การวิเคราะห์แบบไดนามิกเป็นสาขาหนึ่งของทฤษฎีกลไกและเครื่องจักร ซึ่งศึกษาการเคลื่อนที่ของการเชื่อมโยงกลไกภายใต้อิทธิพลของระบบแรงที่กำหนด เป้าหมายหลักของการวิเคราะห์แบบไดนามิกคือการสร้างความสัมพันธ์ทั่วไประหว่างแรง (โมเมนต์ของแรง) ที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไกและพารามิเตอร์จลนศาสตร์ของกลไก โดยคำนึงถึงมวล (โมเมนต์ความเฉื่อย) ของการเชื่อมโยง การขึ้นต่อกันเหล่านี้ถูกกำหนดจากสมการการเคลื่อนที่ของกลไก

ด้วยปัญหาที่หลากหลายของการวิเคราะห์แบบไดนามิก พวกเขาแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: ในปัญหาประเภทแรกพวกเขากำหนดภายใต้อิทธิพลของสิ่งที่บังคับให้การเคลื่อนไหวของกลไกที่กำหนดเกิดขึ้น (ปัญหาแรกของพลวัต); ในปัญหาประเภทที่สองตามระบบแรงที่กำหนดซึ่งกระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไกจะพบพารามิเตอร์จลนศาสตร์ (ปัญหาที่สองของพลวัต)

กฎการเคลื่อนที่ของกลไกในรูปแบบการวิเคราะห์จะได้รับในรูปแบบของการพึ่งพาพิกัดทั่วไปตรงเวลา ปัญหาเกี่ยวกับไดนามิกจะแก้ไขได้ง่ายที่สุดสำหรับกลไกที่มีลิงก์ที่เข้มงวดและมีอิสระในการใช้งานระดับหนึ่ง วิธีการแบบคลาสสิกทฤษฎีกลไกและเครื่องจักร อย่างไรก็ตาม การปฏิบัติด้านเทคนิคสมัยใหม่จำเป็นต้องมีวิธีแก้ปัญหาเพิ่มเติม งานที่ซับซ้อนซึ่งมีการศึกษาพลวัตของเครื่องจักรและกลไกความเร็วสูงโดยคำนึงถึงคุณสมบัติยืดหยุ่นของวัสดุในการเชื่อมโยงการมีช่องว่างในโซ่จลนศาสตร์และปัจจัยอื่น ๆ ในกรณีเช่นนี้ ปัญหาไดนามิกจะได้รับการแก้ไข ระบบเครื่องกลด้วยดีกรีอิสระหลายระดับ (หรือด้วยดีกรีอิสระจำนวนอนันต์) โดยใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนของระบบหลายมิติของสามัญ สมการเชิงอนุพันธ์สมการเชิงอนุพันธ์ย่อย หรือสมการเชิงอนุพันธ์เชิงปริพันธ์

แรงที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไกและการจำแนกประเภทของพวกมัน

แรงที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไกสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มได้ดังต่อไปนี้

แรงผลักดันเอฟ ง (หรือแรงคู่ที่มีโมเมนต์ Mง ) – สิ่งเหล่านี้คือกองกำลังที่งานเบื้องต้นเกี่ยวกับการกระจัดที่เป็นไปได้ของจุดใช้งานนั้นเป็นค่าบวกแรงขับเคลื่อนถูกนำไปใช้กับข้อต่อขับเคลื่อนจากฝั่งมอเตอร์ ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เครื่องจักรเคลื่อนที่ เอาชนะกองกำลังต้านทาน และดำเนินกระบวนการทางเทคโนโลยีที่กำหนด มอเตอร์ถูกใช้เป็นมอเตอร์ขับเคลื่อน สันดาปภายใน, ไฟฟ้า, ไฮดรอลิก, นิวแมติก ฯลฯ

กองกำลังต่อต้านเอฟ ค (หรือคู่แรงต้านทานที่มีโมเมนต์ Mกับ ) – สิ่งเหล่านี้คือแรงที่งานเบื้องต้นเกี่ยวกับการกระจัดที่เป็นไปได้ของจุดใช้งานนั้นเป็นลบกองกำลังต้านทานขัดขวางการเคลื่อนที่ของกลไก พวกมันถูกแบ่งออกเป็นกองกำลังต่อต้านที่มีประโยชน์ (ฟ ps, Mps) เพื่อเอาชนะจุดประสงค์ของกลไกนี้และพลังแห่งการต่อต้านที่เป็นอันตราย (ฟ BC, Mvs) ทำให้เกิดการใช้พลังงานที่ไม่เกิดประสิทธิผลของแรงขับเคลื่อน

กำหนดกำลังต้านทานที่มีประโยชน์ กระบวนการทางเทคโนโลยีเพราะเหตุนั้นพวกเขาจึงถูกเรียก ผ่านเทคโนโลยีหรือ ความต้านทานการผลิต- โดยปกติแล้วจะแนบไปกับลิงค์เอาท์พุตของเครื่องบริหาร แรงต้านทานที่เป็นอันตรายส่วนใหญ่เป็นแรงเสียดทานในคู่จลนศาสตร์และแรงต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม แนวคิดของ "กองกำลังที่เป็นอันตราย" นั้นมีเงื่อนไขเนื่องจากในบางกรณีพวกเขารับประกันการทำงานของกลไก (ตัวอย่างเช่นการเคลื่อนที่ของลูกกลิ้งนั้นได้มาจากแรงของการยึดเกาะกับพื้นผิวถนน)

เชื่อมโยงแรงน้ำหนักเอฟ g ขึ้นอยู่กับทิศทางของการกระทำที่สัมพันธ์กับทิศทางของแรงขับเคลื่อน อาจเป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายได้เมื่อส่งเสริมหรือขัดขวางการเคลื่อนไหวของกลไกตามลำดับ

แรงเฉื่อยเอฟ และหรือ โมเมนต์ความเฉื่อยบังคับให้ Mและเกิดขึ้นเมื่อความเร็วของการเคลื่อนที่ของข้อต่อเปลี่ยนแปลง อาจเป็นได้ทั้งแรงผลักดันและแรงต้านทาน ขึ้นอยู่กับทิศทางของการกระทำที่สัมพันธ์กับทิศทางการเคลื่อนที่ของข้อต่อ

ใน กรณีทั่วไปแรงขับเคลื่อนและแรงต้านทานเป็นฟังก์ชันของพารามิเตอร์จลนศาสตร์ (เวลา พิกัด ความเร็ว ความเร่งของจุดที่ใช้แรง) ฟังก์ชันเหล่านี้สำหรับเครื่องยนต์และเครื่องจักรทำงานเฉพาะเรียกว่าฟังก์ชันเหล่านี้ ลักษณะทางกลซึ่งระบุไว้ในรูปแบบการวิเคราะห์หรือกราฟิก

ในรูป 1.20 แสดงคุณลักษณะทางกล มง = = Md(ω) ของมอเตอร์ไฟฟ้าชนิดต่างๆ

กระแสตรงด้วยการกระตุ้นแบบขนาน(ขดลวดกระตุ้นมอเตอร์เชื่อมต่อขนานกับขดลวดกระดอง) มีรูปแบบของเชิงเส้นเชิงเส้นที่ลดการพึ่งพาแรงบิด Md กับความเร็วเชิงมุมของการหมุนของเพลา c (รูปที่ 1.20, ก)เครื่องยนต์ที่มีลักษณะทางกลดังกล่าวจะทำงานได้อย่างเสถียรตลอดช่วงความเร็วเชิงมุมทั้งหมด

ลักษณะทางกลของมอเตอร์ไฟฟ้า DC พร้อมการกระตุ้นแบบอนุกรม(การพันขดลวดสนามเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวดกระดอง) ดูเหมือนจะเป็นความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้น มง = Md(ω) ดังแสดงในรูปที่ 1.20, ข.

ลักษณะทางกล มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสกระแสตรง(รูปที่ 1.20, วี) ถูกอธิบายโดยการพึ่งพาที่ซับซ้อนมากขึ้น ลักษณะมีขึ้นและลง พื้นที่การทำงานที่มั่นคงของระบบไฟฟ้า

ข้าว. 1.20

เครื่องยนต์เป็นส่วนด้านล่างของคุณลักษณะ หากเป็นช่วงเวลาแห่งการต่อต้าน ม c มีค่ามากกว่าโมเมนต์สูงสุดของแรงขับเคลื่อน ม d เครื่องยนต์ดับ ช่วงเวลาดังกล่าว มเรียกว่า s ช่วงเวลาที่พลิกคว่ำ มแน่นอน ความเร็วเชิงมุม ω = = ωnom ซึ่งเครื่องยนต์พัฒนากำลังสูงสุดเรียกว่าความเร็วเชิงมุมที่กำหนด และแรงบิดที่สอดคล้องกัน มง = มชื่อ – แรงบิดสูงสุด- ความเร็วเชิงมุม ω = ωс ด้วยซึ่ง ม d = 0 เรียกว่า ความเร็วเชิงมุมแบบซิงโครนัส.

ลักษณะทางกลของเครื่องจักรทำงานมักจะแสดงถึงเส้นโค้งจากน้อยไปมาก (รูปที่ 1.21) ลักษณะของคอมเพรสเซอร์ ปั๊มหอยโข่ง ฯลฯ มีประเภทนี้

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

การวิเคราะห์กลไกแบบไดนามิก

1. ปัญหาจลนศาสตร์

การออกแบบกลไกใหม่มักจะมาพร้อมกับการคำนวณความแข็งแรงขององค์ประกอบและขนาดของลิงก์จะถูกกำหนดตามแรงที่กระทำกับกลไกเหล่านั้น

หากในจลนศาสตร์ของกลไกซึ่งพิจารณาเฉพาะเรขาคณิตของการเคลื่อนไหวโครงร่างของลิงค์ก็ถูกละเลยโดยกำหนดเฉพาะขนาดลักษณะเฉพาะเช่นระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของบานพับและมิติอื่น ๆ ที่กำหนด การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของลิงก์ จากนั้นเมื่อคำนวณความแข็งแรง จำเป็นต้องมีแนวคิดเกี่ยวกับลิงก์ในพื้นที่สามมิติ แรงที่กระทำต่อองค์ประกอบของคู่จลนศาสตร์ซึ่งเป็นผลมาจากความต้านทานทางเทคโนโลยีและทางกลกำหนดความเค้นในลิงก์หากเลือกขนาดของส่วนหลังหรือกำหนดขนาดของลิงก์หากความเค้นของวัสดุของลิงก์ มีการระบุ

ดังนั้นการคำนวณกลไกเพื่อความแข็งแรงจะต้องนำหน้าด้วยการกำหนดแรงดังนั้นหนึ่งในภารกิจหลักของจลนศาสตร์คือการกำหนดแรงเหล่านั้นที่กระทำกับองค์ประกอบของคู่จลนศาสตร์และทำให้เกิดการเสียรูปของการเชื่อมโยงระหว่างการดำเนินการ

วิธีการคำนวณแรงที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไกโดยไม่คำนึงถึงแรงเฉื่อยจะรวมกันภายใต้ชื่อสถิตยศาสตร์ของกลไกและวิธีการคำนวณแรงโดยคำนึงถึงแรงเฉื่อยของการเชื่อมโยงซึ่งพิจารณาโดยประมาณเรียกว่ากลไกจลนศาสตร์ ในทางปฏิบัติ วิธีการคำนวณกลไกแบบสถิตและแบบคิเนโตสถิตไม่แตกต่างกันหากเราพิจารณาว่าแรงเฉื่อยได้รับจากแรงภายนอก

Kinetostatics รวมวิธีการคำนวณแรงที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไก โดยคำนึงถึงแรงเฉื่อย

2. แรงที่กระทำต่อกลไก

2.1 การจำแนกประเภทของกองกำลัง

ในระหว่างการทำงานของเครื่องจักร แรงภายนอกที่ระบุจะถูกนำไปใช้กับข้อต่อ ซึ่งรวมถึง: แรงขับเคลื่อน แรงต้านทานทางเทคโนโลยี แรงโน้มถ่วงของข้อต่อ ความต้านทานทางกลหรือเพิ่มเติม และแรงเฉื่อยที่ปรากฏเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของข้อต่อ . แรงที่ไม่รู้จักจะเป็นปฏิกิริยาคัปปลิ้งที่กระทำต่อองค์ประกอบของคู่จลนศาสตร์

แรงที่กระทำต่อลิงก์นั้นแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มตามอัตภาพ: แรงผลักดัน P dv และแรงต้านทาน R S

พลังขับเคลื่อนคือพลังที่ก่อให้เกิด การทำงานเชิงบวก, เช่น. ทิศทางของแรงผลักดันและความเร็วของจุดใช้งานนั้นตรงกันหรือก่อตัวเป็นมุมแหลม

อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี แรงที่ใช้กับตัวเชื่อมอาจกลายเป็นแรงต้านทาน และทำให้เกิดการทำงานเชิงลบ ตัวอย่างเช่น เราสามารถอ้างอิงถึงเครื่องยนต์ที่ใช้ความร้อนซึ่งแรงที่กระทำต่อลูกสูบทำให้เกิดการทำงานเชิงลบเมื่อบีบอัดส่วนผสมของก๊าซ

ตัวอย่างเช่น ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน แรงผลักดันจะเป็นผลมาจากแรงดันเมื่อส่วนผสมที่ติดไฟได้ถูกจุดชนวน

กองกำลังต้านทานคือกองกำลังที่ขัดขวางการเคลื่อนที่ของกลไกที่เชื่อมโยง งานของกองกำลังเหล่านี้มักเป็นลบเสมอเช่น ทิศทางของแรงและความเร็ว ณ จุดที่ใช้นั้นอยู่ตรงข้ามหรือก่อตัวเป็นมุมป้าน มีกองกำลังต่อต้านที่เป็นประโยชน์และการต่อต้านที่เป็นอันตราย ในเครื่องจักรที่ใช้งาน แรงต้านทานที่มีประโยชน์คือ ความต้านทานต่อการตัดโลหะ ความต้านทานต่อแรงอัดของแก๊ส แรงต้านทานที่เป็นอันตรายคือแรงเสียดทานและแรงต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม

นอกจากแรงเหล่านี้แล้ว ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงแรงโน้มถ่วง (แรงน้ำหนัก) ของลิงค์ G ซึ่งถูกใช้ที่จุดศูนย์ถ่วง แรงเฉื่อยของลิงค์ และพลังของปฏิกิริยาการมีเพศสัมพันธ์

แรงเฉื่อย P u ปรากฏขึ้นเมื่อลิงก์เคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอ แรงเฉื่อย เช่น แรงน้ำหนัก สามารถทำงานได้ทั้งเชิงบวกและเชิงลบ

แรงปฏิกิริยาคัปปลิ้ง R ที่ทำหน้าที่ในคู่จลนศาสตร์ถูกนำมาใช้เมื่อพิจารณาถึงจุดเชื่อมต่อใดๆ ที่แยกออกจากกลไก เมื่อพิจารณากลไกทั้งหมดโดยรวม ควรพิจารณาปฏิกิริยาของพันธะด้วย กองกำลังภายใน, เช่น. สมดุลกันเป็นคู่

ความต้านทานทางกลหรือความต้านทานเพิ่มเติม F ในเครื่องจักรส่วนใหญ่เกิดขึ้นในรูปแบบของแรงต้านทานที่ปรากฏระหว่างการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ขององค์ประกอบของคู่จลนศาสตร์หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือแรงเสียดทานในรูปแบบของความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมเช่นความต้านทานตามหลักอากาศพลศาสตร์ความต้านทาน แรงเนื่องจากความแข็งแกร่งของตัวต่อที่ยืดหยุ่น เช่น เชือก โซ่ สายพาน ฯลฯ แรงเสียดทานปรากฏภายใต้อิทธิพลของปฏิกิริยาปกติที่กระทำเป็นคู่จลนศาสตร์และเป็นที่รู้จักของแรง ตามกฎแล้วแรงเสียดทานจะก่อให้เกิดงานเชิงลบเนื่องจากพวกมันมักจะไปในทิศทางตรงกันข้ามกับความเร็วของการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ขององค์ประกอบของคู่จลนศาสตร์ ความต้านทานเพิ่มเติมประเภทนี้ที่มาพร้อมกับการทำงานของเครื่องจักรเป็นสิ่งสำคัญที่สุด เนื่องจากในหลายกรณี พลังงานเกือบทั้งหมดที่ใช้ในการทำให้เครื่องจักรเคลื่อนที่นั้นถูกใช้ไปกับการเอาชนะแรงเสียดทาน ด้วยเหตุนี้ แรงเสียดทานจะได้รับการพิจารณาแยกกัน

2.2 แรงภายนอกและลักษณะทางกลของเครื่องจักร

แรงภายนอกสามารถคงที่ได้ เช่น แรงโน้มถ่วง ความต้านทานต่อการตัดโลหะที่หน้าตัดของเศษคงที่ ฯลฯ หรือขึ้นอยู่กับตำแหน่งของจุดเชื่อมต่อที่แรงกระทำนั้นเท่านั้น (แรงดันก๊าซที่กระทำต่อลูกสูบของการเผาไหม้ภายใน เครื่องยนต์หรือคอมเพรสเซอร์ ความต้านทานที่เกิดจากการเจาะกดเมื่อทำการเจาะรู ฯลฯ) กับความเร็วของข้อต่อ (แรงบิดของมอเตอร์ แรงเสียดทานของตัวหล่อลื่น ฯลฯ) ตรงเวลา นอกจากนี้ แรงอาจกระทำในเครื่องจักรโดยขึ้นอยู่กับตัวแปรอิสระจำนวนหนึ่งที่แสดงไว้ข้างต้น การกำหนดขนาดแรงภายนอกเฉพาะสามารถทำได้เฉพาะเมื่อมีการระบุคุณลักษณะเท่านั้น

ดังนั้นสำหรับกลไกหลักของเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะกฎการเปลี่ยนแปลงของแรงดันแก๊ส P ในกระบอกสูบจะได้รับจากแผนภาพตัวบ่งชี้ - การพึ่งพา P=ѓ(H) (รูปที่ 1)

การทำงานของเครื่องยนต์เต็มรอบจะสิ้นสุดลงภายในสองรอบของข้อเหวี่ยง ในช่วงครึ่งแรกของการปฏิวัติส่วนผสมที่ติดไฟได้ FO จะถูกดูดเข้าไปในช่วงครึ่งหลังของการปฏิวัติส่วนผสมนี้ OD จะถูกบีบอัดตามเส้นโค้ง DA - การจุดระเบิดของส่วนผสมตามเส้นโค้ง AB - การขยายตัวของส่วนผสมที่ติดไฟ ( จังหวะกำลัง) ตามแนวโค้ง BF - ไอเสีย

การวางแผนการกระจัด x ตามแกน H ที่นำมาจากแผนกลไก การค้นหาลำดับที่สอดคล้องกันบนแผนภาพตัวบ่งชี้นั้นไม่ใช่เรื่องยาก

แรงดันส่วนเกิน P บนลูกสูบคือความแตกต่างของแรงดันแก๊สในกระบอกสูบและ ความดันบรรยากาศสัดส่วนกับพิกัดที่วัดจากเส้นความดันบรรยากาศ

แรงที่กระทำต่อลูกสูบถูกกำหนดจากสูตร:

โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ

สำหรับคอมเพรสเซอร์แบบออกทางเดียว กฎการเปลี่ยนแปลงของแรงดันแก๊สในกระบอกสูบจะได้รับจากแผนภาพตัวบ่งชี้ด้วย (รูปที่ 2)

เครื่องเกียร์จลนศาสตร์เลื่อน

เส้นโค้ง FCD - การอัดแก๊ส

DA - ไอเสีย

AB คือการขยายตัวของก๊าซที่เหลืออยู่ในปริมาตรที่ตายแล้ว

BF - การดูดก๊าซส่วนใหม่

ปัจจัยขนาดแรง

พิกัดที่สอดคล้องกับตัวแปร x อยู่ที่ไหน

แผนภาพการเปลี่ยนแปลงกำลังบนเพลาเครื่องยนต์หรือแรงบิดเฉลี่ยขึ้นอยู่กับจำนวนรอบเรียกว่าลักษณะทางกลของเครื่องยนต์ (รูปที่ 3)

2.3 การหาแรงเฉื่อย

เมื่อกลไกทำงานจะเกิดแรงเฉื่อย พวกมันทำให้เกิดแรงกดดันเพิ่มเติมในคู่จลนศาสตร์ แรงเหล่านี้เข้าถึงขนาดใหญ่เป็นพิเศษในยานพาหนะความเร็วสูง

แรงเฉื่อยถูกกำหนดโดยน้ำหนักที่กำหนดของข้อต่อและความเร่ง วิธีการกำหนดขึ้นอยู่กับประเภทของการเคลื่อนที่ของลิงค์

กรณีแรก: ข้อต่อทำการเคลื่อนที่แบบระนาบขนาน (ก้านสูบ) เป็นที่ทราบกันดีว่าแรงเฉื่อยเบื้องต้นในกรณีนี้จะลดลงเหลือแรงลัพธ์ P u และโมเมนต์แรงเฉื่อย M u .

