdat ze op een vast lichaam (rek) worden uitgeoefend, verrichten geen arbeid.

5. Krachten van interactie tussen de schakels van het mechanisme, d.w.z. de krachten die in zijn kinematische paren werken. Deze krachten zijn volgens de 3e wet van Newton altijd wederzijds invers. Hun normale onderdelen van het werk zijn dat niet verbinden, en de tangentiële componenten, d.w.z. de wrijvingskrachten, doen het werk en het werk van de wrijvingskracht op de relatieve beweging van de schakels van het kinematische paar is negatief.

De krachten en momenten van de eerste drie groepen worden als actief geclassificeerd. Meestal zijn ze bekend of kunnen ze worden geschat. Al deze krachten en momenten worden van buitenaf op het mechanisme uitgeoefend en zijn daarom: extern. Alle krachten en momenten van de 4e groep zijn ook extern. Ze zijn echter niet allemaal actief.

De krachten van de 5e groep, als we het mechanisme als geheel beschouwen, zonder de afzonderlijke delen ervan te benadrukken, zijn: intern. Deze krachten zijn reacties op de werking van actieve krachten. De reactie zal ook de kracht (of het moment) zijn waarmee de basis (fundering) van de machine op zijn lichaam inwerkt (d.w.z. op het mechanisme-rek). Reacties zijn vooraf niet bekend. Ze zijn afhankelijk van de actieve krachten en momenten en van de versnellingen van de schakels van het mechanisme.

De drijvende krachten en momenten, evenals krachten en momenten van weerstand, hebben de grootste invloed op de bewegingswet van een mechanisme. Hun fysieke aard, omvang en aard van de actie worden bepaald door het werkproces van de machine of het apparaat waarin het betreffende mechanisme wordt gebruikt. In de meeste gevallen blijven deze krachten en momenten niet constant, maar veranderen ze van grootte wanneer de positie van het mechanisme wordt gekoppeld of hun snelheid verandert. Deze functionele afhankelijkheden, grafisch weergegeven, of door een reeks getallen, of analytisch, worden genoemdMechanische eigenschappenen worden verondersteld bekend te zijn bij het oplossen van problemen.

Bij het weergeven van mechanische kenmerken houden we ons aan de volgende regel van tekens: we zullen kracht en moment als positief beschouwen als ze positief werk produceren op het beschouwde gedeelte van het pad (lineair of hoekig).

Kenmerken van krachten afhankelijk van snelheid.Op afb. 6.1 toont de mechanische karakteristiek van een asynchrone elektromotor de afhankelijkheid van het aandrijfmoment van de hoeksnelheid van de rotor van de machine. Het werkende deel van het kenmerk is de sectie ab, waarbij het aandrijfkoppel sterk afneemt, zelfs bij een lichte toename van het toerental.

De krachten en momenten die ook optreden in roterende machines zoals elektrische generatoren, ventilatoren, blowers, centrifugaalpompen (Fig. 6.2) en vele andere zijn afhankelijk van het toerental.

Afbeelding 6.3

Naarmate de snelheid toeneemt, neemt het koppel van de motoren gewoonlijk af, en het koppel van machines die mechanische energie verbruiken, neemt gewoonlijk toe. Een dergelijke eigenschap is erg handig, omdat deze automatisch bijdraagt ​​aan het stabiel in stand houden van de bewegingsmodus van de machine, en hoe meer deze wordt uitgedrukt, hoe groter de stabiliteit. Deze eigenschap van machines noemen we zelfregulering.

Kenmerken van krachten die afhankelijk zijn van verplaatsing. In Afb.6.3 toont een kinematisch diagram van het mechanisme van een tweetakt verbrandingsmotor (ICE) en zijn mechanische eigenschappen. Kracht, toegepast op de zuiger 3, werkt altijd naar links. Daarom, wanneer de zuiger naar links beweegt (gasexpansieproces), doet deze positief werk en wordt weergegeven met een plusteken (tak cz). Wanneer de zuiger naar rechts beweegt (gascompressieproces), wordt de krachtkrijgt een minteken (branch dac). Als de brandstoftoevoer naar de verbrandingsmotor niet verandert, dan zal bij de volgende omwenteling van de eerste schakel (link 1 ) de mechanische eigenschap zal zijn vorm herhalen. Dit betekent dat het vermogenzal periodiek veranderen.