แรงเฉื่อย P u ถูกใช้ที่จุดศูนย์ถ่วงของข้อต่อและเท่ากับ:

โดยที่ m คือมวลของลิงค์

s คือความเร่งเชิงเส้นของจุดศูนย์ถ่วงของจุดเชื่อมต่อ

โมเมนต์ความเฉื่อย:

โดยที่ J คือโมเมนต์ความเฉื่อยของการเชื่อมโยงสัมพันธ์กับจุดศูนย์ถ่วง

ความเร่งเชิงมุมของลิงก์

เครื่องหมายลบแสดงว่าแรงเฉื่อย P u พุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับความเร่ง a s และโมเมนต์ M u พุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับความเร่งเชิงมุม

ขนาดและทิศทางของความเร่งถูกกำหนดจากการคำนวณจลนศาสตร์ และต้องระบุค่าของ m, J s

แรง P u และโมเมนต์ M u สามารถถูกแทนที่ด้วยแรงผลลัพธ์หนึ่งแรง P u ที่จุดแกว่ง (รูปที่ 4)

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แรงเฉื่อย P u จะต้องถูกถ่ายโอนไปยังระยะทางที่เท่ากับ

ค่าของแขนนี้พบได้ดังนี้: จากแผนการเร่งความเร็ว (รูปที่ 3.3) สามเหลี่ยมจะถูกถ่ายโอนไปยังลิงค์ AB

ส่วนเมื่อพบจุด "K" (จุดแกว่ง) เราใช้เวกเตอร์แรงเฉื่อยกับมันโดยมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับเวกเตอร์ความเร่งของจุดศูนย์ถ่วง

กรณีที่สอง: ลิงค์ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวแบบหมุน (รูปที่ 5)

ก) เมื่อการหมุนไม่สม่ำเสมอและเมื่อจุดศูนย์ถ่วงไม่ตรงกับแกนการหมุน จะเกิดแรงเฉื่อย Pu และโมเมนต์ความเฉื่อย เมื่อนำกำลังและโมเมนต์ ไหล่ SK ถูกกำหนดโดยสูตร (3.4):

โดยที่ SK คือระยะห่างจากจุดศูนย์ถ่วงถึงจุดสวิง

b) ด้วยการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ P และวางไว้ที่จุดศูนย์ถ่วง

M และ = 0 เพราะ =0.

c) จุดศูนย์ถ่วงเกิดขึ้นพร้อมกับแกนการหมุน = 0 จากนั้น P และ = 0; คุณ = 0.

กรณีที่สาม: ลิงก์กระทำ การเคลื่อนไหวไปข้างหน้า(ตัวเลื่อน) (รูปที่ 6)

ที่นี่ M และ = 0 หากการเคลื่อนที่ของลิงค์ไม่สม่ำเสมอจะเกิดแรงเฉื่อย

หากไม่ได้ระบุโมเมนต์ความเฉื่อยของจุดเชื่อมต่อในงานออกแบบหลักสูตร สามารถประมาณค่าดังกล่าวได้จากสูตร:

โดยที่ m คือมวลของลิงค์

ล. - ความยาวลิงก์

K - สัมประสิทธิ์ 810

ปัญหาประการหนึ่งของพลศาสตร์ของกลไกคือการกำหนดแรงที่กระทำต่อองค์ประกอบของคู่จลนศาสตร์ และสิ่งที่เรียกว่าแรงสมดุล ความรู้เกี่ยวกับแรงเหล่านี้จำเป็นสำหรับการคำนวณกลไกเพื่อความแข็งแรง กำหนดกำลังของเครื่องยนต์ การสึกหรอของพื้นผิวที่เสียดสี การกำหนดประเภทของตลับลูกปืนและการหล่อลื่น ฯลฯ เช่น การคำนวณกำลังของกลไกถือเป็นขั้นตอนสำคัญของการออกแบบเครื่องจักร

โดยการปรับสมดุลแรง เรามักจะเข้าใจแรงที่สมดุลโดยแรงภายนอกและแรงเฉื่อยของการเชื่อมโยงกลไก ซึ่งพิจารณาจากสภาวะการหมุนที่สม่ำเสมอของข้อเหวี่ยง จำนวนแรงสมดุลที่ต้องใช้กับกลไกจะเท่ากับจำนวนลิงก์เริ่มต้นหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือจำนวนระดับความเป็นอิสระของกลไก ตัวอย่างเช่น หากกลไกมีระดับความอิสระสองระดับ ก็ต้องใช้แรงสมดุลสองแรงในกลไกนั้น

3. การวิเคราะห์แรงของกลไก การกำหนดปฏิกิริยาเป็นคู่จลนศาสตร์

การวิเคราะห์แรงของกลไกจะขึ้นอยู่กับการแก้ปัญหาโดยตรงหรือปัญหาแรกของไดนามิก - เพื่อกำหนดแรงกระทำจากการเคลื่อนไหวที่กำหนด ดังนั้นจึงพิจารณากฎการเคลื่อนที่ของจุดเชื่อมต่อเริ่มต้นในการวิเคราะห์แรง แรงภายนอกที่กระทำต่อจุดเชื่อมต่อของกลไกมักจะถือว่าได้รับเช่นกัน ดังนั้นจึงสามารถกำหนดได้เฉพาะปฏิกิริยาในคู่จลนศาสตร์เท่านั้น แต่บางครั้งแรงภายนอกที่ใช้กับจุดเชื่อมต่อเริ่มต้นนั้นถือว่าไม่ทราบ จากนั้นการวิเคราะห์แรงจะรวมถึงการกำหนดแรงที่เป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ที่ยอมรับของจุดเชื่อมต่อเริ่มต้น เมื่อแก้ไขปัญหาทั้งสอง จะใช้หลักการดาล็องแบร์ ​​ซึ่งการเชื่อมโยงของกลไกถือได้ว่าอยู่ในสมดุลหากมีการเพิ่มแรงเฉื่อยเข้ากับแรงภายนอกทั้งหมดที่กระทำต่อกลไกนั้น สมการสมดุลในกรณีนี้เรียกว่าไคเนโตสแตติก สมการเพื่อแยกความแตกต่างจากสมการทั่วไป เช่น สมการสมดุลโดยไม่คำนึงถึงแรงเฉื่อย โดยปกติการเชื่อมโยงของกลไกแบบแบนจะมีระนาบสมมาตรขนานกับระนาบการเคลื่อนที่ จากนั้นเวกเตอร์หลักของแรงเฉื่อยของลิงก์ P u และโมเมนต์หลักของแรงเฉื่อยของลิงค์ถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ m คือมวลของข้อต่อ

เวกเตอร์ความเร่งของจุดศูนย์กลางมวล

เมื่อคำนวณกลไกทางจลนศาสตร์ จำเป็นต้องพิจารณาปฏิกิริยาในคู่จลนศาสตร์และแรงสมดุลหรือโมเมนต์สมดุลของแรงคู่

เราจะดำเนินการคำนวณแรงของกลไกภายใต้สมมติฐานว่าไม่มีแรงเสียดทานในคู่จลนศาสตร์ และแรงทั้งหมดที่กระทำต่อกลไกนั้นอยู่ในระนาบเดียวกัน

หนึ่งใน วิธีการที่ทราบการคำนวณแรงเป็นวิธีการพิจารณาแต่ละการเชื่อมโยงของกลไกในสภาวะสมดุล ด้วยวิธีนี้ กลไกจะแบ่งออกเป็นแต่ละลิงก์

ขั้นแรกให้พิจารณาความสมดุลของลิงค์ด้านนอกสุดโดยนับจากลิงค์หลัก (นำหน้า) จากนั้นจึงพิจารณาสมดุลของลิงค์ที่เชื่อมต่อกับลิงค์ด้านนอกสุดเป็นต้น ความสมดุลของลิงค์หลักถือเป็นจุดสุดท้าย

เมื่อพิจารณาถึงลิงก์เดียวในสภาวะสมดุล จำเป็นต้องใช้แรงภายนอกทั้งหมดกับลิงก์นั้น (P DV, R PS, R I, G) รวมถึงปฏิกิริยาของการเชื่อมต่อที่ลิงก์ที่ไม่ได้เชื่อมต่อจะกระทำกับลิงก์ที่ได้รับ

ให้เราร่างวิธีการคำนวณโดยใช้ตัวอย่างของกลไกสี่ลิงค์ อันดับแรก ให้เราพิจารณาลิงค์ 3 (แอก) ในสภาวะสมดุล โดยใช้แรงกระทำทั้งหมดไปใช้กับจุดนั้น รวมถึงปฏิกิริยาของจุดเชื่อมต่อด้วย (รูปที่ 7)

ปฏิกิริยาในคู่การหมุน “C” ไม่เป็นที่รู้จักทั้งในด้านขนาดหรือทิศทาง

เพื่อตรวจสอบปฏิกิริยานี้ เราจะแทนที่ด้วยส่วนประกอบสองชิ้น (รูปที่ 7b) ซึ่งหนึ่งในนั้นวางไปตามก้านสูบ (2) และส่วนประกอบที่สองตามแขนโยก (3)

ค่านี้สามารถพบได้จากสภาวะสมดุลของลิงก์ที่ต้องการ

ลิงค์ (3) อยู่ในสภาวะสมดุลภายใต้การกระทำของแรงต่อไปนี้ R P.S.; พีจาก; กรัม 3; R03; - -

เราสร้างสมการสำหรับโมเมนต์ของแรงทั้งหมดที่สัมพันธ์กับจุด D

หากหลังจากระบุค่านี้แล้ว หากกลายเป็นลบ ทิศทางของมันจะตรงกันข้ามกับค่าที่เลือก ส่วนประกอบสามารถพบได้โดยการพิจารณาจุดเชื่อมต่อเดียว (2) ในสภาวะสมดุล (รูปที่ 8a)

จากสภาวะสมดุลของลิงก์ (2) เราสามารถเขียนได้

สามารถพบปฏิกิริยาที่ไม่ทราบสาเหตุ R12 ที่เหลืออยู่ วิธีการแบบกราฟิกการสร้างแผนกำลังสำหรับลิงค์นี้ (รูปที่ 3.8b)

สมการสมดุลของลิงก์ (2) มีรูปแบบดังนี้:

จากขั้วที่เลือกโดยพลการ เราจะวาดจุดแรงบนมาตราส่วนในรูปแบบของเวกเตอร์ จากนั้นเพิ่มเวกเตอร์ที่แสดงแรง G ในระดับเดียวกันในเชิงเรขาคณิต เป็นต้น

เวกเตอร์บอกขนาดของปฏิกิริยา R 12 ให้เราทราบ

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้พิจารณาข้อเหวี่ยง AB ในสภาวะสมดุล (รูปที่ 9)

ข้อเหวี่ยงอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงน้ำหนัก G 1 ปฏิกิริยาของก้านสูบ (2) ต่อข้อเหวี่ยง R 21 และแรงเฉื่อย P u 1

ภายใต้อิทธิพลของแรงเหล่านี้ โดยทั่วไปข้อเหวี่ยงจะไม่อยู่ในสมดุล เพื่อความสมดุล จำเป็นต้องใช้แรงสมดุล P y หรือโมเมนต์สมดุล M y

แรงและโมเมนต์ที่สมดุลเหล่านี้เป็นแรงปฏิกิริยาหรือแรงบิดจากเครื่องยนต์

ปล่อยให้แรงสมดุลถูกส่งไปตามแนวปกติไปยังข้อเหวี่ยงแล้วใช้ที่จุด B จากสภาวะสมดุลของลิงก์ AB เราสามารถสร้างสมการสำหรับผลรวมของโมเมนต์ของแรงทั้งหมดที่สัมพันธ์กับจุด A

แรงสมดุลยังสามารถพบได้โดยวิธีการที่กลไกทั้งหมดถือว่าอยู่ในภาวะสมดุล

สภาวะสมดุลของกลไกสามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้:

ผลรวมของพลังของแรงทั้งหมดที่ใช้กับกลไกโดยคำนึงถึงแรงเฉื่อยและแรงที่สมดุลนั้นเป็นศูนย์

พลังทันทีของแรงที่ใช้ที่จุดที่ i นั้นเป็นสัดส่วนกับโมเมนต์ของแรงนี้สัมพันธ์กับจุดสิ้นสุดของเวกเตอร์ความเร็วที่หมุนของจุดนี้ (รูปที่ 10)

จากสมการสมดุล เราสามารถหาแรงสมดุลได้ มักจะสะดวกที่จะหา Py โดยใช้คันโยก Zhukovsky เสริม เมื่อมีการสร้างแผนความเร็วเชิงขั้วซึ่งหมุน 90° สำหรับกลไกนี้ ในกรณีหลังนี้ ควรใช้แรงภายนอกที่ปลายเวกเตอร์ความเร็วที่พบ

หลังจากนี้ เมื่อพิจารณาแผนความเร็วที่หมุนแล้วซึ่งเป็นคันโยกแข็งที่หมุนรอบขั้ว P เราสามารถเขียนสมการสมดุลของคันโยกในรูปแบบของผลรวมของโมเมนต์ของแรงที่สัมพันธ์กับขั้ว:

สมการสมดุลสำหรับแผนความเร็วซึ่งถือเป็นคานแข็ง จะเหมือนกันกับสมการยกกำลัง

หากนอกเหนือจากแรงแล้ว โมเมนต์ M ยังถูกนำไปใช้กับการเชื่อมโยงของกลไก (รูปที่ 11) ก็ถือได้ว่าเป็นแรงคู่หนึ่งซึ่งมีส่วนประกอบเท่ากับ:

แรง P ที่พบจะถูกใช้ที่จุดแทนที่สอดคล้องกันของแผนความเร็ว

4. แรงเสียดทานในคู่จลนศาสตร์

4.1 แรงเสียดทานแบบเลื่อน

การสูญเสียความเสียดทานในกลไกเราหมายถึงการสูญเสียความเสียดทานในคู่จลนศาสตร์ของมัน แรงเสียดทานมีสองประเภทหลัก: แรงเสียดทานแบบเลื่อนและแรงเสียดทานจากการหมุน ในคู่จลนศาสตร์ที่ต่ำกว่า แรงเสียดทานแบบเลื่อนจะเกิดขึ้นในคู่ที่สูงกว่า - เฉพาะแรงเสียดทานแบบกลิ้งหรือแรงเสียดทานแบบกลิ้งพร้อมกับแรงเสียดทานแบบเลื่อน

หากพื้นผิวของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ A และ B (รูปที่ 12) สัมผัสกัน แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจะเรียกว่าแห้ง หากพื้นผิวไม่สัมผัสกัน (รูปที่ 13) และมีชั้นของสารหล่อลื่นอยู่ระหว่างนั้น แรงเสียดทานดังกล่าวเรียกว่าแรงเสียดทานของของเหลว นอกจากนี้ยังมีกรณีที่มีการเสียดสีแบบกึ่งแห้ง (แบบแห้งเหนือกว่า) หรือแบบกึ่งของเหลว

4.2 แรงเสียดทานแบบแห้ง

กฎหมายพื้นฐาน:

1. ในช่วงความเร็วและโหลดที่กำหนด ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบเลื่อนถือได้ว่าเป็นค่าคงที่ และแรงเสียดทาน F ถือได้ว่าเป็นสัดส่วนกับความดันปกติ:

โดยที่ f คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบเลื่อน

N - ความดันปกติ

2. ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของการเลื่อนขึ้นอยู่กับวัสดุและสภาพของพื้นผิวที่ถู

3. แรงเสียดทานจะมีทิศทางตรงกันข้ามกับความเร็วสัมพัทธ์เสมอ

4. ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขณะนิ่งจะมากกว่าค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างการเคลื่อนไหวเล็กน้อย

5. ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น แรงเสียดทานในกรณีส่วนใหญ่จะลดลงโดยเข้าใกล้ค่าคงที่ที่แน่นอน ที่ความเร็วต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแทบจะไม่ขึ้นอยู่กับความเร็ว

6. เมื่อความดันจำเพาะเพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานในกรณีส่วนใหญ่จะเพิ่มขึ้น ที่ความดันจำเพาะต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแทบจะไม่ขึ้นอยู่กับความดันจำเพาะและพื้นที่สัมผัส

7. เมื่อเวลาสัมผัสล่วงหน้าเพิ่มขึ้น แรงเสียดทานจะเพิ่มขึ้น

4.3 แรงเสียดทานของของไหล

ด้วยการเสียดสีแบบแห้ง จะทำให้มีค่าใช้จ่ายงานจำนวนมากซึ่งถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนและการสึกหรอของพื้นผิวที่ถู เพื่อกำจัดปรากฏการณ์เหล่านี้ จึงมีการใช้ชั้นสารหล่อลื่นระหว่างพื้นผิวที่ถู ในกรณีนี้ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ชั้นสารหล่อลื่นสามารถแยกพื้นผิวที่ถูออกได้อย่างสมบูรณ์ (รูปที่ 3.13)

4.4 แรงเสียดทานเมื่อตัวเลื่อนเลื่อนไปตามระนาบแนวนอน

คู่จลนศาสตร์เชิงแปลซึ่งประกอบด้วยตัวนำทางแนวนอน 2 และตัวเลื่อน 1 จะแสดงในรูปที่ 14 ปล่อยให้แรงต่อไปนี้กระทำกับตัวเลื่อน 1: P D - การขับขี่, G - น้ำหนักของโหลดหรือโหลดที่กระทำบนตัวเลื่อน, N - ปฏิกิริยาปกติ, F 0 - แรงเสียดทาน (ปฏิกิริยาสัมผัส) ที่เหลือ เมื่อแถบเลื่อนเคลื่อนที่ แทนที่จะเป็นแรงเสียดทาน F 0 แรงเสียดทาน F จะทำงานระหว่างการเคลื่อนไหว และยิ่งไปกว่านั้นคือเกิดปฏิกิริยาเต็มที่

มุมเบี่ยงเบนของปฏิกิริยาทั้งหมดจากปกติในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของตัวเลื่อนเรียกว่ามุมเสียดสี

เมื่อพิจารณาแล้วว่า

ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจึงเท่ากับแทนเจนต์ของมุมเสียดสี

4.5 แรงเสียดทานในคู่จลนศาสตร์ของเดือยและแบริ่ง

หากมีช่องว่าง เพลาภายใต้อิทธิพลของ M D จะหมุนจากตำแหน่งต่ำสุดไปยังตำแหน่งใหม่ ซึ่งมีลักษณะของความสมดุลที่เกิดขึ้นระหว่างแรงขับเคลื่อนและแรงต้านทาน ในรูป 15 มีการใช้สัญลักษณ์ต่อไปนี้: - รัศมีของสตั๊ด, Q - โหลดภายนอก, R - ปฏิกิริยาของแบริ่งที่กระทำบนสตั๊ด - มุมเสียดสี - รัศมีของวงกลมแรงเสียดทาน

แรง Q และ R ก่อตัวเป็นแรงสองสามแรง ซึ่งโมเมนต์นั้นเป็นโมเมนต์ของการต่อต้าน ในทุกๆ ช่วงเวลานี้มันสร้างความสมดุลให้กับช่วงเวลาแห่งแรงผลักดันนั่นคือ -

ช่วงเวลาของกองกำลังต่อต้าน

โมเมนต์แห่งแรงเสียดทาน

ที่ไหน; - รัศมีของเข็ม;

เนื่องจากมุมเล็กขนาด ดังนั้น รัศมีของวงกลมแรงเสียดทานจึงเท่ากับการกระจัดของปฏิกิริยา R ทั้งหมดจากโหลดภายนอก Q

ดังนั้นโมเมนต์ของแรงเสียดทาน

5. ค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์กลไก

ประสิทธิภาพทางกล เครื่องจักรเรียกอัตราส่วนของค่าสัมบูรณ์ของงานต้านทานที่มีประโยชน์ A P.S. สู่การทำงานของแรงขับเคลื่อน A D ในช่วงเวลาของการเคลื่อนไหวคงที่:

จากสมการการเคลื่อนที่ของรถระหว่างการเคลื่อนที่คงที่เราพบ

หลังจากการแทนที่เป็นนิพจน์ (1) เราจะได้นิพจน์ต่อไปนี้เพื่อประสิทธิภาพ:

ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียอยู่ที่ไหน

ยิ่งการต้านทานที่เป็นอันตรายทำงานน้อยลง ประสิทธิภาพก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพทันทีในตำแหน่งสิบสองตำแหน่งของกลไกคันโยกต่อรอบของการเคลื่อนที่คงที่ ก็สามารถสร้างกราฟของฟังก์ชันได้ ในทางปฏิบัติมักใช้ค่าเฉลี่ย ค่าเลขคณิตประสิทธิภาพในช่วงเวลาของการเคลื่อนไหวคงที่:

เครื่องจักรอาจมีประสิทธิภาพทันทีต่ำมากในบางตำแหน่งของกลไก ประสิทธิภาพทันทีของการเชื่อมโยงสามารถแสดงเป็นอัตราส่วนกำลัง:

ที่ไหน - พลังทันทีของแรงต้านทานที่มีประโยชน์สำหรับแต่ละตำแหน่งของกลไก

N D - พลังขับเคลื่อนทันทีสำหรับตำแหน่งที่สอดคล้องกันของกลไก

ประสิทธิภาพของกลุ่มกลไกหรือเครื่องจักรที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม เครื่องจักรหรือกลไกจำนวนหนึ่งที่รวมอยู่ในยูนิตสามารถเชื่อมต่อแบบอนุกรม (รูปที่ 16 a) แบบขนาน (รูปที่ 16 b)

ประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องจักรเมื่อเชื่อมต่อกลไกแบบอนุกรมจะเท่ากับผลคูณของประสิทธิภาพ

โดยทั่วไปแล้ว

ประสิทธิภาพของกลุ่มกลไกหรือเครื่องจักรที่เชื่อมต่อแบบขนาน การเชื่อมต่อนี้มีลักษณะเฉพาะคือการแตกแขนงของการไหลของพลังงานโดยรวม

ประสิทธิภาพโดยรวมคือ:

รูปที่ 16

6. การกำหนดปฏิกิริยาในคู่จลนศาสตร์โดยคำนึงถึงแรงเสียดทาน

การคำนวณที่ดำเนินการในส่วนแรกโดยไม่คำนึงถึงแรงเสียดทานจะทำให้ค่าของปฏิกิริยาในคู่จลนศาสตร์ของกลไกเป็นการประมาณครั้งแรก การกำหนดแรงโดยคำนึงถึงแรงเสียดทานนั้นเป็นการปรับแต่งเพิ่มเติมและโดยปกติจะดำเนินการ (และในกรณีของเรา) โดยวิธีการประมาณค่าต่อเนื่องกัน ในการประมาณครั้งที่สอง จะมีการระบุค่าของสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบเลื่อนในคู่ทั้งหมดและเส้นผ่านศูนย์กลางของวารสารของคู่ที่หมุน วิธีการคำนวณกลไกที่มีและไม่มีแรงเสียดทานจะเหมือนกัน ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือแรงปฏิกิริยาในคู่การแปลจะเบี่ยงเบนไปจากปกติก่อนหน้าด้วยมุมเสียดสี และพุ่งตรงต่อเวกเตอร์ความเร็วของคู่การแปล ในเส้นการหมุน การกระทำของพวกมันจะสัมผัสกันกับวงกลมแรงเสียดทาน ปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถถูกแทนที่ด้วยปฏิกิริยาที่ใช้ที่ศูนย์กลางของบานพับ ในกรณีนี้ จำเป็นต้องใช้ช่วงเวลาของแรงเสียดทานกับบานพับนี้ ซึ่งกำหนดโดยสูตร : :

โดยที่ r คือรัศมีแรงเสียดทานกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ D y คือเส้นผ่านศูนย์กลางของรองแหนบ

มุมแรงเสียดทาน

R ในสูตร (3.13) คือปฏิกิริยาในบานพับที่ได้รับในส่วนแรกโดยไม่คำนึงถึงแรงเสียดทาน ทิศทางของโมเมนต์นั้นอยู่ตรงข้ามกับความเร็วเชิงมุมของจุดเชื่อมต่อที่สัมพันธ์กับบานพับที่กำหนด

6.1 การวิเคราะห์แรงของกลไกเกียร์

สำหรับคนส่วนใหญ่ เกียร์หลักคือสถานะการทำงานที่มั่นคง ดังนั้น ในการส่งสัญญาณประเภทนี้ โมเมนต์จากแรงเฉื่อยจะเท่ากับศูนย์ (โดยไม่คำนึงถึงการสั่นสะเทือนที่เกิดจากความแข็งของตัวแปรและข้อผิดพลาดของขั้นตอน)

แรงกดดันระหว่างโปรไฟล์ที่ไม่ม้วนจะถูกส่งไปตามเส้นหมั้นซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับภาวะปกติทั่วไป

หากใช้ช่วงเวลาแห่งความต้านทาน M C กับล้อที่ขับเคลื่อนแล้ว แรงต้านทานจะเป็น:

ใช้แรง PC กับล้อขับเคลื่อน 1; แรงผลักดันถูกนำไปใช้กับล้อขับเคลื่อน 2 จากสูตรที่ว่าถ้าแรงกด PC C ระหว่างฟันมีค่าคงที่ทั้งขนาดและทิศทาง มันเพิ่มขึ้นตามมุมการมีส่วนร่วมที่เพิ่มขึ้น

ที่ศูนย์กลางของล้อขับเคลื่อน 1 เราใช้แรงสองแรงที่เท่ากันและตรงข้ามกัน P C . Forces R * - แรงดันในการรองรับล้อ; แรงอีกสองแรง R ก่อตัวเป็นแรงคู่หนึ่ง ซึ่งโมเมนต์นั้นเท่ากับโมเมนต์ M D เราได้รับค่าของ PC C จากสูตรแทน

ทั้งคู่ที่ใช้กับล้อที่ 2 จะเอาชนะโมเมนต์ความต้านทานที่ M C ใช้กับวงล้อนี้

แรงที่มีทิศทางเท่ากันและตรงข้ามกัน R * และ Q * ก่อตัวเป็นคู่ในช่วงเวลาหนึ่ง

คู่นี้มีแนวโน้มที่จะหมุนชั้นวางเกียร์ (เฟรม) (ในกรณีของเราตามเข็มนาฬิกา) เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น จะต้องยึดขาตั้งให้แน่น ช่วงเวลาที่ทั้งคู่สร้างขึ้นเรียกว่าช่วงเวลาที่เกิดปฏิกิริยา

เห็นได้ชัดว่าแม้จะมีตัวแปร M C ทิศทางของแรงกดระหว่างฟันและในส่วนรองรับเพลาก็จะคงที่ นี่คือข้อดีประการหนึ่งของการเข้าเกียร์แบบม้วน เนื่องจากช่วยให้ระบบเกียร์ทำงานได้เงียบ

เนื่องจากโปรไฟล์ฟันมีการเลื่อนสัมพัทธ์ระหว่างการเคลื่อนตัวของฟัน แรงเสียดทานจึงเกิดขึ้นระหว่างฟันทั้งสองซี่ ผลลัพธ์ F จะพุ่งตรงไปที่ความเร็วการเลื่อน

พลังขนาดนี้

โดยที่ f คือค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบเลื่อนของโปรไฟล์

พลังของแรงเสียดทานในการเข้าเกียร์ภายนอก

ดังนั้น พลังของแรงเสียดทานในการสู้รบจึงแปรผันและเพิ่มขึ้นเมื่อจุดสัมผัส M ของโปรไฟล์เคลื่อนออกจากขั้วการมีส่วนร่วม

แรงเสียดทานยังเกิดขึ้นในส่วนรองรับเพลา ซึ่งเป็นสัดส่วนกับแรงดัน R และ Q ในส่วนรองรับเหล่านี้ ขนาดของแรงเสียดทานเหล่านี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ (ขึ้นอยู่กับสภาวะการหล่อลื่นของพื้นผิวสัมผัส คุณสมบัติยืดหยุ่น ซึ่งกำหนดกฎการกระจายของแรงกดดันเฉพาะ กับความเร็วการเลื่อนของพื้นผิวรองรับ เป็นต้น) ผลลัพธ์ของแรงเหล่านี้ โดยที่ f n 1 คือค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน โดยคำนึงถึงสภาพการทำงานของเพลาในตลับลูกปืน แรงนี้ถูกใช้ที่จุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิวรองรับของเพลาที่ระยะห่าง r B จากแกน

พลังของแรงเสียดทานในตัวรองรับ

จากสูตรจะเห็นได้ชัดว่าถ้าแล้วพลังของแรงเสียดทานในส่วนรองรับจะคงที่

เมื่อใช้สูตรนี้คุณสามารถกำหนดแรงบิด M D และกำลัง ND ของเครื่องยนต์ซึ่งจะต้องเชื่อมต่อกับเพลาขับของระบบส่งกำลังหากให้ M C และ i 12

ค่าของสัมประสิทธิ์ f และ f n ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่แตกต่างกันจำนวนมากและอาจผันผวนภายในขอบเขตที่กว้างมาก ตัวอย่างเช่น ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของโปรไฟล์ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับวัสดุและความแม่นยำในการประมวลผลเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับการหล่อลื่นด้วย นอกเหนือจากแรงเสียดทานแบบเลื่อนแล้ว แรงเสียดทานแบบกลิ้งยังเกิดขึ้นระหว่างส่วนกำหนดค่าอีกด้วย หากเกียร์ทำงานในอ่างน้ำมัน งานก็จะถูกใช้ไปกับการผสมน้ำมัน ฯลฯ

6.2 การกำหนดโมเมนต์ในกลไกของดาวเคราะห์โดยไม่คำนึงถึงแรงเสียดทาน

ให้เราพิจารณาประเด็นการกำหนดช่วงเวลาในกลไกของดาวเคราะห์ซึ่งมีการเชื่อมโยงที่หมุนอย่างสม่ำเสมอ ในกลไกของดาวเคราะห์ที่แสดงใน (รูปที่ 18) วงล้อดวงอาทิตย์ 1, พาหะ 2 และวงล้อมงกุฏ 4 หมุนรอบแกนกลาง C องค์ประกอบวงสัมผัส P 31 ของปฏิกิริยาต่อดาวเทียม 3 จากด้านข้างของวงล้อดวงอาทิตย์ 1 โดยไม่คำนึงถึงแรงเสียดทานจะถูกใช้ที่เสาเกียร์ A. B ด้านหลังแรง P 13 ถูกชี้นำ ที่จุด B ส่วนประกอบปฏิกิริยา P 34 และ P 43 ทำหน้าที่และที่ศูนย์กลางของดาวเทียม - P 23 และ P 32

เราจะพิจารณากลไกของดาวเคราะห์ที่ดาวเทียมไม่ใช่ลิงก์เอาท์พุต เช่น ม 3 = 0 แล้วและเพราะว่า:

โดยที่ k คือจำนวนดาวเทียมของกลไก

จากสมดุลของลิงค์ 2 เรามี:

โดยคำนึงถึง (3.15) และ (3.16) เราเขียนใหม่ (3.17):

ให้เราเขียนเงื่อนไขสมดุลของลิงค์ 4:

ดังนั้นโดยคำนึงถึงเงื่อนไข: P 43 = -P 13 จาก (3.19) เรามี:

ดังนั้น หากทราบช่วงเวลาหนึ่งที่กระทำในกลไกของดาวเคราะห์ เมื่อทราบรัศมีของวงกลมเริ่มต้น โดยใช้สูตร (3.18) และ (3.19) เราก็สามารถกำหนดช่วงเวลาที่ไม่ทราบได้

ปัญหาในการหาโมเมนต์ยังสามารถแก้ไขได้โดยใช้แผนทั่วไปของความเร็วเชิงมุม ลองพิจารณาวิธีการกำหนดช่วงเวลา

ให้เราสร้างกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์พร้อมเกียร์ที่ปรับแล้ว แผนโดยรวมความเร็วเชิงมุม (รูปที่ 19)

กำลังจ่ายให้กับลิงค์ 1

กำลังถูกถอดออกจากพาหะ

เนื่องจากความสูญเสียจะไม่ถูกนำมาพิจารณา ดังนั้น:

เนื่องจากภายใต้อิทธิพลของช่วงเวลา กลไกของดาวเคราะห์จึงอยู่ในสภาวะสมดุลในโหมดสมดุลในสภาวะคงตัว ความเท่าเทียมกันจึงเกิดขึ้น

โดยที่ M 4 เมื่อใดควรเข้าใจว่าเป็นช่วงเวลาที่ต้องใช้ลิงค์ 4 เพื่อไม่ให้หมุน

จาก (3.21) เราได้รับ:

6.3 การกำหนดประสิทธิภาพของกลไกดาวเคราะห์

ประสิทธิภาพ ระบบส่งกำลังแบบกลไกนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย มูลค่าสูงสุดมีการสูญเสียกำลังในการประกบคู่เกียร์ เรามาพิจารณาประสิทธิภาพกันดีกว่า กล่องเกียร์ดาวเคราะห์เมื่อส่งช่วงเวลาจากลิงค์ 1 ไปยังลิงค์ 2 ตามสูตร:

โดยที่เรียกว่าอัตราส่วนการส่งกำลัง นี่คือช่วงเวลาที่กระทำกับลิงก์ 2 และ 1 โดยคำนึงถึงแรงเสียดทานในตาข่าย - อัตราทดเกียร์จลนศาสตร์

6.4 การคำนวณกำลังของกลไกลูกเบี้ยว

เนื่องจากข้อต่อที่ขับเคลื่อน (ก้านดัน) เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แปรผัน รูปแบบการกระทำของแรงที่ใช้กับกลไกลูกเบี้ยวบน พื้นที่ที่แตกต่างกันช่วงเวลาของการเคลื่อนไหวจะแตกต่างกัน

ในช่วงเวลาของการเคลื่อนไหวในการทำงาน แรงต้านทานที่เป็นประโยชน์ R ที่พุ่งเข้าหาความเร็วของตัวต่อจะถูกนำไปใช้กับตัวต่อที่ถูกขับเคลื่อน ตามกฎแล้วแรง R จะได้รับเสมอ มันสามารถคงที่หรือแปรผันได้

หากมีการปิดแรงของคู่ที่สูงกว่าในกลไก แรงยืดหยุ่น P P ของสปริงจะทำหน้าที่บนข้อต่อที่ขับเคลื่อนไปในทิศทางเดียวกันซึ่งถูกบีบอัดในเวลานี้

เพราะว่า การเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอของแท่งจะมีแรงเฉื่อยเกิดขึ้น:

มวลของไม้เรียวอยู่ที่ไหนความเร่งของมัน ทิศทางของแรง Ra อยู่ตรงข้ามกับความเร่งของแท่ง เนื่องจากมวลของแท่งเหล็กมีค่าคงที่ กฎ (กราฟ) ของการเปลี่ยนแปลงแรงจึงเกิดขึ้นพร้อมกับกฎ (กราฟ) ของการเปลี่ยนแปลงความเร่งของแท่งเหล็ก

ผลลัพธ์ Q ของแรงทั้งหมดที่กระทำกับแท่งจะเท่ากับ:

หากเราละเลยแรงเสียดทานในคู่ลูกเบี้ยว ทิศทางของแรง P ของความดันของลูกเบี้ยวบนแกนจะสอดคล้องกับค่าปกติของโปรไฟล์ลูกเบี้ยว หากเราไม่คำนึงถึงแรงเสียดทานในไกด์ C ดังนั้นเพื่อให้ก้านเคลื่อนที่ตามกฎที่กำหนดจำเป็นที่ในแต่ละตำแหน่งของกลไกแรง P ของความดันของลูกเบี้ยวบนก้าน จะเท่ากับ

โดยที่มุมระหว่างแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ของแท่งคือมุมของการส่งผ่านการเคลื่อนที่

หากเราไม่คำนึงถึงแรงเสียดทานในแบริ่งของเพลาลูกเบี้ยวแล้วโมเมนต์การขับขี่บนเพลาลูกเบี้ยว