Forceer werk grafisch weergegeven door het gebied begrensd door de curve(sc). In figuur 6.3 bestaat dit gebied uit twee delen: positief en negatief, waarbij het eerste groter is dan het tweede. Daarom zal het werk van de kracht over de hele periode positief zijn. Daarom drijft de kracht, hoewel deze afwisselend is. Terloops merken we op dat als een kracht, die afwisselend een teken is en in één periode negatief werkt, het een weerstandskracht is.

Krachten die alleen afhankelijk zijn van verplaatsing werken in veel andere machines en apparaten (in zuigercompressoren, smeedmachines, schaafmachines en sleufmachines, verschillende apparaten, zowel met pneumatische aandrijving als met veermotoren, enz.), en de werking van krachten 6 kan zowel periodiek en niet-periodiek.

Tegelijkertijd moet worden opgemerkt dat het koppel van machines van het roterende type niet afhankelijk is van verplaatsing, d.w.z. van de rotatiehoek van de rotor; de kenmerken van dergelijke machines worden getoond in Fig. 6.4, een , b . Tegelijkertijd, voor machines-motoren, en voor machines-verbruikers van mechanische energie (d.w.z. werkende machines).

Als u de brandstoftoevoer naar de verbrandingsmotor verandert, zal de mechanische karakteristiek ervan de vorm aannemen van een familie van curven (Fig. 6.5, a ): hoe meer brandstoftoevoer (parameter h gezinnen), hoe hoger het kenmerk. De familie van curven geeft ook de mechanische eigenschappen van de shuntmotor weer (Fig. 6.5, b ): hoe groter de weerstand van het motorbekrachtigingscircuit (parameter h ), hoe meer naar rechts de curve wordt geplaatst. Het kenmerk van een hydrodynamische koppeling heeft ook de vorm van een familie van krommen (Fig. 6.5, c): hoe meer de koppeling gevuld is met vloeistof (parameter h ), hoe meer naar rechts en hoger de kenmerken.

Dus, handelend op de parameter h , kunt u de bedrijfsmodus van de aandrijving thermisch, elektrisch of hydraulisch regelen, door de aandrijfkracht of snelheid te verhogen. Echter, de controleparameter h wordt geassocieerd met de grootte van de energiestroom die door de machine stroomt, d.w.z. bepaalt de belasting en prestaties.

Het mechanisme van een machine-eenheid is meestal een systeem met meerdere schakels dat is geladen met krachten en momenten die op de verschillende schakels worden uitgeoefend. Om het beter voor te stellen, overweeg dan een krachtpompeenheid aangedreven door een asynchrone elektromotor.

De vloeistofweerstandskracht wordt uitgeoefend op de zuiger 3, het aandrijfmoment wordt uitgeoefend op de rotor 4 van de elektromotor. Als de pomp uit meerdere cilinders bestaat, zal op elke zuiger een weerstandskracht werken, waardoor het belastingspatroon complexer wordt.

Om de bewegingswet van een mechanisme te bepalen onder de werking van bepaalde externe (actieve) krachten, is het noodzakelijk om de bewegingsvergelijking op te lossen. De basis voor het opstellen van de bewegingsvergelijking is de stelling over de verandering in de kinetische energie van een mechanisme met W =1, die als volgt is geformuleerd:

De verandering in de kinetische energie van het mechanisme vindt plaats door het werk van alle krachten en momenten die op het mechanisme worden uitgeoefend

=
(6.1)

In een plat mechanisme voeren de schakels rotatie-, translatie- en planparallelle bewegingen uit, en vervolgens de kinematische energie van het mechanisme

(6.2)

voor alle bewegende delen van het mechanisme

=
(6.3)

Het totale werk van alle externe krachten en momenten

(6.4)

Na substitutie krijgen we

(
+
) - =(
)

De overgang van veel onbekenden naar één wordt uitgevoerd met behulp van de methoden om krachten en massa's te brengen. Om dit te doen, gaan we van het echte mechanisme naar het model, d.w.z. we vervangen het hele complexe mechanisme door één voorwaardelijke link.