เวกเตอร์รัศมีของโปรไฟล์ลูกเบี้ยวอยู่ที่ไหน

เบรกตัวเอง เมื่อคำนึงถึงแรงเสียดทานระหว่างการคำนวณกำลังของกลไกก็เป็นไปได้ที่จะระบุความสัมพันธ์ดังกล่าวระหว่างพารามิเตอร์ของกลไกซึ่งเนื่องจากแรงเสียดทานทำให้การเคลื่อนที่ของลิงค์ในทิศทางที่ต้องการไม่สามารถเริ่มต้นได้โดยไม่คำนึงถึงขนาด ของพลังขับเคลื่อน

ในกลไกส่วนใหญ่ การเบรกตัวเองเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ แต่ในบางกรณี จะใช้เพื่อป้องกันการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นเองในทิศทางตรงกันข้าม (แม่แรง กลไกการยกบางประเภท ฯลฯ)

มุมความดัน มุมแรงกดบนตัวต่อจากด้านตัวต่อคือมุมระหว่างทิศทางของแรงกด (ปฏิกิริยาปกติ) บนตัวต่อจากด้านตัวต่อกับความเร็วของจุดที่ใช้แรงนี้ มุมของแรงกดบนตัวต่อจากด้านตัวต่อจะถูกระบุด้วย อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งจะพิจารณามุมความดันเพียงมุมเดียวเท่านั้น จากนั้นดัชนีในสัญกรณ์จะถูกละเว้น

4. การวิเคราะห์การเคลื่อนไหวของกลไกภายใต้อิทธิพลของกองกำลัง

แรงกดดันแบบไดนามิกคือแรงเพิ่มเติมที่เกิดขึ้นเป็นคู่จลนศาสตร์เมื่อกลไกเคลื่อนที่ แรงกดดันเหล่านี้ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในบางส่วนของกลไก ซึ่งแปรผันตามขนาดและทิศทาง เฟรมของกลไกนี้ยังได้รับแรงกดดันแบบไดนามิกซึ่งส่งผลเสียต่อการยึดและขัดขวางการเชื่อมต่อของเฟรมกับฐานราก นอกจากนี้ แรงดันแบบไดนามิกยังเพิ่มแรงเสียดทานที่จุดรองรับของเพลาที่กำลังหมุน และเพิ่มการสึกหรอของตลับลูกปืน ดังนั้นเมื่อออกแบบกลไกพวกเขาพยายามที่จะบรรลุการปราบปรามแรงกดดันแบบไดนามิกทั้งหมดหรือบางส่วน (ปัญหาของการปรับสมดุลแรงเฉื่อยของกลไก)

การเชื่อมโยงกลไกจะถือว่าสมดุลถ้าเวกเตอร์หลักและโมเมนต์หลักของแรงเฉื่อยของจุดวัสดุมีค่าเท่ากับศูนย์ แต่ละการเชื่อมโยงของกลไกอาจไม่สมดุลแยกกัน แต่กลไกโดยรวมสามารถปรับสมดุลได้ทั้งหมดหรือบางส่วน ปัญหาการปรับสมดุลแรงเฉื่อยในกลไกแบ่งได้เป็น 2 งาน คือ 1) ปรับสมดุลแรงดันในคู่จลนศาสตร์ของกลไก 2) ปรับสมดุลแรงดันของกลไกโดยรวมบนฐานราก

การปรับสมดุลของลิงก์ที่หมุนเวียนมีความสำคัญอย่างยิ่ง ความไม่สมดุลเล็กน้อยในโรเตอร์ที่หมุนเร็วและมอเตอร์ไฟฟ้าทำให้เกิดแรงกดดันแบบไดนามิกขนาดใหญ่บนตลับลูกปืน

ปัญหาของการทรงตัวของวัตถุที่หมุนได้นั้นประกอบด้วยการเลือกมวลในลักษณะที่ทำให้สมบูรณ์หรือ การชำระคืนบางส่วนแรงกดดันเฉื่อยเพิ่มเติมบนส่วนรองรับ

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์ผลลัพธ์:

โมเมนต์ผลลัพธ์ของแรงเฉื่อยทั้งหมดของวัตถุสัมพันธ์กับระนาบที่ผ่านจุดศูนย์กลางมวล

โดยที่ m คือมวลของร่างกายทั้งหมด

ระยะทาง S ของจุดศูนย์กลางมวลของร่างกายจากแกนการหมุน

โมเมนต์ความเฉื่อยจากแรงเหวี่ยงสัมพันธ์กับแกนการหมุนและระนาบตั้งฉากกับแกนการหมุนและผ่านจุดศูนย์กลาง S ของมวลของร่างกาย

เมื่อวัตถุหมุน มุมระหว่างเวกเตอร์และคงค่าเดิมไว้ตลอดเวลา ถ้าแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นและโมเมนต์แรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นเป็นศูนย์ ร่างกายก็จะสมดุลอย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าร่างกายที่หมุนอยู่จะไม่ออกแรงกดแบบไดนามิกบนส่วนรองรับ

เงื่อนไขเหล่านี้จะเป็นไปตามก็ต่อเมื่อจุดศูนย์กลางมวลของร่างกายอยู่บนแกนหมุนซึ่งจะเป็นหนึ่งในแกนหลักของความเฉื่อย หากความเท่าเทียมกัน (4.1) และ (4.2) เป็นที่น่าพอใจพร้อมกัน โมเมนต์ความเฉื่อยจากแรงเหวี่ยงจะเท่ากับศูนย์ หากเป็นไปตามเงื่อนไข (4.1) ร่างกายจะถือว่าสมดุลแบบคงที่ หากเป็นไปตามเงื่อนไข (4.2) ร่างกายจะถือว่าสมดุลแบบไดนามิก

ความไม่สมดุลแบบสถิตวัดได้จากแรงบิดแบบสถิต

G คือน้ำหนักของตัวที่กำลังหมุน, n

ความไม่สมดุลแบบไดนามิกของวัตถุที่กำลังหมุนนั้นวัดจากปริมาณ

ในทางปฏิบัติ ร่างกายที่ไม่สมดุลจะถูกทำให้สมดุลโดยใช้เครื่องถ่วงน้ำหนัก วัตถุที่กำลังหมุนซึ่งมีความยาวรวม a น้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างมีนัยสำคัญ มีโมเมนต์ความเฉื่อยของการหนีศูนย์กลางไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงเพียงพอที่จะสร้างสมดุลให้กับร่างกายดังกล่าวแบบคงที่เท่านั้น

ให้เราสมมติว่าร่างกาย A นั้นไม่สมดุลแบบคงที่ ในกรณีที่ง่ายที่สุด เครื่องถ่วงจะถูกวางบนเส้นที่ผ่านจุดศูนย์ถ่วง S ที่อีกด้านหนึ่งของแกนการหมุนที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์ถ่วง (รูปที่ 21)

เราพบมวลถ่วงจากสมการ (4.1):

แทนที่จะติดตั้งเครื่องถ่วง คุณสามารถเอามวลบางส่วนออกได้ ปริมาณมวลที่กำจัดออกถูกกำหนดโดยสูตร (4.5) บางครั้งไม่สามารถเลือกระนาบการติดตั้งแบบถ่วงน้ำหนักในเชิงโครงสร้างในระนาบการหมุนซึ่งมีมวลที่ไม่สมดุลอยู่ได้ ในกรณีนี้มีความเป็นไปได้ที่จะติดตั้งเครื่องถ่วงสองตัวในสองระนาบที่ตั้งฉากกับแกนการหมุนซึ่งมักเรียกว่าระนาบการแก้ไข แต่จำเป็นต้องแยกความเป็นไปได้ของแรงกดดันบนส่วนรองรับไม่เพียง แต่จากแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจาก โมเมนต์ของแรงเฉื่อย เรากำหนดมวลและน้ำหนักถ่วงตามสูตร (4.1) และ (4.2) จากสมการ

เมื่อบวกมวลของน้ำหนักถ่วงเหล่านี้เข้าด้วยกัน เราก็จะได้

การปรับสมดุลของร่างกายที่หมุนได้อย่างสมบูรณ์สามารถทำได้โดยใช้ตุ้มน้ำหนักสองตัวที่อยู่ในระนาบ 1 และ 2 ที่เลือกโดยพลการและในระยะห่างจากแกนการหมุนโดยพลการ

วัตถุที่หมุนได้มักได้รับการออกแบบมาให้มีความสมดุลในตัวเอง ส่วนใหญ่แล้ววัตถุที่หมุนได้นั้นถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของกระบอกสูบหนึ่งหรือหลายกระบอกที่มีแกนร่วมซึ่งสอดคล้องกับแกนการหมุนของร่างกาย อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี ไม่สามารถบรรลุรูปร่างนี้ได้ และตัวเครื่องที่หมุนได้โดยไม่มีตุ้มน้ำหนักจะไม่สมดุล ในการกำหนดขนาดและตำแหน่งของตุ้มน้ำหนักจำเป็นต้องเลือกส่วนที่สมดุลของร่างกายจากภาพวาดและกำหนดส่วนที่เหลือ - หัวเข่า, ลูกเบี้ยว ฯลฯ จุดศูนย์ถ่วงโดยพิจารณาว่ามวลของชิ้นส่วนเหล่านี้กระจุกตัวอยู่ในนั้น

สมมติว่าสำหรับวัตถุใดๆ มวลที่ไม่สมดุลของมันทั้งหมดจะลดลงเหลือมวลที่ไม่สมดุลสามก้อน (รูปที่ 22) โดยใช้วิธีการนำเวกเตอร์ไปยังจุดศูนย์กลางที่กำหนด มวลจำนวนเท่าใดก็ได้ที่หมุนในระนาบต่างๆ สามารถปรับสมดุลได้ด้วยน้ำหนักถ่วงสองตัว ปล่อยให้จุดศูนย์ถ่วงของมวลอยู่ในระนาบสามระนาบที่ตั้งฉากกับแกนการหมุน เงื่อนไขสำหรับการไม่มีแรงกดดันต่อตลับลูกปืนจากเวกเตอร์หลักและโมเมนต์หลักที่สัมพันธ์กับศูนย์กลางของการกระทำ O 1 ของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ของความเฉื่อยแสดงโดยสมการ:

เราสร้างรูปหลายเหลี่ยมของเวกเตอร์แรงและเวกเตอร์โมเมนต์ (รูปที่ 22 d,e) เวกเตอร์สมดุลในกรณีแรกคือเวกเตอร์ที่ปรากฎในระนาบ 2 ด้วยเวกเตอร์ (รูปที่ 22 c) และในกรณีที่สองเวกเตอร์ (รูปที่ 22 e) ที่แสดงโมเมนต์ที่หมุนของเวกเตอร์คู่หนึ่งที่อยู่ในระนาบ 1 และ อยู่ในระนาบที่ 2 ซึ่งแต่ละลำมีขนาดเท่ากัน ดังนั้น มวลที่กำหนดจะมีความสมดุลโดยสมบูรณ์ด้วยมวล 2 มวลที่อยู่ในระนาบ 1 และตามผลลัพธ์ในระนาบ 2 จากข้างต้นสรุปได้ว่า:

1.) มวลที่กำลังหมุนจำนวนเท่าใดก็ได้ที่อยู่ในระนาบการหมุนเดียวกันจะถูกทำให้สมดุลด้วยน้ำหนักถ่วงหนึ่งตัวที่อยู่ในระนาบเดียวกัน โดยขึ้นอยู่กับสภาวะสมดุล

2.) มวลจำนวนเท่าใดก็ได้ที่อยู่ในระนาบการหมุนที่แตกต่างกันจะถูกทำให้สมดุลด้วยน้ำหนักถ่วงสองตัวที่ติดตั้งในระนาบอิสระสองระนาบที่ตั้งฉากกับแกนการหมุน โดยขึ้นอยู่กับเงื่อนไขสมดุลสองประการ:

เพื่อปรับสมดุลกลไกแบนบนรากฐาน จำเป็นและเพียงพอในการเลือกมวลของข้อต่อของกลไกนี้ เพื่อให้จุดศูนย์กลางมวลทั่วไปของข้อต่อที่กำลังเคลื่อนที่ยังคงอยู่กับที่:

และโมเมนต์แรงเหวี่ยงของความเฉื่อยของมวลของลิงก์ที่สัมพันธ์กับแกน x และ z, แกน y และ z มีค่าคงที่:

หากตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้ เวกเตอร์หลักของแรงเฉื่อยและโมเมนต์หลักของแรงเฉื่อยสัมพันธ์กับแกน x และ y จะมีความสมดุล โมเมนต์หลักของแรงเฉื่อยที่สัมพันธ์กับแกน z ซึ่งตั้งฉากกับระนาบการเคลื่อนที่ของกลไกนั้นจะถูกสมดุลโดยโมเมนต์ของแรงขับเคลื่อนและแรงต้านทานบนเพลาหลักของเครื่อง ในทางปฏิบัติ เมื่อกลไกการปรับสมดุล เงื่อนไขที่ระบุ (4.9) และ (4.10) เป็นที่พอใจบางส่วน

ตัวอย่างเช่นสมมติว่ามีการกำหนดกลไกของบานพับสี่บาร์ ABCD (รูปที่ 23) เฉพาะเวกเตอร์หลักของแรงเฉื่อยเท่านั้นที่ต้องสมดุล ให้เราแสดงมวลของลิงก์ AB, BC และ CD ตามลำดับโดย และ; ความยาวของลิงค์ - ผ่านและและระยะทางของจุดศูนย์ถ่วงของลิงค์เหล่านี้จากจุด A, B และ C - ผ่านและ เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไข (4.9.) จุดศูนย์กลางร่วม S ของมวลของกลไกจำเป็นต้องอยู่บนเส้นตรง AD ไม่ว่าจะระหว่างจุด A และ D หรือด้านหลังจุดเหล่านั้น ในกรณีนี้ จุดศูนย์กลาง S ของมวลของกลไกจะยังคงไม่เคลื่อนที่ระหว่างการเคลื่อนที่ ดังนั้นเวกเตอร์หลักของแรงเฉื่อยของกลไกจะมีความสมดุล

ต้องเลือกมวลของข้อต่อและตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงในลักษณะนั้น

หากกลไกประกอบด้วย n ลิงก์ที่เคลื่อนที่ ดังนั้นเมื่อแก้ไขปัญหาในการเลือกมวลของกลไกที่ตรงตามเงื่อนไขความสมดุลของเวกเตอร์หลักของแรงเฉื่อยของกลไก เรามีปริมาณที่ไม่รู้จัก 2n สามารถประกอบสมการที่เชื่อมปริมาณเหล่านี้ได้ (n-1) หลังจากเลือกปริมาณ (n+1) ได้ตามอำเภอใจแล้ว ปริมาณที่เหลือจะได้รับค่าที่แน่นอน ในกลไกที่กำลังศึกษา จำนวนลิงก์ที่เคลื่อนที่คือ n=3 จำนวนค่าที่เลือกคือ 2n=6 และจำนวนสมการอิสระคือ n-1=2 ตัวอย่างเช่นเมื่อให้ค่า m 3 และ s 3 จากสมการ (4.12) เราได้รับค่า m 2 s 2 ซึ่งเราสามารถระบุหนึ่งในสิ่งที่ไม่รู้จักและรับอีกอันหนึ่งได้ แทนที่ค่าที่ได้รับลงในสมการ (4.11) เราจะกำหนดค่า m 1 s 2 ซึ่งสามารถระบุได้ด้วยค่าเดียว จากสมการ (4.11) และ (4.12) ที่มีงานเริ่มต้นที่แตกต่างกัน เราสามารถได้รับโครงร่างกลไกสี่แท่งที่สมดุลสามรูปแบบ รูปที่. 23(ก, ค, ง). ดังนั้น ถ้าเราถือว่าตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงของจุดเชื่อมต่อด้านหลังบานพับนั้นสอดคล้องกับการติดตั้งเครื่องถ่วง เราก็สามารถพูดได้ว่าปัญหาของการปรับสมดุลเวกเตอร์หลักของแรงเฉื่อยของสี่ -กลไกบานพับของบาร์สามารถแก้ไขได้โดยการติดตั้งตุ้มน้ำหนักบนลิงก์ทั้งสอง

ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถแก้ปัญหาในการเลือกมวลของแต่ละลิงก์เพื่อสร้างสมดุลของบานพับหกบาร์และกลไกใด ๆ ที่เกิดจากการแบ่งกลุ่มสองไดรฟ์เป็นชั้น ๆ การให้สมการ (9.) สามารถถูกแทนที่ด้วยสมการเวกเตอร์หนึ่งสมการ

โดยที่ rs คือเวกเตอร์ที่กำหนดตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลทั่วไป

เงื่อนไข (4.13) เป็นที่พอใจโดยเฉพาะเมื่อ r s =0; เงื่อนไขนี้นำไปสู่วิธีการเลือกกลไกที่มีการเชื่อมโยงที่มีมวลเท่ากันในตำแหน่งสมมาตร

รูปที่ 24 แสดงไดอะแกรมของกลไกตัวเลื่อนข้อเหวี่ยงและบานพับสี่แท่งแบบสมมาตร ในกรณีที่การวางลิงก์ในกลไกสมมาตรยุ่งยากมากหรือการเลือกมวลไม่สามารถทำได้ในเชิงโครงสร้าง จะใช้วิธีการติดตั้งตุ้มน้ำหนัก

ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องปรับสมดุลเฉพาะเวกเตอร์หลักของแรงเฉื่อยของกลไกข้อเหวี่ยงและตัวเลื่อน ซึ่งแผนภาพดังแสดงในรูปที่ 25 ให้เราแสดงมวลของข้อเหวี่ยง 1 ก้านสูบ 2 และตัวเลื่อน 3 ด้วย ม. 1, ม. 2, ม. 3 และเราจะพิจารณาว่าพวกมันกระจุกตัวอยู่ที่ศูนย์กลางตามลำดับแรงโน้มถ่วง ลิงก์ S 1, S 2 และ B เราติดตั้งเครื่องถ่วงบนเส้น AB ที่จุด D และหามวลของมัน m pr จากเงื่อนไขที่ว่าจุดศูนย์ถ่วงของมวล m pr, m 2 และ m 3 ตรงกับจุด A จากสมการของโมเมนต์คงที่สัมพันธ์กับจุด A เรามี

มวลของน้ำหนักถ่วงที่ติดตั้งที่จุด C ของข้อเหวี่ยงถูกกำหนดจากเงื่อนไขที่จุดศูนย์ถ่วงของมวลเกิดขึ้นพร้อมกับจุด O จากสมการของโมเมนต์คงที่สัมพันธ์กับจุด O เราพบ

รัศมี s และ c ของน้ำหนักถ่วงจะถูกเลือกโดยพลการ หลังจากติดตั้งเครื่องถ่วงแล้ว จุดศูนย์กลางมวลของกลไกในทุกตำแหน่งจะตรงกับจุด O ดังนั้น จึงยังคงนิ่งอยู่ตลอดการทำงาน ดังนั้นน้ำหนักถ่วงสองตัวจะปรับสมดุลแรงเฉื่อยทั้งหมดของกลไกที่เป็นปัญหาได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามความสมดุลที่สมบูรณ์ของแรงเฉื่อยของกลไกข้อเหวี่ยง - ตัวเลื่อนนั้นไม่ค่อยได้ใช้ในทางปฏิบัติเนื่องจากมีรัศมีเล็ก c มวลจะกลายเป็นขนาดใหญ่มากซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของโหลดเพิ่มเติมในคู่จลนศาสตร์และการเชื่อมโยงของ กลไก ที่ ความสำคัญอย่างยิ่งรัศมี c เพิ่มขึ้นอย่างมาก ขนาดกลไกทั้งหมด ดังนั้น จึงมักถูกจำกัดอยู่เพียงการปรับสมดุลของแรงเฉื่อยโดยประมาณเท่านั้น ดังนั้นในกลไกข้อเหวี่ยง-สไลเดอร์ วิธีการติดตั้งตุ้มน้ำหนักบนข้อเหวี่ยงจึงเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดในการสมดุลแรงเฉื่อยโดยประมาณ ในกลไกเหล่านี้ ในทางปฏิบัติ มักใช้การปรับสมดุลเฉพาะมวลของข้อเหวี่ยงและส่วนหนึ่งของมวลของก้านสูบเท่านั้น

เมื่อแก้ไขคำถามบางข้อเกี่ยวกับพลวัตของกลไกด้วยอิสระระดับหนึ่งคุณสามารถใช้กฎแห่งการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ซึ่งมีสูตรดังนี้: การเพิ่มขึ้นของพลังงานจลน์ของกลไกในการเคลื่อนไหวครั้งสุดท้ายจะเท่ากับ ผลรวมเชิงพีชคณิตของการทำงานของกองกำลังที่ระบุทั้งหมด

พลังงานจลน์ของกลไกอยู่ที่ไหนในตำแหน่งใดก็ได้

พลังงานจลน์ของกลไกในตำแหน่งเริ่มต้น

ผลรวมพีชคณิตของการทำงานของแรงและโมเมนต์ทั้งหมดที่ใช้กับกลไก

สำหรับการเคลื่อนที่แบบระนาบขนาน:

โดยที่ โมเมนต์ความเฉื่อยของลิงก์สัมพันธ์กับแกนที่ผ่านจุดศูนย์กลางมวล S คือ

ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ วงจรการทำงานของหน่วยเครื่องจักรในกรณีทั่วไปประกอบด้วยสามส่วน: การเร่งความเร็ว (สตาร์ท) สภาวะคงตัว และการหมดแรง (หยุด) (รูปที่ 4.6) เวลา t p มีลักษณะเฉพาะด้วยการเพิ่มความเร็วของลิงค์การขับขี่และเป็นไปได้เมื่อ > และในช่วงเวลาหมดแรง<, т.е. кривая зависимости кинетической энергии в первом случае монотонно возрастает, во втором случае - монотонно убывает.

การเคลื่อนไหวที่มั่นคงจะยาวนานขึ้น ในระหว่างขั้นตอนนี้ จะมีการดำเนินงานที่มีประโยชน์ซึ่งกลไกได้รับการออกแบบมาให้ทำ ดังนั้น เวลารวมของการเคลื่อนที่คงที่อาจประกอบด้วยจำนวนรอบการเคลื่อนที่เท่าใดก็ได้ซึ่งสอดคล้องกับการหมุนข้อเหวี่ยงหนึ่งรอบหรือมากกว่านั้น

เรามีสองทางเลือกสำหรับการเคลื่อนไหวที่มั่นคง

ตัวเลือกแรก: พลังงานจลน์ T ของกลไกจะคงที่ตลอดทั้งโหมดการเคลื่อนไหว ตัวอย่าง: ระบบของเฟืองที่หมุนด้วยความเร็วเชิงมุมคงที่มีพลังงานจลน์คงที่

ตัวเลือกที่สอง: โดดเด่นด้วยระยะการเคลื่อนที่ของเพลาขับของกลไกโดยมีความผันผวนเล็กน้อยใน T ภายในระยะเวลานั้น ช่วงเวลาอาจรวมถึงหนึ่งหรือสองรอบของข้อเหวี่ยง ตัวอย่างเช่น สำหรับเครื่องยนต์ ช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงคือ T - สองรอบของข้อเหวี่ยง

การไหลของพลังงานทั้งหมดที่จ่ายให้กับเครื่องจักรตลอดจนพลังงานจลน์ของเครื่องในระหว่างการใช้งานสามารถปรับสมดุลได้ดังนี้:

การทำงานของกองกำลังขับเคลื่อนอยู่ที่ไหน

งานของกองกำลังต่อต้านที่เป็นประโยชน์

การทำงานของแรงเสียดทาน

งานของแรงโน้มถ่วง

การทำงานของแรงเฉื่อย

สำหรับช่วงเวลาของการเคลื่อนไหวคงที่ เมื่อสิ้นสุดรอบและเมื่อเริ่มต้นรอบถัดไป ความเร็วจะเท่ากัน กล่าวคือ ทำงานและมีค่าเท่ากับศูนย์เช่น

เราก็ได้ละเลยแรงเสียดทาน

สมการนี้เป็นสมการพลังงานพื้นฐานของการเคลื่อนที่เป็นระยะในสภาวะคงตัวของกลไก

ความเร็วเชิงมุมของจุดเชื่อมต่อภายในวงจรการเคลื่อนที่คงที่ โดยทั่วไปจะเป็นปริมาณที่แปรผันได้

การเปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงมุมของตัวเชื่อมโยงไดรฟ์ทำให้เกิดแรงกดดันเพิ่มเติม (ไดนามิก) ในคู่จลน์เมติก ซึ่งจะลดประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่อง ความน่าเชื่อถือของการทำงาน และความทนทาน นอกจากนี้ ความผันผวนของความเร็วยังส่งผลต่อขั้นตอนการทำงานของเครื่องจักรอีกด้วย

ความผันผวนของความเร็วเป็นผลมาจากสองปัจจัย - การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในช่วงเวลาที่ลดลงของความเฉื่อยของกลไกและลักษณะเป็นระยะของการกระทำของแรงและช่วงเวลา

นอกเหนือจากการแกว่งของความเร็วเป็นระยะแล้ว การแกว่งแบบไม่เป็นระยะยังสามารถเกิดขึ้นในกลไกได้เช่นกัน เช่น ไม่เกิดซ้ำซึ่งมีสาเหตุหลายประการ เช่น การเปลี่ยนแปลงโหลดกะทันหัน

การแกว่งประเภทแรกจะถูกควบคุมภายในความไม่สม่ำเสมอของการเคลื่อนไหวที่อนุญาตโดยการวางมวลเพิ่มเติม (มู่เล่) บนเพลา

ในกรณีที่สอง ปัญหาด้านกฎระเบียบจะแก้ไขได้โดยการติดตั้งกลไกพิเศษที่เรียกว่าตัวควบคุม

ขีดจำกัดของการเปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงมุมที่อนุญาตนั้นถูกสร้างขึ้นจากการทดลอง การเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอของเครื่องจักรนั้นมีลักษณะเฉพาะคืออัตราส่วนของความไม่สม่ำเสมอสัมบูรณ์ต่อความเร็วเฉลี่ย

มักจะตั้งและที่ไหน

มีความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้:

เราแก้สมการสองสมการ (4.14) ด้วยกันและพบว่า:

หรือหากละเลยค่าเนื่องจากมีขนาดเล็ก เราจึงได้:

การทำงานที่ไม่สม่ำเสมอของเครื่องจักรเป็นระยะๆ ตามกฎแล้ว ส่งผลเสียและสามารถยอมรับได้สำหรับเครื่องจักรส่วนใหญ่ภายในขอบเขตที่กำหนดเท่านั้น ปรากฏการณ์ที่เป็นอันตรายเหล่านี้ในเครื่องจักรแสดงออกมาดังต่อไปนี้: การกระตุกเมื่อเคลื่อนย้ายยานพาหนะขนส่ง, การแตกของด้ายในเครื่องจักรสิ่งทอ, ขดลวดมอเตอร์ไฟฟ้าร้อนเกินไป, การกะพริบของไฟเนื่องจากการหมุนของกระดองของเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ, ไม่เพียงพอ ความสะอาดและความแม่นยำของการรักษาพื้นผิวชิ้นส่วนบนเครื่องตัดโลหะ ความหลากหลายและความหนาของการเชื่อมที่ไม่สม่ำเสมอเมื่อทำการเชื่อมโดยใช้เครื่องเชื่อมอัตโนมัติ การแตกของแผ่นระหว่างการวาดผลิตภัณฑ์บนแท่นพิมพ์ ฯลฯ

ความไม่สม่ำเสมอที่อนุญาตของการเคลื่อนไหวของเครื่องจักรจะระบุโดยสัมประสิทธิ์ d และขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของเครื่องจักร ค่านิยมเหล่านี้กำหนดขึ้นโดยประสบการณ์หลายปีในการใช้งานเครื่องจักร

ดังนั้น และ แตกต่างจากความเร็วเชิงมุมเฉลี่ยที่กำหนดโดย ซึ่งสำหรับ d = 1/25 เป็นเพียง 2% และสำหรับ d = 1/50 ส่วนเบี่ยงเบนที่ใหญ่ที่สุดคือเพียง 1% ของ จากนี้จะเห็นได้ว่าถึงแม้จะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ แต่การเคลื่อนที่ของลิงค์ขับเคลื่อนของเครื่องก็ค่อนข้างสม่ำเสมอ

ยิ่งโมเมนต์ความเฉื่อยลดลงหรือมวลของกลไกลดลงเท่าใด การเคลื่อนที่ของลิงค์ขับเคลื่อนก็จะยิ่งเข้าใกล้มากขึ้นเท่านั้น การเพิ่มขึ้นของมวลและโมเมนต์ความเฉื่อยที่ลดลงทำได้โดยการติดตั้งมู่เล่ที่มีมวลและโมเมนต์ความเฉื่อยจำนวนหนึ่งบนเพลาเครื่องจักร

เมื่อวิเคราะห์การทำงานของเครื่องจักรและกำหนดกฎการเคลื่อนที่ของการเชื่อมโยงเริ่มต้นของกลไกด้วยอิสระระดับหนึ่งจะสะดวกในการดำเนินการไม่ใช่กับมวลจริงที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วตัวแปร แต่กับมวลหรือวัตถุที่เทียบเท่าตามเงื่อนไข ถ่ายโอนไปยังลิงก์ของกลไกใด ๆ

ในทำนองเดียวกัน แรงหรือโมเมนต์ที่ใช้กับแต่ละลิงก์สามารถถูกแทนที่ด้วยแรงหรือโมเมนต์ที่ใช้กับลิงก์ใด ๆ ของกลไกอย่างมีเงื่อนไข

แรงรีดิวซ์คือแรงที่มีกำลังเท่ากับผลรวมของกำลังของแรงทั้งหมดที่ใช้กับจุดต่อ

จุดต่อที่ใช้แรงลดลงเรียกว่าจุดต่อลด

กำลังของแรงใดๆ ที่ใช้ที่จุด "" ตามส่วนก่อนหน้า สามารถกำหนดเป็นโมเมนต์ของแรงนี้สัมพันธ์กับจุดสิ้นสุดของเวกเตอร์ความเร็ว

กำลังสามารถเขียนได้ผ่านแรงบิดที่ลดลง

มวลรีดิวซ์คือมวลสมมติซึ่งมีความเข้มข้นอยู่ที่จุดเชื่อมต่อรีดิวซ์ ซึ่งมีพลังงานจลน์เท่ากับพลังงานจลน์ของกลไกทั้งหมด

โมเมนต์ความเฉื่อยที่ลดลงของลิงก์อยู่ที่ไหน

ความเร็วเชิงมุมของลิงค์แอคทูเอชั่น

ความเร็วของจุด B ของลิงค์ลด

โมเมนต์ความเฉื่อยลดลง

โมเมนต์ความเฉื่อยที่นำมาสู่เพลาหลัก (ตัวเชื่อมโยงไดรฟ์) คือโมเมนต์ความเฉื่อยแบบมีเงื่อนไขซึ่งเพลาหลักมีพลังงานจลน์ในตำแหน่งที่กำหนดของเครื่องเท่ากับพลังงานจลน์ของกลไกทั้งหมด

ตามกฎแล้วเครื่องจักรส่วนใหญ่ทำงานในสภาวะคงที่ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือเครื่องจักรได้รับพลังงานจากเครื่องยนต์ในรอบเดียวเท่ากับพลังงานที่ใช้ไปในเวลาเดียวกันเพื่อผลิตงานที่ตั้งใจไว้

วงจรคือระยะเวลาหนึ่งหลังจากที่พารามิเตอร์ทั้งหมดที่อธิบายลักษณะการทำงานของเครื่องถูกทำซ้ำ (การทำซ้ำความเร็ว ความเร่ง โหลด ฯลฯ เป็นระยะ) การเคลื่อนที่ของข้อต่อเครื่องจักรจึงเป็นช่วงๆ แนวคิดเรื่องการเคลื่อนที่คงที่ไม่ได้หมายความว่าส่วนขับเคลื่อนของเครื่องจะเคลื่อนที่สม่ำเสมอ

พิจารณาสมการการเคลื่อนที่ของลิงค์ลด:

จากสมการนี้ จะได้ว่าสำหรับการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ (เช่น เมื่อ e = 0) จะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้ ณ เวลาใดๆ ของวงจร:

เหล่านั้น. การเปลี่ยนแปลงของช่วงเวลาต้องเป็นไปตามกฎแห่งการเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์ ซึ่งในทางปฏิบัติไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีง่ายๆ

ดังนั้นถึงแม้จะมี

ตัวอย่างเช่น ข้อเหวี่ยงของเครื่องไสซึ่งรวมถึงกลไกโยก หรือข้อเหวี่ยงกดซึ่งรวมถึงกลไกข้อเหวี่ยง-เลื่อน จะไม่เคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอแม้ว่าจะไม่มีภาระก็ตาม

ความเท่าเทียมกันของช่วงเวลานั้นพบได้น้อยมากในทางปฏิบัติ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของเครื่องจักรจึงเกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงความเร็วเป็นระยะ ซึ่งภายในวงจรจะแตกต่างกันไปภายในขีดจำกัด:

ตามกฎแล้วเครื่องจักรส่วนใหญ่ทำงานในสภาวะคงที่ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือเครื่องจักรในรอบเดียวจะใช้จ่ายงานจำนวนเท่ากันที่ได้รับจากเครื่องยนต์ต่อรอบนั่นคือ มันเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเคลื่อนไหวที่มั่นคง

บทบาททางกายภาพของมู่เล่ในรถยนต์สามารถจินตนาการได้ดังนี้ หากภายในมุมหนึ่งของการหมุนของจุดเชื่อมต่อเริ่มต้นของกลไก งานของแรงผลักดันมากกว่างานของแรงต้านทาน จากนั้นจุดเชื่อมต่อเริ่มต้นจะหมุนด้วยความเร่งและพลังงานจลน์ของกลไกจะเพิ่มขึ้น

ในกรณีที่ไม่มีมู่เล่ พลังงานจลน์ที่เพิ่มขึ้นทั้งหมดจะถูกกระจายระหว่างมวลของการเชื่อมโยงกลไก มู่เล่จะเพิ่มมวลรวมของกลไก ดังนั้นด้วยพลังงานจลน์ที่เพิ่มขึ้นเท่ากัน ความเร็วเชิงมุมที่เพิ่มขึ้นโดยไม่มีมู่เล่จะมากกว่าด้วยมู่เล่

...

เอกสารที่คล้ายกัน

การกำหนดระดับความคล่องตัวของกลไกโดยใช้สูตรของ Chebyshev P.L. การคำนวณคลาสและลำดับของกลุ่มโครงสร้าง Assur ของกลไกคันโยกแบบบานพับ การสร้างแผนการเร่งความเร็ว การกำหนดปฏิกิริยาเป็นคู่จลนศาสตร์โดยการสร้างแผนกำลัง

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 14/02/2559


การวิเคราะห์กลไกแบบไดนามิก โครงสร้าง จลนศาสตร์ และแรง การสร้างแผนความเร็วและความเร่ง การเลือกรูปแบบการออกแบบและการคำนวณการออกแบบกลไกเพื่อความแข็งแรง การสร้างไดอะแกรมและการเลือกส่วนต่างๆ ของกลไกสำหรับส่วนต่างๆ

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 18/09/2010


การกำหนดแรงและโมเมนต์ที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไกคันโยกและวิธีการลดโหลดไดนามิกที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงาน ศึกษารูปแบบการเคลื่อนที่ของกลไกภายใต้อิทธิพลของแรงที่กำหนด การประเมินความแข็งแกร่งขององค์ประกอบกลไก

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 24/08/2010


ศึกษาการเคลื่อนที่ของกลไกโดยการสร้างแผนภาพจลนศาสตร์ การคำนวณจลนศาสตร์ของกลุ่ม Asura คันโยก Zhukovsky การหาค่าโมเมนต์ความเฉื่อยและแรงต้านทานที่ลดลง การสังเคราะห์เกียร์แบบอินโวลูตและกลไกของดาวเคราะห์

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 05/08/2015


ลักษณะของวิธีการโดยประมาณในการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบเลื่อนคุณสมบัติของการคำนวณสำหรับวัสดุต่างๆ ความหมายและการคำนวณแรงเสียดทานตามกฎของคูลอมบ์ การออกแบบและหลักการทำงานของการติดตั้งเพื่อกำหนดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

งานห้องปฏิบัติการ เพิ่มเมื่อ 12/01/2553


สาระสำคัญของกฎหมายในการกำหนดแรงเสียดทานสถิตสูงสุด การขึ้นอยู่กับโมดูลัสของแรงเสียดทานแบบเลื่อนกับโมดูลัสของความเร็วสัมพัทธ์ของวัตถุ ลดแรงเสียดทานของการเลื่อนของร่างกายโดยใช้สารหล่อลื่น ปรากฏการณ์แรงเสียดทานที่ลดลงเมื่อเลื่อนเกิดขึ้น

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 12/19/2013


การสร้างแผนกลไก ค่าของอะนาล็อกความเร็ว การวิเคราะห์กลไกแบบไดนามิก ปัญหาการวิจัยแรงของกลไกคันโยก การกำหนดขนาดหลักของมู่เล่ การสังเคราะห์กลไกลูกเบี้ยว วิธีการกำหนดแรงสมดุล

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 03/12/2552


กฎการเคลื่อนที่ของกลไกคันโยกภายใต้โหมดการทำงานที่กำหนดไว้ การวิเคราะห์แรงจลนศาสตร์ของกลไกคันโยกสำหรับตำแหน่งที่กำหนด กฎการเคลื่อนที่ของปั๊มสูบเดียวแบบออกฤทธิ์เดี่ยวและการหาโมเมนต์ความเฉื่อยของมู่เล่

ทดสอบเพิ่มเมื่อ 11/14/2555


คอมเพรสเซอร์เป็นอุปกรณ์สำหรับสร้างการไหลของก๊าซโดยตรงภายใต้ความกดดัน การวิเคราะห์โครงสร้างของกลไก แผนผังตำแหน่ง และความเร็ว ขั้นตอนการสร้างไดอะแกรมจลนศาสตร์ การวิเคราะห์ความแข็งแกร่งของกลุ่ม Assur (ลิงก์ 2,3,4 และ 5) และลิงก์เริ่มต้น

ทดสอบเพิ่มเมื่อ 23/07/2013


วัตถุประสงค์ของไดรฟ์ไฟฟ้าเพื่อเปิดใช้งานชิ้นส่วนการทำงานของกลไกและเครื่องจักรประเภทหลัก ข้อกำหนดสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าของหน่วยทำความเย็นและเครื่องจักร พลศาสตร์ของไดรฟ์ไฟฟ้า ลักษณะทางกล

Zhgurova I.A.