In het beschouwde voorbeeld heeft het mechanisme één vrijheidsgraad ( W =1). Dit betekent dat het nodig is om de bewegingswet van slechts één van zijn schakels te bepalen, wat dus de eerste zal zijn.

Dynamisch model

De positie van het mechanisme met W =1 wordt volledig bepaald door één coördinaat, die de gegeneraliseerde coördinaat wordt genoemd. Als algemene coördinaat wordt meestal de hoekcoördinaat genomen van een verbinding die een rotatiebeweging uitvoert. In dit geval wordt het dynamische model weergegeven als:

Gegeneraliseerde hoekcoördinaat van het model

Model Hoeksnelheid

Totaal verminderd moment (algemene kracht - het equivalent van de totale gegeven belasting die op het mechanisme wordt uitgeoefend)

Het totale verminderde traagheidsmoment, dat gelijk is aan de traagheid van het mechanisme.

Bij reductie worden de werkelijk werkende krachten en momenten vervangen door het totale gereduceerde moment toegepast op het dynamische model.

Er moet worden benadrukt dat de gemaakte vervanging niet in strijd mag zijn met de bewegingswet van het mechanisme, dat wordt bepaald door de werking van daadwerkelijk uitgeoefende krachten en momenten.

De reductie van krachten en momenten moet gebaseerd zijn op de voorwaarde van gelijkheid van elementaire werken, d.w.z. de elementaire arbeid van elke kracht op de mogelijke verplaatsing van het punt van toepassing of het moment op de mogelijke hoekverplaatsing van de schakel waarop deze werkt, moet gelijk zijn aanelementair werk van het gereduceerde moment op de mogelijke hoekverplaatsing van het dynamische model.

Beschouw als voorbeeld de vermindering van krachten en momenten die worden toegepast op de schakels van een machine-eenheid (Fig. 6.6), waarbij een hoekcoördinaat wordt toegewezen als een algemene coördinaat.

Laten we een substituut voor de uitgeoefende kracht definiëren
. Door de voorwaarde van gelijkheid van elementaire werken

nadat we hebben besloten met betrekking tot de gewenste waarde en de mogelijke verplaatsingen hebben gedeeld door de tijd, krijgen we:

=

omdat (
,
), waar cos(

)= 1

=

=

= , waar

voor een computeroplossing

Snelheid gebruiken.

Evenzo zullen we naar het dynamische model (link 1) krachten brengen
,
, en
.

=
omdat (
,
) = 0,0 t. tot . omdat (
,
) = 0.

=
=

Centrum van massasnelheidsprojectie
op de y-as

Laten we het op dezelfde manier zoeken.

Als we algebraïsch alle gereduceerde momenten optellen die zijn toegepast op de initiële link, dan krijgen wetotaal verminderd moment, die alle krachten en momenten vervangt die op het mechanisme inwerken.

(6.5)

Massareductie.

Het verminderen van massa's wordt gedaan voor hetzelfde doel als het verminderen van krachten:

het dynamische schema van het mechanisme wijzigen en vereenvoudigen, d.w.z. komen tot het overeenkomstige dynamische model en bijgevolg de oplossing van de bewegingsvergelijking vereenvoudigen.

Als de initiële link met de gegeneraliseerde coördinaat wordt genomen als het dynamische model, dan moet de kinetische energie van het model gelijk zijn aan de som van de kinetische energieën van alle schakels van het mechanisme, d.w.z. de basis de massa brengen de initiële link is onderworpen aan de voorwaarde van gelijkheid van kinetische energieën.

Het verminderde traagheidsmoment is de parameter van het dynamische model, waarvan de kinetische energie gelijk is aan de som van de kinetische energieën van de werkelijk bewegende schakels.