การวิเคราะห์กลไกแบบไดนามิก

การวิเคราะห์แบบไดนามิกกลไกคือการกำหนดการเคลื่อนไหวของกลไกภายใต้การกระทำของแรงที่ใช้หรือการกำหนดแรงโดยการเคลื่อนที่ของลิงค์ที่กำหนด ขึ้นอยู่กับสัญญาณของงานเบื้องต้น แรงทั้งหมดที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไกจะแบ่งออกเป็นแรงขับเคลื่อนและแรงต้านทาน แรงผลักดันเรียกว่าพลังที่มีงานเบื้องต้นเป็นบวกและ แรงต้านทาน– พลังซึ่งงานเบื้องต้นเป็นลบ งานเบื้องต้นของกำลังถูกกำหนดให้เป็นผลคูณสเกลาร์ของแรงและการกระจัดเบื้องต้นของจุดที่ใช้แรงนั้น แรงขับและแรงต้านมักเป็นหน้าที่ของการกระจัดและความเร็วของจุดที่ใช้แรง และบางครั้งเป็นหน้าที่ของเวลา

แรงโน้มถ่วงอาจเป็นได้ทั้งแรงผลักดันหรือแรงต้านทาน ขึ้นอยู่กับทิศทางของการเคลื่อนที่เบื้องต้น แรงเสียดทานในคู่จลนศาสตร์เป็นหน้าที่ของแรงกดปกติบนพื้นผิว ความเร็วสัมพัทธ์ของการเคลื่อนที่ของข้อต่อ พารามิเตอร์การหล่อลื่น ฯลฯ

ขอแนะนำให้ใช้วิธีทั่วไปในการวิเคราะห์กลไกแบบไดนามิกกับกลไกที่มีอิสระระดับหนึ่ง ในการวิเคราะห์แบบไดนามิก ภารกิจคือการกำหนดการเคลื่อนที่ของจุดเชื่อมต่อเริ่มต้นตามแรงที่กำหนด วิธีแก้ปัญหานี้คือการค้นหากฎการเคลื่อนที่ของลิงก์เริ่มต้น - การพึ่งพาของพิกัดทั่วไปตรงเวลา

กฎการเคลื่อนที่ของจุดเชื่อมต่อเริ่มต้นคือคำตอบของสมการการเคลื่อนที่ของกลไก รูปแบบที่ง่ายที่สุดของสมการการเคลื่อนที่ได้มาจากทฤษฎีบทว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ของระบบเครื่องกล มวลของตัวเชื่อมไดรฟ์ถูกกำหนดจากเงื่อนไขที่ว่าพลังงานจลน์ของมันเท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์ของตัวเชื่อมโยงทั้งหมดของกลไกและกำลังของแรงที่ลดลงเท่ากับผลรวมของพลังของแรงขับเคลื่อนทั้งหมด . สะดวกในการกำหนดแรงที่ลดลงโดยใช้วิธีคันโยกของ N. E. Zhukovsky

เมื่อพิจารณาถึงการเคลื่อนไหวของกลไก มีสามโหมดที่แตกต่างกัน: วิ่งขึ้น การเคลื่อนไหวคงที่ และวิ่งลง ลักษณะทางจลนศาสตร์ของการเคลื่อนที่คงที่:

ค่าสัมประสิทธิ์การเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของกลไกประมาณความผันผวนของความเร็วของลิงค์ไดรฟ์

ประสิทธิภาพของกลไกเท่ากับอัตราส่วนของงานที่ใช้ไปในช่วงระยะเวลาของการเคลื่อนไหวที่มั่นคงเพื่อเอาชนะการต่อต้านที่เป็นประโยชน์ต่อการทำงานของแรงผลักดัน

งานหนึ่งของการวิเคราะห์แบบไดนามิกของกลไกคือการคำนวณจลนศาสตร์ซึ่งจะกำหนดปฏิกิริยาในคู่จลนศาสตร์และโมเมนต์สมดุลที่ใช้กับลิงค์เริ่มต้นจากการกระทำ กองกำลังภายนอกและแรงเฉื่อย

การคำนวณแรงของระนาบและกลไกเชิงพื้นที่ดำเนินการโดยใช้กลุ่มโครงสร้าง Assur แต่ละกลุ่ม ซึ่งเป็นสายโซ่จลนศาสตร์ที่กำหนดแบบคงที่ได้ การมีการเชื่อมต่อที่ซ้ำซ้อนทำให้เกิดปฏิกิริยาที่ไม่ทราบจำนวนเกินกว่าเงื่อนไขทางจลนศาสตร์ เช่น การระบุปัญหาแบบคงที่ ดังนั้นกลไกที่ไม่มีการเชื่อมต่อซ้ำซ้อนจึงเรียกว่ากลไกที่กำหนดแบบคงที่ได้

การกำหนดเชิงวิเคราะห์ของปฏิกิริยาในคู่จลนศาสตร์ของกลไกที่กำหนดได้แบบคงที่จะลดลงเหลือการพิจารณาตามลำดับของสภาวะสมดุลของการเชื่อมโยงที่ก่อตัวเป็นกลุ่มโครงสร้าง นอกเหนือจากการแก้ปัญหาเชิงวิเคราะห์ของปัญหาการคำนวณแรงแล้ว การกำหนดปฏิกิริยาแบบกราฟิกยังถูกนำมาใช้โดยการสร้างแผนกำลังอีกด้วย

หากเราคำนึงถึงแรงเสียดทานเมื่อคำนวณแรงของกลไกก็เป็นไปได้ที่จะระบุความสัมพันธ์ดังกล่าวระหว่างพารามิเตอร์ของกลไกซึ่งเนื่องจากแรงเสียดทานทำให้การเคลื่อนที่ของลิงค์ในทิศทางที่ต้องการไม่สามารถเริ่มต้นได้โดยไม่คำนึงถึง ถึงขนาดของพลังขับเคลื่อน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเบรกตัวเองของกลไกซึ่งโดยส่วนใหญ่ยอมรับไม่ได้ แต่บางครั้งก็ใช้เพื่อป้องกันการเคลื่อนที่ของกลไกในทิศทางตรงกันข้าม

เมื่อออกแบบกลไกงานจะถูกตั้งค่าให้เลือกมวลของการเชื่อมโยงกลไกอย่างมีเหตุผลเพื่อให้แน่ใจว่าการดูดซับของโหลดแบบไดนามิก - งานในการปรับสมดุลมวลของกลไกหรืองานในการปรับสมดุลแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นในการเชื่อมโยงของ กลไก.

เธอแบ่งปัน:

สำหรับปัญหาการปรับสมดุลโหลดไดนามิกบนฐานราก

เกี่ยวกับปัญหาการปรับสมดุลโหลดไดนามิกในคู่จลนศาสตร์

เมื่อพิจารณากรณีของการปรับสมดุลตัวต่อหมุนที่ประกอบด้วยเพลาหมุนที่มีการเชื่อมต่ออย่างแน่นหนาตามมวลที่กำหนด เป็นไปได้ที่จะบรรลุการปรับสมดุลที่สมบูรณ์ของมวลทั้งหมดที่ยึดไว้บนเพลาโดยการติดตั้งน้ำหนักถ่วงสองตัวในระนาบที่เลือกโดยพลการ โดยใช้การสร้างรูปหลายเหลี่ยมของ แรงและรูปหลายเหลี่ยมของโมเมนต์ตามเวกเตอร์ปิด แรงและโมเมนต์ทั้งหมดของแรงคู่สามารถลดลงเหลือเพียงลิงก์เดียวที่เรียกว่า ลิงค์ของการลด.

การปรับสมดุลเรียกว่าการปรับสมดุลของการหมุนหรือการเคลื่อนที่ของกลไกเพื่อทำลายอิทธิพลของแรงเฉื่อย ความไม่สมดุลโรเตอร์ (หมุนในส่วนรองรับของร่างกาย) เป็นสถานะโดยมีการกระจายของมวลซึ่งในระหว่างการหมุนทำให้เกิดโหลดแบบแปรผันบนส่วนรองรับ โหลดเหล่านี้ทำให้เกิดแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน การสึกหรอก่อนเวลาอันควร และลดประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพของเครื่อง ความไม่สมดุลแบบสถิตของร่างกายเป็นสภาวะที่จุดศูนย์ถ่วงไม่ได้อยู่บนแกนการหมุน ในการทรงตัวของวัตถุที่กำลังหมุนอยู่นั้น จุดศูนย์ถ่วงของมันจำเป็นต้องอยู่บนแกนของการหมุน เพื่อให้เวกเตอร์หลักของแรงเฉื่อยของกลไกแบนสมดุลกัน ก็เพียงพอแล้วที่จุดศูนย์กลางมวลร่วมของจุดเชื่อมต่อทั้งหมดจะสอดคล้องกับเงื่อนไขของพิกัดคงที่

ความไม่สมดุลของโรเตอร์นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยขนาดของความไม่สมดุล ผลคูณของมวลไม่สมดุลและความเยื้องศูนย์เรียกว่าค่าความไม่สมดุลและมีหน่วยเป็น g-mm

หากมีความไม่สมดุลแบบสถิตและโมเมนต์พร้อมกัน ความไม่สมดุลดังกล่าวเรียกว่าไดนามิก หากมีความไม่สมดุลอย่างมีนัยสำคัญ จะมีการติดตั้งตุ้มน้ำหนัก

ประเภทของแรงเสียดทานแบบเลื่อนขึ้นอยู่กับสถานะของพื้นผิวของตัวถู: แรงเสียดทาน ทำความสะอาด(บนพื้นผิวที่ไม่มีฟิล์มดูดซับหรือสารประกอบทางเคมี) การเสียดสี แห้ง(แรงเสียดทานของพื้นผิวที่ไม่หล่อลื่น) ขอบเขตแรงเสียดทาน (มีชั้นหล่อลื่นเล็กน้อย) และแรงเสียดทาน ของเหลว(แรงเสียดทานของพื้นผิวที่หล่อลื่น) การเสียรูปของส่วนที่ยื่นออกมาอาจยืดหยุ่นหรือไม่ยืดหยุ่นได้ แรงต้านทานสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของพื้นผิวทำให้เกิดแรงเสียดทาน หากพื้นผิวที่ยื่นออกมาสัมผัสกันผิดปกติ จะเกิดการเสียดสีแบบแห้ง หากมีชั้นสารหล่อลื่นระหว่างพื้นผิว จะเกิดแรงเสียดทานของของเหลว โดยแรงเสียดทาน ลื่นพื้นที่เดียวกันของพื้นผิวสัมผัสของวัตถุหนึ่งสัมผัสกับพื้นที่ต่างกันของอีกวัตถุหนึ่ง โดยแรงเสียดทาน กลิ้งบริเวณต่างๆ ของพื้นผิวสัมผัสของวัตถุหนึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับพื้นที่ที่สอดคล้องกันของอีกวัตถุหนึ่งอย่างสม่ำเสมอ

การขึ้นต่อกันของโมเมนต์ที่ใช้กับเพลาขับเคลื่อนของเครื่องยนต์เครื่องจักรหรือเพลาขับของเครื่องจักรที่ทำงานกับความเร็วเชิงมุมของเครื่องเหล่านี้เรียกว่า ลักษณะทางกลของเครื่อง- เครื่องจักรของเครื่องยนต์มีลักษณะเป็นแรงบิดที่ลดลงเมื่อเพิ่มความเร็วเชิงมุม ในเครื่องจักรที่ใช้งานเมื่อความเร็วเชิงมุมเพิ่มขึ้นแรงบิดจะเพิ่มขึ้น

โหมดการทำงานของกลไกเกิดขึ้นเมื่อสตาร์ทเครื่องจักรหรือกลไกและเมื่อถ่ายโอนกลไกจากความเร็วต่ำไปเป็นความเร็วที่สูงกว่า ระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงแรงระหว่างการเคลื่อนที่อย่างมั่นคงของกลไกมักจะสอดคล้องกับการหมุนของไดรฟ์ลิงค์หนึ่ง สอง หรือหลายครั้ง และสามารถทำซ้ำได้ไม่จำกัดจำนวนครั้ง หากสภาพการทำงานของกลไกไม่เปลี่ยนแปลง โหมดการทำงานลงของกลไกจะสอดคล้องกับเวลาที่กลไกหยุดหรือถูกถ่ายโอนจากความเร็วสูงกว่าไปยังความเร็วที่ต่ำกว่า สำหรับเครื่องจักรส่วนใหญ่ การเคลื่อนไหวหลักคือการเคลื่อนไหวในสภาวะคงที่ และการวิ่งขึ้นและลงจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีการสตาร์ทและหยุดเครื่องเท่านั้น

ปัญหาของพลวัต: ปัญหาโดยตรงของพลวัต - การวิเคราะห์แรงของกลไกตามกฎการเคลื่อนที่ที่กำหนด กำหนดแรงที่กระทำต่อการเชื่อมโยง รวมถึงปฏิกิริยาในคู่จลนศาสตร์ของกลไก แรงต่างๆ ถูกนำไปใช้กับกลไกของตัวเครื่องในระหว่างการเคลื่อนที่ แรงผลักดันเหล่านี้คือแรงต้านทาน บางครั้งเรียกว่าแรงต้านทานที่เป็นประโยชน์ แรงโน้มถ่วง แรงเสียดทาน และแรงอื่นๆ อีกมากมาย โดยการกระทำของพวกเขา แรงที่ใช้จะส่งผลต่อกลไกการเคลื่อนที่อย่างใดอย่างหนึ่ง

แบ่งปันงานของคุณบนเครือข่ายโซเชียล

หากงานนี้ไม่เหมาะกับคุณ ที่ด้านล่างของหน้าจะมีรายการผลงานที่คล้ายกัน คุณยังสามารถใช้ปุ่มค้นหา

การบรรยาย น6

พลวัตของกลไก

งานไดนามิก:

1. งานโดยตรงของพลศาสตร์ (การวิเคราะห์แรงของกลไก) คือการกำหนดตามกฎการเคลื่อนที่ที่กำหนด แรงที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของมัน เช่นเดียวกับปฏิกิริยาในคู่จลนศาสตร์ของกลไก
2. ปัญหาผกผันของพลศาสตร์โดยใช้แรงที่กำหนดที่ใช้กับกลไก กำหนดกฎการเคลื่อนที่ที่แท้จริงของกลไก

การวิเคราะห์กลไกแบบไดนามิกยังอาจรวมถึงปัญหาเรื่องการทรงตัวและการป้องกันการสั่นสะเทือนด้วย

เรามาเริ่มแก้ปัญหาผกผันของไดนามิกกันก่อน โดยพิจารณาว่าการเชื่อมโยงทั้งหมดของกลไกนั้นเข้มงวด

แรงต่างๆ ถูกนำไปใช้กับกลไกของตัวเครื่องในระหว่างการเคลื่อนที่ สิ่งเหล่านี้ได้แก่ แรงผลักดัน แรงลาก (บางครั้งเรียกว่าแรงลากที่มีประโยชน์) แรงโน้มถ่วง แรงเสียดทาน และแรงอื่นๆ อีกมากมาย ลักษณะของการกระทำอาจแตกต่างกัน:

A) บางส่วนขึ้นอยู่กับตำแหน่งของการเชื่อมโยงกลไก

B) บางส่วนจากการเปลี่ยนแปลงความเร็ว

C) บางส่วนเป็นแบบถาวร

โดยการกระทำของพวกเขา แรงที่ใช้จะส่งผลต่อกลไกการเคลื่อนที่อย่างใดอย่างหนึ่ง

แรงที่กระทำต่อเครื่องจักรและคุณลักษณะของมัน

แรงและคู่ของแรง (โมเมนต์) ที่กระทำต่อกลไกของเครื่องจักรสามารถแบ่งออกได้เป็นกลุ่มต่างๆ ดังต่อไปนี้

1. แรงผลักดันและช่วงเวลาทำให้คิดบวกทำงานในระหว่างระยะเวลาหรือระหว่างหนึ่งรอบหากมีการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ แรงและโมเมนต์เหล่านี้ถูกนำไปใช้กับการเชื่อมโยงของกลไก ซึ่งเรียกว่าการเชื่อมโยงการขับเคลื่อน

2. พลังและช่วงเวลาแห่งการต่อต้านกระทำการเชิงลบทำงานระหว่างการดำเนินการหรือในรอบเดียว แรงและโมเมนต์เหล่านี้ถูกแบ่ง ประการแรกเป็นแรงและโมเมนต์ของการต่อต้านที่เป็นประโยชน์ ซึ่งทำงานที่ต้องการจากเครื่องจักรและนำไปใช้กับลิงก์ที่เรียกว่าแรงขับเคลื่อน และประการที่สองเป็นแรงและโมเมนต์ความต้านทานของตัวกลาง (แก๊ส ของเหลว) ซึ่งข้อต่อของกลไกเคลื่อนที่ แรงต้านทานของตัวกลางมักจะมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับแรงอื่นๆ ดังนั้นสิ่งต่อไปนี้จะไม่ถูกนำมาพิจารณา และแรงและโมเมนต์ของการต่อต้านที่เป็นประโยชน์จะเรียกง่ายๆ ว่าแรงและโมเมนต์ของการต่อต้าน

3. แรงโน้มถ่วง ข้อต่อที่เคลื่อนที่และแรงยืดหยุ่นของสปริง ในบางพื้นที่ของการเคลื่อนที่ของกลไก แรงเหล่านี้สามารถทำงานได้ทั้งเชิงบวกและเชิงลบ อย่างไรก็ตาม สำหรับวงจรจลนศาสตร์เต็ม งานของแรงเหล่านี้จะเท่ากับศูนย์, เนื่องจากจุดใช้งานมีการเคลื่อนที่เป็นวงกลม

4. แรงและโมเมนต์ที่ใช้กับตัวเครื่อง(เช่น ไปที่ชั้นวาง) จากด้านนอก นอกจากแรงโน้มถ่วงของร่างกายแล้ว ยังรวมถึงปฏิกิริยาของฐาน (ฐานราก) ของเครื่องบนตัวเครื่องและแรงอื่นๆ อีกมากมาย แรงและช่วงเวลาทั้งหมดนี้ เนื่องจากถูกนำไปใช้กับร่างกายที่อยู่นิ่ง (ยืน) จึงไม่ทำงานใดๆ

5. แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างการเชื่อมโยงกลไกนั่นคือแรงที่กระทำในคู่จลนศาสตร์ของมัน แรงเหล่านี้ตามกฎข้อที่ 3 ของนิวตันมักจะตอบแทนกันเสมอ ส่วนงานปกติของพวกเขาไม่ได้ให้สัญญา และองค์ประกอบในวงสัมผัส ได้แก่ แรงเสียดทาน งาน และงานของแรงเสียดทานต่อการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของจุดต่อของคู่จลนศาสตร์เชิงลบ

แรงและโมเมนต์ของสามกลุ่มแรกจัดอยู่ในประเภทแอคทีฟ มักจะทราบหรือประมาณได้ แรงและช่วงเวลาทั้งหมดนี้ถูกนำไปใช้กับกลไกจากภายนอก ดังนั้นจึงเป็นเช่นนั้นภายนอก แรงภายนอกยังรวมถึงแรงและโมเมนต์ทั้งหมดของกลุ่มที่ 4 ด้วย อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทั้งหมดที่มีการใช้งานอยู่

พลังของกลุ่มที่ 5 หากเราพิจารณากลไกโดยรวมโดยไม่ต้องแยกแต่ละส่วนออกมาภายใน. แรงเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาต่อการกระทำของแรงกระทำ ปฏิกิริยานี้จะเป็นแรง (หรือโมเมนต์) ที่ฐาน (ฐานราก) ของเครื่องกระทำต่อตัวเครื่อง (เช่น บนขาตั้งกลไก) ไม่ทราบปฏิกิริยาล่วงหน้า ขึ้นอยู่กับแรงกระทำและช่วงเวลา และความเร่งของการเชื่อมโยงกลไก

อิทธิพลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อกฎการเคลื่อนที่ของกลไกนั้นเกิดขึ้นจากแรงผลักดันและโมเมนต์ เช่นเดียวกับแรงและโมเมนต์ของการต่อต้าน ลักษณะทางกายภาพ ขนาด และลักษณะของการกระทำถูกกำหนดโดยกระบวนการทำงานของเครื่องหรืออุปกรณ์ที่ใช้กลไกที่เป็นปัญหา ในกรณีส่วนใหญ่ แรงและโมเมนต์เหล่านี้ไม่คงที่ แต่จะเปลี่ยนขนาดเมื่อตำแหน่งของกลไกเชื่อมโยงกันหรือเปลี่ยนความเร็ว การขึ้นต่อกันของฟังก์ชันเหล่านี้ แสดงเป็นกราฟิก หรือเป็นอาร์เรย์ของตัวเลข หรือในเชิงวิเคราะห์ เรียกว่าลักษณะทางกลและเมื่อแก้ไขปัญหาแล้วถือว่าทราบ

เมื่อแสดงลักษณะทางกลเราจะปฏิบัติตามกฎสัญลักษณ์ต่อไปนี้: แรงและโมเมนต์จะถือเป็นบวกหากบนส่วนที่พิจารณาของเส้นทาง (เชิงเส้นหรือเชิงมุม) พวกมันสร้างงานเชิงบวก

ลักษณะของแรงที่ขึ้นกับความเร็วในรูป รูปที่ 6.1 แสดงลักษณะทางกลของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส - การพึ่งพาแรงบิดในการขับเคลื่อนกับความเร็วเชิงมุมของโรเตอร์ของเครื่องจักร ส่วนการทำงานของคุณลักษณะคือส่วนเกี่ยวกับ ซึ่งแรงบิดในการขับขี่จะลดลงอย่างรวดเร็วแม้จะมีความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้นเล็กน้อยก็ตาม

แรงและโมเมนต์ยังขึ้นอยู่กับความเร็ว ซึ่งเกิดขึ้นในเครื่องจักรโรตารีด้วย เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า พัดลม โบลเวอร์ ปั๊มแรงเหวี่ยง (รูปที่ 6.2) และอื่นๆ อีกมากมาย

รูปที่ 6.3

เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น แรงบิดของมอเตอร์มักจะลดลง และแรงบิดของเครื่องจักรที่ใช้พลังงานกลมักจะเพิ่มขึ้น คุณสมบัตินี้มีประโยชน์มาก เนื่องจากมีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพของโหมดการเคลื่อนไหวของเครื่องโดยอัตโนมัติ และยิ่งเด่นชัดมากเท่าใด ความเสถียรก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เรามาเรียกคุณสมบัติของการควบคุมตนเองของเครื่องจักรกันดีกว่า

ลักษณะของแรงขึ้นอยู่กับการกระจัดในรูปที่ 6.3 แสดงแผนภาพจลนศาสตร์ของกลไกของเครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะ (ICE) และคุณลักษณะทางกล บังคับ, นำไปใช้กับลูกสูบ 3, ทำหน้าที่ไปทางซ้ายเสมอ ดังนั้นเมื่อลูกสูบเคลื่อนไปทางซ้าย (กระบวนการขยายตัวของแก๊ส) มันจะทำงานในเชิงบวกและแสดงด้วยเครื่องหมายบวก (กิ่งก้าน czd) เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ไปทางขวา (กระบวนการอัดแก๊ส) แรงดังกล่าวได้รับเครื่องหมายลบ (สาขาแดค) หากการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงให้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในไม่เปลี่ยนแปลง จากนั้นในการปฏิวัติครั้งต่อไปของลิงค์เริ่มต้น (ลิงค์ 1 ) ลักษณะทางกลจะเกิดรูปร่างซ้ำ นี่หมายถึงความแข็งแกร่งนั้นจะเปลี่ยนเป็นระยะๆ

งานแห่งกำลัง แสดงเป็นกราฟิกโดยพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเส้นโค้ง(สค) ในรูปที่ 6.3 พื้นที่นี้มีสองส่วน: บวกและลบ โดยส่วนแรกมีขนาดใหญ่กว่าส่วนที่สอง ดังนั้นงานที่ทำโดยใช้กำลังตลอดระยะเวลาเต็มจะเป็นบวก ผลที่ตามมาคือแรงขับเคลื่อนแม้จะสลับกันเป็นสัญญาณก็ตาม ขอให้เราสังเกตว่าหากแรงซึ่งสลับกันเป็นเครื่องหมายทำงานเชิงลบในช่วงเวลาหนึ่ง แสดงว่ามันคือแรงต้านทาน

แรงที่ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวเท่านั้นที่กระทำในเครื่องจักรและอุปกรณ์อื่นๆ มากมาย (ในคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ เครื่องตีขึ้นรูป เครื่องไสและเครื่องเจาะ อุปกรณ์ต่างๆ ที่มีทั้งระบบขับเคลื่อนแบบนิวแมติกและมอเตอร์สปริง ฯลฯ) และการกระทำของแรง 6 อาจเป็นได้ทั้งแบบคาบ และไม่เป็นระยะ

ในเวลาเดียวกันควรสังเกตว่าแรงบิดของเครื่องประเภทโรเตอร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวเช่นมุมการหมุนของโรเตอร์ ลักษณะของเครื่องจักรดังกล่าวแสดงในรูปที่ 6.4ก, ข - ในเวลาเดียวกัน สำหรับเครื่องจักรที่เป็นเครื่องยนต์ และสำหรับเครื่องจักรที่ใช้พลังงานกล (เช่น เครื่องจักรทำงาน)

หากคุณเปลี่ยนการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายใน ลักษณะทางกลจะอยู่ในรูปของตระกูลเส้นโค้ง (รูปที่ 6.5,ก ): ยิ่งการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้น (พารามิเตอร์ชม. ครอบครัว) ยิ่งมีลักษณะสูงเท่าไร ตระกูลเส้นโค้งยังแสดงถึงลักษณะทางกลของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบสับเปลี่ยน (รูปที่ 6.5,ข ): ยิ่งมีความต้านทานของวงจรขดลวดสนามมอเตอร์มากขึ้น (พารามิเตอร์ชม. ) ยิ่งวางเส้นโค้งไปทางขวามากเท่าไร ลักษณะของข้อต่อแบบอุทกพลศาสตร์ยังอยู่ในรูปแบบของตระกูลเส้นโค้ง (รูปที่ 6.5, c): ยิ่งมีการเติมข้อต่อด้วยของเหลวมากขึ้น (พารามิเตอร์ชม. ) ยิ่งอยู่ทางขวาและสูงเท่าไรก็จะมีลักษณะเฉพาะมากขึ้นเท่านั้น

จึงส่งผลต่อพารามิเตอร์ชม. คุณสามารถควบคุมโหมดการทำงานของไดรฟ์ความร้อน ไฟฟ้า หรือไฮดรอลิก เพื่อเพิ่มแรงขับเคลื่อนหรือความเร็ว อย่างไรก็ตาม พารามิเตอร์การควบคุมชม. มีความเกี่ยวข้องกับปริมาณพลังงานที่ไหลผ่านเครื่องจักร กล่าวคือ เป็นตัวกำหนดภาระและผลผลิต

กลไกของตัวเครื่องมักจะเป็นระบบมัลติลิงค์ที่เต็มไปด้วยแรงและโมเมนต์ที่ใช้กับข้อต่อต่างๆ เพื่อให้จินตนาการได้ดีขึ้น ลองพิจารณาหน่วยสูบน้ำกำลังที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส

แรงต้านทานของของไหลถูกนำไปใช้กับลูกสูบ 3 และโมเมนต์การขับขี่ถูกนำไปใช้กับโรเตอร์ 4 ของมอเตอร์ไฟฟ้า หากปั๊มเป็นแบบหลายสูบ แรงต้านทานจะกระทำต่อลูกสูบแต่ละตัว ดังนั้นรูปแบบการโหลดจะซับซ้อนมากขึ้น

ในการกำหนดกฎการเคลื่อนที่ของกลไกภายใต้การกระทำของแรงภายนอก (แอคทีฟ) ที่กำหนดจำเป็นต้องแก้สมการการเคลื่อนที่ของมัน พื้นฐานในการวาดสมการการเคลื่อนที่คือทฤษฎีบทเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ของกลไกด้วยว =1 ซึ่งมีสูตรดังนี้:

การเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ของกลไกเกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานของแรงและโมเมนต์ทั้งหมดที่ใช้กับกลไก

=
(6.1)

ในกลไกแบบแบน ตัวเชื่อมโยงจะทำการเคลื่อนที่แบบหมุน การเคลื่อนที่แบบแปลน และแบบระนาบ-ขนาน จากนั้นจะเป็นพลังงานจลน์ของกลไก

(6.2)

สำหรับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทั้งหมดของกลไก

=
(6.3)

งานรวมของแรงภายนอกและช่วงเวลาทั้งหมด

(6.4)

หลังจากเปลี่ยนตัวเราได้รับ

(
+
) - =(
)

การเปลี่ยนจากสิ่งไม่รู้หลายอย่างไปสู่สิ่งหนึ่งนั้นดำเนินการโดยใช้วิธีการนำกำลังและมวลชน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เราย้ายจากกลไกจริงไปยังแบบจำลอง เช่น เราแทนที่กลไกที่ซับซ้อนทั้งหมดด้วยลิงก์แบบมีเงื่อนไขเดียว

ในตัวอย่างที่กำลังพิจารณา กลไกมีอิสระระดับหนึ่ง (ว =1) ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องกำหนดกฎการเคลื่อนที่ของลิงก์เพียงลิงก์เดียวซึ่งจะเป็นลิงก์เริ่มต้น

โมเดลไดนามิก

ตำแหน่งกลไกด้วยว =1 ถูกกำหนดโดยพิกัดเดียว ซึ่งเรียกว่าพิกัดทั่วไป พิกัดเชิงมุมของจุดเชื่อมต่อที่ทำการเคลื่อนที่แบบหมุนมักถูกใช้เป็นพิกัดทั่วไป ในกรณีนี้ โมเดลไดนามิกจะถูกนำเสนอเป็น:

พิกัดเชิงมุมทั่วไปของแบบจำลอง

ความเร็วเชิงมุมของแบบจำลอง

โมเมนต์ที่ลดลงทั้งหมด (แรงทั่วไป - เทียบเท่ากับโหลดที่กำหนดทั้งหมดที่ใช้กับกลไก)

โมเมนต์ความเฉื่อยที่ลดลงทั้งหมด ซึ่งเทียบเท่ากับความเฉื่อยของกลไก

ในกรณีของการลดลง เราจะแทนที่แรงและโมเมนต์จริงด้วยโมเมนต์ที่ลดลงทั้งหมดที่ใช้กับโมเดลไดนามิก

ควรเน้นย้ำว่าการเปลี่ยนที่ทำขึ้นไม่ควรละเมิดกฎการเคลื่อนที่ของกลไกซึ่งกำหนดโดยการกระทำของแรงและช่วงเวลาที่ใช้จริง

พื้นฐานในการนำพลังและช่วงเวลาควรเป็นเงื่อนไขของความเท่าเทียมกันของงานเบื้องต้นเช่น งานเบื้องต้นของแต่ละแรงในการกระจัดที่เป็นไปได้ของจุดใช้งานหรือช่วงเวลาของการกระจัดเชิงมุมที่เป็นไปได้ของลิงค์ที่มันทำหน้าที่จะต้องเท่ากับงานเบื้องต้นของโมเมนต์รีดิวซ์เกี่ยวกับการกระจัดเชิงมุมที่เป็นไปได้ของแบบจำลองไดนามิก

ให้เราพิจารณาเป็นตัวอย่าง การลดลงของแรงและโมเมนต์ที่ใช้กับการเชื่อมโยงของหน่วยเครื่องจักร (รูปที่ 6.6) โดยกำหนดพิกัดเชิงมุมเป็นพิกัดทั่วไป

ให้เรานิยามสิ่งทดแทนสำหรับแรงที่ใช้
- ตามเงื่อนไขความเท่าเทียมกันของงานเบื้องต้น

เมื่อแก้ไขค่าที่ต้องการแล้วหารการเคลื่อนไหวที่เป็นไปได้ตามเวลา เราก็จะได้

=

เพราะ(
,
) โดยที่ cos(

)= 1

=

=

= ที่ไหน

สำหรับการแก้ปัญหาบนคอมพิวเตอร์

การใช้ความเร็ว

ในทำนองเดียวกันเราจะลดแรงลงสู่โมเดลไดนามิก (ลิงก์ที่ 1)
,
, และ
.

=
เพราะ(
,
) = 0.0 ตัน ถึง . เพราะ(
,
) = 0.

=
=

จุดศูนย์กลางของการฉายภาพความเร็วมวล
ไปยังแกน y

เราจะพบมันในลักษณะเดียวกัน

ถ้าเรารวมโมเมนต์ที่กำหนดทั้งหมดที่ใช้กับลิงก์เริ่มต้นเข้าด้วยกัน เราจะได้ช่วงเวลาที่ลดลงทั้งหมดซึ่งเข้ามาแทนที่แรงและโมเมนต์ทั้งหมดที่กระทำต่อกลไก

(6.5)

นำมวลชน.

การนำมวลชนกระทำเพื่อจุดประสงค์เดียวกับการนำกำลัง:

แก้ไขและลดความซับซ้อนของโครงร่างไดนามิกของกลไกเช่น เพื่อให้ได้แบบจำลองไดนามิกที่สอดคล้องกัน และด้วยเหตุนี้ เพื่อทำให้การแก้สมการการเคลื่อนที่ง่ายขึ้น

หากลิงก์เริ่มต้นที่มีพิกัดทั่วไปถูกใช้เป็นแบบจำลองไดนามิกดังนั้นพลังงานจลน์ของแบบจำลองจะต้องเท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์ของการเชื่อมโยงทั้งหมดของกลไก กล่าวคือ พื้นฐานนำมวลชน การเชื่อมโยงเริ่มต้นจะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขความเท่าเทียมกันของพลังงานจลน์

โมเมนต์ความเฉื่อยที่ลดลงเป็นพารามิเตอร์ของแบบจำลองไดนามิก พลังงานจลน์ซึ่งเท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์ของจุดเชื่อมต่อที่กำลังเคลื่อนที่จริง

ให้เราเขียนเงื่อนไขสำหรับความเท่าเทียมกันของพลังงานจลน์ของแต่ละลิงก์ กลไกทั้งหมด และแบบจำลองสำหรับลิงก์แต่ละรายการ:

(6.6)

โดยที่สำหรับโมเดล สำหรับส่วนจริงของกลไก

(6.7)

ฟังก์ชันการถ่ายโอนในวงเล็บไม่ขึ้นอยู่กับ ดังนั้นจึงสามารถกำหนดเพิ่มเติมได้หากไม่ทราบกฎการเคลื่อนที่ของแบบจำลอง (ลิงก์เริ่มต้น) ที่
=

ที่ไหน,

เรามานิยามช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยที่กำหนดกัน

โมเมนต์ความเฉื่อยทั้งหมดนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งเชิงมุมของลิงก์เริ่มต้น กลุ่มลิงก์นี้เชื่อมต่อกับโมเดลไดนามิกด้วยอัตราทดเกียร์เชิงเส้นเรียกว่าลิงก์ของกลุ่มแรก และโมเมนต์ความเฉื่อยของพวกมันเรียกว่าโมเมนต์ความเฉื่อยของกลุ่มแรก

ให้เรากำหนดโมเมนต์ความเฉื่อยของลิงก์ที่ 2 และ 3

โมเมนต์ความเฉื่อยของกลุ่มลิงก์ที่หนึ่งและสองและโมเมนต์ความเฉื่อยที่ลดลงรวมของการติดตั้งที่พิจารณาจะแสดงในรูปที่ 1 6.7

ทดสอบคำถามสำหรับการบรรยายยังไม่มีข้อความ 6

1. กำหนดนิยามของปัญหาไดนามิกส์ทางตรงและทางผกผัน
2. แบบจำลองไดนามิกของกลไกหมายถึงอะไร?
3. จุดประสงค์ในการนำพลังและโมเมนต์มาสู่กลไกคืออะไร? เงื่อนไขใดเป็นพื้นฐานในการลดแรงและโมเมนต์?
4. เงื่อนไขใดที่รองรับการแทนที่มวลและโมเมนต์ความเฉื่อยในระหว่างการลดลง
5. เขียนสูตรพลังงานจลน์ของกลไกข้อเหวี่ยง-สไลเดอร์