Laten we de voorwaarde voor de gelijkheid van de kinetische energie van een enkele genomen link, het hele mechanisme en het model voor een enkele link opschrijven:

(6.6)

waar voor het model, voor echte links van het mechanisme

(6.7)

Overdrachtsfuncties tussen haakjes zijn niet afhankelijk van en kunnen daarom nader worden bepaald als de bewegingswet van het model (initiële koppeling) onbekend is. Bij
=

Waar,

Laten we de verminderde traagheidsmomenten definiëren

Al deze traagheidsmomenten zijn niet afhankelijk van de hoekpositie van de initiële schakel. Deze groep schakels die door lineaire overbrengingsverhoudingen met het dynamische model is verbonden, wordt de schakels van de eerste groep genoemd, en hun traagheidsmomenten worden de traagheidsmomenten van de eerste groep genoemd.

Bepaal de traagheidsmomenten van de 2e en 3e schakels

De traagheidsmomenten van de eerste en tweede groep schakels en het totale verminderde traagheidsmoment van de installatie in kwestie zijn weergegeven in Fig. 6.7

Controlevragen voor de lezing nummer 6

1. Formuleer de definitie van directe en inverse problemen van dynamiek.
2. Wat wordt bedoeld met het dynamische model van het mechanisme?
3. Wat is het doel van het brengen van de krachten en momenten in het mechanisme? Wat is de basis voor de reductie van krachten en momenten?
4. Welke voorwaarde ligt ten grondslag aan de vervanging van massa's en traagheidsmomenten tijdens reductie?
5. Schrijf de formule voor de kinetische energie voor het kruk-schuifmechanisme.

Andere gerelateerde werken die u mogelijk interesseren.vshm>
7161.		DYNAMIEK VAN KShM	230,8 KB
	Krachten die op de krukaslagers werken. Deze krachten omvatten: de gasdrukkracht wordt gebalanceerd in de motor zelf en wordt niet overgebracht naar zijn steunen; de traagheidskracht wordt uitgeoefend op het midden van de heen en weer gaande massa's en wordt langs de as van de cilinder geleid door de krukaslagers die op het motorhuis werken, waardoor het op de steunen in de richting van de as van de cilinder trilt; de middelpuntvliedende kracht van de roterende massa's wordt langs de kruk in het middenvlak geleid en werkt via de krukaslagers op het motorhuis ...
10783.		Dynamiek van het conflict	16.23KB
	De dynamiek van het conflict Vraag 1. Algemeen beeld van de dynamiek van het conflict pre-conflict situatie Elk conflict kan worden weergegeven door drie fasen: 1 begin 2 ontwikkeling 3 voltooiing. Het algemene schema van de dynamiek van het conflict bestaat dus uit de volgende perioden: 1 Pre-conflictsituatie - latente periode; 2 Open conflict het conflict zelf: het incident het begin van het conflict escalatie de ontwikkeling van het conflict het einde van het conflict; 3 Post-conflict periode. Een pre-conflictsituatie is een kans op een conflict...
15485.		Asoslari-dynamiek	157.05KB
	Moddiy nuqta dynamicsining birinchi asosii masalasini echish 5. Moddiy nuqta dinaming ikkinchi asosii masalasini echish 6. Dynamics moddiy nuқta moddiy nuqtalar sistemasi va absoluut zhismning harakati shu harakatni vuzhudgauchkeltiruvchi Dynamiek dastlab moddy nuktaning harakati ўrganiladi.
10816.		Bevolkingsdynamiek	252,45KB
	Bevolkingsdynamiek is een van de belangrijkste biologische en ecologische verschijnselen. Figuurlijk gesproken komt het leven van een bevolking tot uiting in haar dynamiek. Modellen van bevolkingsdynamiek en groei.
6321.		DYNAMIEK VAN EEN MATERIAAL PUNT	108.73KB
	De kracht die op een deeltje in het systeem werkt, valt samen met de kracht die op een deeltje in het systeem werkt. Dit volgt uit het feit dat de kracht afhangt van de afstanden tussen een bepaald deeltje en de deeltjes die erop werken, en mogelijk van de relatieve snelheden van de deeltjes, en deze afstanden en snelheden worden verondersteld hetzelfde te zijn in de Newtoniaanse mechanica in alle inertiaalstelsels. Referentiekaders. In het kader van de klassieke mechanica houdt men zich bezig met gravitatie- en elektromagnetische krachten, maar ook met elastische en wrijvingskrachten. Zwaartekracht en...
4683.		DYNAMIEK VAN WETENSCHAPPELIJKE KENNIS	14.29KB
	Het belangrijkste kenmerk van wetenschappelijke kennis is de dynamiek ervan - de verandering en ontwikkeling van formele en inhoudelijke kenmerken, afhankelijk van de temporele en sociaal-culturele omstandigheden voor de productie en reproductie van nieuwe wetenschappelijke informatie.
1677.		Leiderschap en groepsdynamiek	66.76KB
	Het doel van dit werk is om potentiële leiders in het studententeam te identificeren, evenals: Hoofdonderwerpen in de studie van leiderschap; Interactie tussen leider en groep; Leiderfuncties Theoretische benaderingen van leiderschap door verschillende onderzoekers. Dit werk bestaat uit twee hoofdstukken: het eerste hoofdstuk het theoretische deel is een overzicht van de belangrijkste onderwerpen in de studie van leiderschap, de relatie tussen de leider en de groep, de leidersfuncties en theoretische benaderingen van leiderschap het tweede hoofdstuk de experimentele studie van leiderschap een tabel van zes diagrammen en twee ...
4744.		STRUCTUUR EN DYNAMIEK VAN DE SAMENLEVING ALS SYSTEEM	22.85KB
	De samenleving is een historisch ontwikkelend integraal systeem van relaties en interacties tussen mensen, hun gemeenschappen en organisaties, dat zich ontwikkelt en verandert in het proces van hun gezamenlijke activiteiten.
1950.		Evenwichtsmechanismen	272KB
	Dit vloeit voort uit het feit dat de zwaartepunten van schakels in het algemeen variabelen in grootte en richting van versnelling hebben. Daarom is het bij het ontwerpen van een mechanisme de taak om rationeel de massa's van de schakels van het mechanisme te selecteren die zorgen voor de volledige of gedeeltelijke eliminatie van deze dynamische belastingen. In dit geval zullen alle andere schakels met hoekversnellingen bewegen en zullen de massazwaartepunten S1 S2 S3 lineaire versnellingen hebben.3 Aangezien de massa van het systeem van alle bewegende schakels  mi 0, dan is de versnelling van het massamiddelpunt S van dit systeem moet gelijk zijn aan...
14528.		Nauwkeurigheid van het mechanisme	169.25KB
	Bovendien is het belangrijkste de nauwkeurigheid van geometrische parameters, de nauwkeurigheid van de afmetingen van de vorm van de onderlinge rangschikking van oppervlakken, de oppervlakteruwheid. Uitwisselbaarheid ligt ten grondslag aan de unificatie en standaardisatie, waardoor de buitensporige verscheidenheid aan typische eenheden en onderdelen kan worden geëlimineerd, waardoor een minimaal aantal standaardafmetingen van eenheden van machineonderdelen met hoge operationele kenmerken wordt vastgesteld. Het is mogelijk om de gespecificeerde montagenauwkeurigheid te garanderen zonder een significante toename van de fabricagenauwkeurigheid van rolelementen en ringen...

schuif 2

collegeplan

2 Krachtanalyse van mechanismen. Krachten die inwerken op de schakels van het mechanisme. Drijvende krachten en krachten van industriële weerstand. Mechanische kenmerken van machines. Wrijving in mechanismen. Soorten wrijving. Glijdende wrijving. Wrijving op een hellend vlak. Wrijving in een spiraalvormig kinematisch paar. Wrijving in een roterend kinematisch paar. Rollende wrijving. Wrijving in kogel- en rollagers. Traagheidskrachten van schakels van platte mechanismen.

schuif 3

3 De dynamica van machines is een onderdeel van de algemene theorie van mechanismen en machines, waarin de beweging van mechanismen en machines wordt bestudeerd rekening houdend met de werkende krachten en eigenschappen van de materialen waaruit de verbindingen zijn gemaakt - elasticiteit, externe en interne wrijving, enz. De belangrijkste taken van de dynamica van machines zijn de taken van het bepalen van de bewegingsfuncties van de schakelmachines, rekening houdend met de krachten en paren traagheidskrachten van de schakels, de elasticiteit van hun materialen, de weerstand van de omgeving voor de beweging van de schakels, het balanceren van de traagheidskrachten, het waarborgen van de stabiliteit van de beweging, het reguleren van de beweging van machines.