งานอื่นที่คล้ายคลึงกันที่คุณอาจสนใจvshm>
7161.		ไดนามิกส์ของเพลาข้อเหวี่ยง	230.8 กิโลไบต์
	แรงที่กระทำต่อวารสารเพลาข้อเหวี่ยง แรงเหล่านี้รวมถึง: แรงดันแก๊สมีความสมดุลในตัวเครื่องยนต์และไม่ถูกส่งไปยังส่วนรองรับ แรงเฉื่อยถูกนำไปใช้กับศูนย์กลางของมวลที่เคลื่อนที่ไปกลับและถูกส่งไปตามแนวแกนกระบอกสูบผ่านแบริ่งเพลาข้อเหวี่ยง และกระทำต่อตัวเครื่องยนต์ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนบนส่วนรองรับในทิศทางของแกนกระบอกสูบ แรงเหวี่ยงจากมวลที่หมุนจะพุ่งไปตามข้อเหวี่ยงในระนาบกลาง โดยกระทำผ่านส่วนรองรับเพลาข้อเหวี่ยงบนตัวเรือนเครื่องยนต์...
10783.		พลวัตของความขัดแย้ง	16.23 KB
	พลวัตของความขัดแย้ง คำถามที่ 1. แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับพลวัตของสถานการณ์ก่อนความขัดแย้ง ความขัดแย้งใด ๆ สามารถแสดงได้ด้วยสามขั้นตอน: 1 การเริ่มต้น 2 การพัฒนา 3 เสร็จสิ้น ดังนั้น โครงการทั่วไปพลวัตของความขัดแย้งประกอบด้วยช่วงเวลาต่อไปนี้: 1 สถานการณ์ก่อนความขัดแย้ง - ระยะแฝง; 2 ความขัดแย้งแบบเปิด ความขัดแย้งนั้นเอง: เหตุการณ์ จุดเริ่มต้นของความขัดแย้ง ยกระดับการพัฒนาของความขัดแย้ง จุดสิ้นสุดของความขัดแย้ง 3 ช่วงหลังความขัดแย้ง สถานการณ์ก่อนเกิดความขัดแย้ง คือความเป็นไปได้ที่จะเกิดความขัดแย้ง...
15485.		พลวัตของอาโซลารี	157.05 KB
	Moddiy nuqta dinamikasining birinchi asosiy masalasini echish 5. Moddiy nuqta dinamining ikkinchi asosiy masalasini echish 6. Dinamikada moddiy nuqta moddiy nuktalar systemasi vaabsolute zhismning haraqati shu haraqatni vuzhudga keltiruvchi kuchlar bilan birgalikda ў แกน อิลาดี. Dynamics daslab moddiy nuktaning haraqati ўrganiladi
10816.		พลวัตของประชากร	252.45 KB
	พลวัตของประชากรเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางชีววิทยาและระบบนิเวศที่สำคัญที่สุด หากพูดโดยนัยแล้ว ชีวิตของประชากรจะแสดงออกมาในพลวัตของมัน แบบจำลองพลวัตและการเติบโตของประชากร
6321.		พลวัตของจุดสำคัญ	108.73 กิโลไบต์
	แรงที่กระทำต่ออนุภาคในระบบเกิดขึ้นพร้อมกับแรงที่กระทำต่ออนุภาคในระบบ สิ่งนี้ตามมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าแรงนั้นขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างอนุภาคที่กำหนดกับอนุภาคที่กระทำกับมัน และอาจขึ้นอยู่กับความเร็วสัมพัทธ์ของอนุภาค และระยะทางและความเร็วเหล่านี้ขึ้นอยู่กับ กลศาสตร์ของนิวตันเหมือนกันในระบบอ้างอิงเฉื่อยทั้งหมด ภายใน กลศาสตร์คลาสสิกจัดการกับแรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าตลอดจนแรงยืดหยุ่นและแรงเสียดทาน แรงโน้มถ่วงและ...
4683.		พลวัตของความรู้ทางวิทยาศาสตร์	14.29 KB
	คุณสมบัติที่สำคัญที่สุด ความรู้ทางวิทยาศาสตร์คือพลวัตของมัน - การเปลี่ยนแปลงและการพัฒนาลักษณะที่เป็นทางการและสำคัญขึ้นอยู่กับเงื่อนไขชั่วคราวและสังคมวัฒนธรรมของการผลิตและการทำซ้ำข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่
1677.		ภาวะผู้นำและพลวัตของกลุ่ม	66.76 KB
	วัตถุประสงค์ของงานนี้คือเพื่อระบุผู้นำที่มีศักยภาพในกลุ่มนักศึกษาและยังรวมถึง: หัวข้อหลักในการศึกษาความเป็นผู้นำ; ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้นำและกลุ่ม หน้าที่ของผู้นำ แนวทางเชิงทฤษฎีสู่ความเป็นผู้นำโดยนักวิจัยต่างๆ งานนี้ประกอบด้วยสองบท: บทแรกส่วนทฤษฎี ภาพรวมของหัวข้อหลักในการศึกษาความเป็นผู้นำ ความสัมพันธ์ระหว่างผู้นำกับกลุ่ม หน้าที่ของผู้นำและแนวทางเชิงทฤษฎีสู่ความเป็นผู้นำ บทที่สอง การศึกษาเชิงทดลองหนึ่งตาราง หกแผนภาพ และสอง...
4744.		โครงสร้างและพลวัตของสังคมในฐานะระบบ	22.85 KB
	สังคมมีการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ ระบบที่สมบูรณ์ความสัมพันธ์และปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้คน ชุมชน และองค์กร ที่เกิดขึ้นและการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการกิจกรรมร่วมกัน
1950.		กลไกการปรับสมดุล	272 KB
	สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าจุดศูนย์กลางมวลของลิงก์ในกรณีทั่วไปมีขนาดและทิศทางความเร่งที่แปรผันได้ ดังนั้น เมื่อออกแบบกลไก งานคือการเลือกมวลของการเชื่อมโยงกลไกอย่างมีเหตุผล เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกำจัดโหลดไดนามิกที่ระบุทั้งหมดหรือบางส่วน ในกรณีนี้ จุดเชื่อมต่ออื่นๆ ทั้งหมดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งเชิงมุม และจุดศูนย์กลางของมวล S1 S2 S3 จะมีความเร่งเชิงเส้น3 เนื่องจากมวลของระบบของจุดเชื่อมต่อที่เคลื่อนที่ทั้งหมดคือ  mi 0 ดังนั้นความเร่งของจุดศูนย์กลางมวล S ของระบบนี้ควรจะเท่ากับ...
14528.		ความแม่นยำของกลไก	169.25 KB
	นอกจากนี้ ความแม่นยำของพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตมีความสำคัญมากที่สุด ได้แก่ ความแม่นยำของขนาด ตำแหน่งสัมพัทธ์ของพื้นผิว และความขรุขระของพื้นผิว ความสามารถในการเปลี่ยนกันได้เป็นพื้นฐานของการรวมเป็นหนึ่งและการสร้างมาตรฐาน ซึ่งทำให้สามารถขจัดหน่วยและชิ้นส่วนมาตรฐานที่หลากหลายมากเกินไป และเพื่อสร้างจำนวนชิ้นส่วนเครื่องจักรขนาดมาตรฐานที่มีลักษณะสมรรถนะสูงให้น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ เป็นไปได้ที่จะมั่นใจในความแม่นยำในการประกอบที่ระบุโดยไม่เพิ่มความแม่นยำในการผลิตขององค์ประกอบกลิ้งและแหวน...

สไลด์ 2

โครงร่างการบรรยาย

2 การวิเคราะห์แรงของกลไก แรงที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไก แรงผลักดันและแรงต้านทานการผลิต ลักษณะทางกลของเครื่องจักร แรงเสียดทานในกลไก ประเภทของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานแบบเลื่อน แรงเสียดทานบน เครื่องบินเอียง- แรงเสียดทานในคู่จลนศาสตร์ของสกรู แรงเสียดทานในคู่จลนศาสตร์แบบหมุน แรงเสียดทานแบบกลิ้ง แรงเสียดทานในลูกปืนและลูกกลิ้ง แรงเฉื่อยของการเชื่อมโยงของกลไกแบบแบน

สไลด์ 3

3 พลศาสตร์ของเครื่องจักรเป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎีทั่วไปของกลไกและเครื่องจักรซึ่งมีการศึกษาการเคลื่อนที่ของกลไกและเครื่องจักรโดยคำนึงถึงแรงกระทำและคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้สร้างการเชื่อมโยงแบบยืดหยุ่น แรงเสียดทานภายนอกและภายใน ฯลฯ . งานที่สำคัญที่สุดพลศาสตร์ของเครื่องจักรเป็นหน้าที่ในการกำหนดฟังก์ชั่นการเคลื่อนที่ของลิงค์เครื่องจักรโดยคำนึงถึงแรงและคู่ของแรงเฉื่อยของลิงค์ความยืดหยุ่นของวัสดุความต้านทานของสภาพแวดล้อมต่อการเคลื่อนที่ของลิงค์การปรับสมดุลแรงเฉื่อย กองกำลังสร้างความมั่นใจในเสถียรภาพของการเคลื่อนไหวและควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร

สไลด์ 4

4 การวิเคราะห์แรงของกลไก การเคลื่อนที่ของกลไกเครื่องจักรจริงเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงต่างๆ และแปรผันตามเวลาตามการเปลี่ยนแปลงในโหมดและวัตถุประสงค์ของเครื่องจักร วัตถุประสงค์ของการศึกษาการเคลื่อนไหวของเครื่องจักรคือเพื่อกำหนดรูปแบบการเคลื่อนที่ให้สอดคล้องกับข้อกำหนดของเทคโนโลยีการผลิต การทำงาน และความน่าเชื่อถือ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องกำหนดค่าที่อนุญาตของแรงที่กระทำต่อลิงก์ต่าง ๆ ในระหว่างการเคลื่อนไหว ประสิทธิภาพ การกระจัด ความเร็วและความเร่ง: การเคลื่อนที่ของลิงก์และจุดแต่ละจุด

สไลด์ 5

แรงและโมเมนต์ที่กระทำต่อการเชื่อมโยงของกลไก

5 แรงผลักดัน Fd และ Md แรงและโมเมนต์การต่อต้าน (Fс,Mс) การทำงานของแรงและโมเมนต์ความต้านทานต่อรอบเป็นลบ: Ac

สไลด์ 6

ลักษณะทางกล

6 ลักษณะทางกลระบุไว้ในแผ่นข้อมูล 1 – ความเร็วที่เพลามอเตอร์หมุน 2 – ความเร็วที่เพลาหลักของเครื่องจักรที่ทำงานจะหมุน 1 และ 2 ต้องสอดคล้องกัน เช่น ความเร็ว n1 = 7000 rpm และ n2 = 70 rpm เพื่อให้ลักษณะทางกลของเครื่องยนต์และเครื่องจักรทำงานสอดคล้องกัน จึงมีการติดตั้งกลไกการส่งกำลังระหว่างกันซึ่งมีลักษณะทางกลของตัวเอง ขึ้น2=1/2=700/70=10

สไลด์ 7

ลักษณะทางกลของเครื่องโดยใช้ตัวอย่างเครื่องลูกสูบ

7 ลักษณะทางกลของมอเตอร์อะซิงโครนัส 3 เฟส (รูปที่ 1) แผนภาพแสดงเครื่องยนต์สันดาปภายใน (รูปที่ 2) H – จังหวะลูกสูบในเครื่องลูกสูบ (ระยะห่างระหว่างตำแหน่งสุดขีดของลูกสูบ) รูปที่ 3 แผนภาพตัวบ่งชี้ปั๊ม (รูปที่ 4) รูปที่ 1 รูปที่ 2 รูปที่ 3 รูปที่ 4

สไลด์ 8

แรงเสียดทานในกลไก

8 แรงเสียดทานเป็นกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนพร้อมกับการปล่อยความร้อน สาเหตุนี้เกิดจากการที่วัตถุเคลื่อนไหวซึ่งต้านทานการเคลื่อนไหวแบบสัมพัทธ์ การวัดความเข้มของความต้านทานต่อการเคลื่อนที่สัมพัทธ์คือแรง (โมเมนต์) ของแรงเสียดทาน มีทั้งแรงเสียดทานแบบกลิ้ง แรงเสียดทานแบบเลื่อน ตลอดจนแรงเสียดทานแบบแห้ง แบบขอบเขต และแบบของเหลว หากความสูงรวมของความหยาบระดับไมโครของพื้นผิวที่มีปฏิกิริยากันมากกว่าความสูงของชั้นน้ำมันหล่อลื่น แสดงว่าเกิดแรงเสียดทานแบบแห้ง เท่ากับความสูงของชั้นน้ำมันหล่อลื่นจากนั้น - แรงเสียดทานของขอบเขต น้อยกว่าความสูงของชั้นสารหล่อลื่นแล้วจึง – ของเหลว

สไลด์ 9

ประเภทของแรงเสียดทาน

9 ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการโต้ตอบ ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างภายนอกและ แรงเสียดทานภายใน- แรงเสียดทานภายนอกคือความต้านทานต่อการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของวัตถุที่สัมผัสกันในทิศทางที่อยู่ในระนาบที่สัมผัสกัน แรงเสียดทานภายในคือความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ของแต่ละส่วนของร่างกายเดียวกัน ขึ้นอยู่กับการมีหรือไม่มีการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ แรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานจากการเคลื่อนไหวจะมีความแตกต่างกัน แรงเสียดทานขณะนิ่ง (แรงเสียดทานสถิต) คือแรงเสียดทานภายนอกเมื่อวัตถุที่สัมผัสกันอยู่ในสถานะนิ่ง แรงเสียดทานของการเคลื่อนที่ (แรงเสียดทานจลน์) คือแรงเสียดทานภายนอกระหว่างการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของวัตถุที่สัมผัสกัน ขึ้นอยู่กับประเภทของการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของร่างกายพวกมันมีความโดดเด่น: แรงเสียดทานแบบเลื่อน - แรงเสียดทานภายนอกระหว่างการเลื่อนสัมพัทธ์ของวัตถุที่สัมผัส, แรงเสียดทานจากการกลิ้ง - แรงเสียดทานภายนอกระหว่างการหมุนสัมพัทธ์ของวัตถุที่สัมผัส

สไลด์ 10

10 พ สัญญาณทางกายภาพสถานะของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์นั้นมีความโดดเด่น: แรงเสียดทานบริสุทธิ์ - แรงเสียดทานภายนอก ใน การขาดงานโดยสมบูรณ์มีสิ่งเจือปนจากต่างประเทศบนพื้นผิวที่ถู แรงเสียดทานแบบแห้ง - แรงเสียดทานภายนอกซึ่งพื้นผิวถูถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์และโมเลกุลก๊าซและของเหลวที่ดูดซับและไม่มีการหล่อลื่น แรงเสียดทานขอบเขต - แรงเสียดทานภายนอกซึ่งมีแรงเสียดทานกึ่งของเหลวระหว่างพื้นผิวที่ถู - แรงเสียดทานที่มีชั้นน้ำมันหล่อลื่นบาง ๆ (ประมาณ 0.1 μmหรือน้อยกว่า) ระหว่างพื้นผิวที่ถู พื้นผิวมีชั้นสารหล่อลื่นที่มีคุณสมบัติปกติ แรงเสียดทานของของไหลคือแรงเสียดทานที่พื้นผิวของของแข็งที่ถูถูกแยกออกจากกันโดยสิ้นเชิงด้วยชั้นของของเหลว

สไลด์ 11

แรงเสียดทานบนระนาบเอียง

11 โครงการแรงเสียดทานแบบเลื่อนของการกระทำของแรงเมื่อเลื่อนไปตามระนาบเอียง

สไลด์ 12

การคำนึงถึงแรงเสียดทานในคู่จลนศาสตร์แบบหมุน

สไลด์ 13

13 1 - เพลา rc - รัศมีของเพลา Δ - ช่องว่าง  - รัศมีของวงกลมแรงเสียดทาน  = О1С จากΔО1СК = sin  О1С = О1К sin  Mc= Q12.О1С = Q12 rts.sin  ในมุมเล็กๆ sin µtg =f . จากนั้น: Mc= Q12 rts.f เมื่อคำนึงถึงแรงเสียดทานในกระปุกเกียร์แบบหมุน ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะเบี่ยงเบนไปจากปกติทั่วไปด้วยมุมเสียดสี  และส่งผ่านแนวสัมผัสไปยังวงกลมแรงเสียดทานที่มีรัศมี 

สไลด์ 14

แรงเสียดทานแบบกลิ้ง

14 แรงเสียดทานจากการกลิ้งเป็นช่วงเวลาของแรงที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุใดวัตถุหนึ่งที่สัมผัสและโต้ตอบกันกลิ้งสัมพันธ์กับอีกวัตถุหนึ่ง ซึ่งขัดขวางการหมุนของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่

สไลด์ 15

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานการหมุน

15 ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของการกลิ้งคือแขนของคู่แรงเสียดทานของการกลิ้ง กล่าวคือ ระยะทางที่ปฏิกิริยาปกติเปลี่ยนไป ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีการหมุนคือ f = Mmax/N มีการวัดเป็นหน่วยเชิงเส้นและพิจารณาจากเชิงประจักษ์

สไลด์ 16

มุมและกรวยของแรงเสียดทาน

สไลด์ 17

แรงเสียดทานในลูกปืนและลูกกลิ้ง

17 แรงเสียดทานจากการกลิ้งคือการเสียดสีจากการเคลื่อนที่ของวัตถุแข็ง 2 ชิ้นซึ่งมีความเร็วที่จุดที่สัมผัสกันเท่ากันทั้งในด้านค่าและทิศทาง ปฏิสัมพันธ์นี้และประเภทของแรงเสียดทานจะถูกสังเกตในตลับลูกปืนเม็ดกลมและแบริ่งลูกกลิ้ง และในส่วนต่อประสานลูกกลิ้งนำ

สไลด์ 18

แรงเฉื่อยของกลไกแบน

18 แรงและโมเมนต์ความเฉื่อยของข้อต่อที่เกิดขึ้นเมื่อความเร็วของการเคลื่อนที่ของข้อต่อเปลี่ยนไปและการเชื่อมต่อที่ทำหน้าที่ยึดข้อต่อไว้ แรงเฉื่อยจะขัดขวางการเคลื่อนที่เมื่อเร่งความเร็ว และจะเคลื่อนตัวเมื่อชะลอความเร็ว แรงเฉื่อยถูกกำหนดโดยผลคูณของมวลและเวกเตอร์ความเร่งของจุดศูนย์กลางความเฉื่อยของจุดเชื่อมต่อ

สไลด์ 19

แรงเฉื่อย

แรงเฉื่อย 19 แรง - เสนอโดยดาล็องแบร์สำหรับการคำนวณแรงของระบบกลไกที่กำลังเคลื่อนที่ การเพิ่มแรงเหล่านี้ให้กับแรงภายนอกที่กระทำต่อระบบจะทำให้เกิดความสมดุลเสมือนสถิตของระบบและสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการสถิตยศาสตร์ (วิธีไคเนโตสแตติก) คุณคุ้นเคยกับนิพจน์การคำนวณเพื่อกำหนดแรงเฉื่อยจากหลักสูตรกลศาสตร์เชิงทฤษฎี

สไลด์ 20

คำถามทดสอบตัวเอง

20 1. คุณสมบัติหลักของการวิเคราะห์แรงของกลไก? 2. แรงและช่วงเวลาใดที่สามารถเกิดขึ้นได้ในการเชื่อมโยงของกลไกระหว่างการเคลื่อนไหว? 3. บอกชื่อลักษณะสำคัญของเครื่องจักร 4. คุณรู้จักแรงเสียดทานประเภทใดโดยให้ลักษณะของมัน? 5. อะไรคือความแตกต่างระหว่างแรงเสียดทานแบบเลื่อนและแรงเสียดทานจากการกลิ้ง? 6. ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานถูกกำหนดอย่างไร?

ดูสไลด์ทั้งหมด