glijbaan 4

4 VERMOGENSANALYSE VAN MECHANISMEN De beweging van echte mechanismen van machines vindt plaats onder invloed van verschillende krachten en is variabel in de tijd in overeenstemming met de verandering in modi en het doel van de machines. Het doel van de studie van de beweging van machines is om de modi van hun beweging te bepalen in overeenstemming met de vereisten van productietechnologie, werking en betrouwbaarheid. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de toelaatbare waarden vast te stellen van de krachten die inwerken op verschillende schakels in het bewegingsproces, de efficiëntie, verplaatsing, snelheid en versnelling: de beweging van de schakels en hun individuele punten.

schuif 5

Krachten en momenten die in de schakels van het mechanisme werken

5 Drijvende krachten Fd en Md. Krachten en momenten van weerstand (Fs, Ms). De arbeid van krachten en weerstandsmomenten per cyclus is negatief: Ac

schuif 6

Mechanische eigenschappen

6 Mechanische eigenschappen zijn gespecificeerd in het gegevensblad. 1 - de snelheid waarmee de motoras draait; 2 - de snelheid waarmee de hoofdas van de werkende machine zal draaien. 1 en 2 moeten met elkaar in overeenstemming worden gebracht. Bijvoorbeeld het aantal omwentelingen n1 = 7000 tpm en n2 = 70 tpm. Om de mechanische kenmerken van de motor en de werkende machine aan te passen, is er een transmissiemechanisme tussen geïnstalleerd, dat zijn eigen mechanische kenmerken heeft. up2=1/2=700/70=10

Schuif 7

Mechanische kenmerken van de machine aan de hand van het voorbeeld van een heen en weer bewegende machine

7 Mechanische kenmerken van een driefasige asynchrone motor (Fig. 1). ICE-indicatordiagram (Fig. 2). H - zuigerslag in een zuigermachine (afstand tussen de uiterste posities van de zuiger) Fig.3. Schema pompindicatie (fig.4) fig.1 fig.2 fig.3 fig.4

Schuif 8

Wrijving in mechanismen

8 Wrijving is een complex fysisch en chemisch proces dat gepaard gaat met het vrijkomen van warmte. Dit komt door het feit dat bewegende lichamen relatieve beweging weerstaan. Een maat voor de intensiteit van weerstand tegen relatieve beweging is de kracht (moment) van wrijving. Er zijn rollende wrijving, glijdende wrijving, evenals droge, grens- en vloeistofwrijving. Als de totale hoogte van de microruwheid van de op elkaar inwerkende oppervlakken groter is dan de hoogte van de smeermiddellaag, dan - droge wrijving. gelijk is aan de hoogte van de smeermiddellaag, dan is de grenswrijving. minder dan de hoogte van de smeermiddellaag, dan - vloeistof

Schuif 9

Soorten wrijving

9 Volgens het object van interactie worden externe en interne wrijving onderscheiden. Externe wrijving is de oppositie tegen de relatieve beweging van de lichamen die in contact zijn in de richting die in het vlak van hun contact ligt. Interne wrijving is de oppositie tegen de relatieve beweging van afzonderlijke delen van hetzelfde lichaam. Op basis van de aan- of afwezigheid van relatieve beweging worden wrijving van rust en wrijving van beweging onderscheiden. Wrijving van rust (statische wrijving) - externe wrijving, met relatieve rust van de contactlichamen. Wrijving van beweging (kinetische wrijving) - externe wrijving, met de relatieve beweging van contactlichamen. Volgens het type relatieve beweging van lichamen onderscheiden ze: glijdende wrijving - externe wrijving met relatieve glijden van contactlichamen, rollende wrijving - externe wrijving met relatieve rollen van contacterende lichamen.

Schuif 10

10 Volgens de fysieke tekenen van de staat van op elkaar inwerkende lichamen, worden de volgende onderscheiden: pure wrijving - externe wrijving met de volledige afwezigheid van vreemde onzuiverheden op de wrijvende oppervlakken; droge wrijving - externe wrijving, waarbij de wrijvende oppervlakken bedekt zijn met oxidefilms en geadsorbeerde moleculen van gassen en vloeistoffen, en er is geen smeermiddel; grenswrijving - externe wrijving, waarbij er semi-vloeibare wrijving is tussen de wrijvende oppervlakken - wrijving, waarbij er een dunne (in de orde van 0,1 m of minder) smeermiddellaag is tussen de wrijvende oppervlakken; oppervlakken hebben een smeerlaag met de gebruikelijke eigenschappen; vloeistofwrijving - wrijving waarbij de oppervlakken van wrijvende vaste lichamen volledig van elkaar worden gescheiden door een laag vloeistof.

glijbaan 11

Wrijving op een hellend vlak

11 Glijdende wrijving

schuif 12

Rekening houdend met wrijving in een roterend kinematisch paar.

dia 13

13 1 - tap rc - tapradius Δ - opening  - straal van wrijvingscirkel;  \u003d O1C Van ΔO1SK  \u003d sin  O1C \u003d O1K sin  Mc \u003d Q12.O1C \u003d Q12. rc.sin  Onder kleine hoeken sin ≈tg =f . Dan: Mc= Q12. rц.f Wanneer wrijving in de roterende versnellingsbak in aanmerking wordt genomen, wijkt de resulterende reactie af van de gemeenschappelijke normaal door de wrijvingshoek  en gaat deze tangentieel naar de wrijvingscirkel met straal .

Schuif 14

rollende wrijving;

14 Rollende wrijving - het moment van krachten die voortkomen uit het rollen van een van de twee contact makende en samenwerkende lichamen ten opzichte van de andere, die de rotatie van het bewegende lichaam tegenwerken.

schuif 15

Rollende wrijvingscoëfficiënt

15 De rolwrijvingscoëfficiënt is de schouder van een paar rolwrijving, d.w.z. de afstand waarmee de normale reactie wordt verschoven. De rolwrijvingscoëfficiënt is f = Мmax/N. Het wordt gemeten in lineaire eenheden en empirisch bepaald.

schuif 16

Hoek en wrijvingskegel

Schuif 17

Wrijving in kogel- en rollagers

17 Rollende wrijving is de wrijving van de beweging van twee vaste lichamen, waarbij hun snelheden op de contactpunten gelijk zijn in waarde en richting. Een dergelijke interactie en dienovereenkomstig het type wrijving wordt waargenomen in kogel- en rollagers, in rolgeleidingsmaten.

Schuif 18

Traagheidskrachten van platte mechanismen

18 Krachten en traagheidsmomenten van de schakels, die voortkomen uit een verandering in de bewegingssnelheid van de schakels en inwerken op de banden die de schakels vasthouden. De traagheidskrachten belemmeren de beweging tijdens het accelereren en dragen hieraan bij tijdens het vertragen. De traagheidskrachten worden bepaald door het product van de massa door de versnellingsvector van het traagheidscentrum van de schakel.

Schuif 19

Traagheidskrachten

19 Traagheidskrachten - voorgesteld door D'Alembert voor krachtberekening van bewegende mechanische systemen. Wanneer deze krachten worden opgeteld bij de externe krachten die op het systeem inwerken, wordt een quasi-statisch evenwicht van het systeem tot stand gebracht dat kan worden berekend met behulp van de statische vergelijkingen (kinetostatica-methode). De rekenuitdrukkingen voor het bepalen van de traagheidskrachten zijn je bekend uit de cursus Theoretische Mechanica.

Schuif 20

Vragen voor zelfonderzoek

20 1. De belangrijkste kenmerken van de machtsanalyse van mechanismen? 2. Welke krachten en momenten kunnen er ontstaan ​​in de schakels van het mechanisme tijdens beweging? 3. Wat zijn de belangrijkste kenmerken van de machines. 4. Welke soorten wrijving ken je, beschrijf ze? 5. Wat is het verschil tussen schuifwrijving en rolwrijving? 6. Hoe wordt de wrijvingscoëfficiënt bepaald?

Bekijk alle dia's