34 Теорема о механическом подобии Ньютона. Виды механического подобия; инварианты механического подобия.
Теорема о механическом подобии: Для подобных механических статических систем или для систем, перемещающихся во времени и в пространстве, законы изменения инварианта на соответственных фазах времени совпадают и для соответственных моментов времени или положений подобных систем в пространстве величины инвариантов подобия равны. Механическое подобие бывает:
Геометрическое подобие: системы подобны, если отрезки прямых, заключённые между их соответственными точками, находятся в постоянном соотношении:
;
q
= λ – инвариант геометрического подобия.Материальное подобие: геометрически подобные системы, у которых массы любых соответственных объёмов находятся в постоянном соотношении:
;
,
q
= μ
– инвариант материального подобия.
Кинематическое
подобие: изменяющиеся во времени
геометрически подобные системы, у
которых соответственные фазы изменения
находятся в постоянном соотношении
,
q
= τ – инвариант кинематического подобия.
Динамическое подобие: кинематически и геометрически подобные системы. У которых в соответственные моменты времени отношение величин соответственных сил находятся в постоянном соотношении, а направления соответственных сил остаются параллельны друг другу на протяжении всего периода их изменения.
,
- инвариант динамического подобия.
Инварианты механических величин:
q = λ – инвариант геометрического подобия
q = μ – инвариант материального подобия
q = τ – инвариант кинематического подобия.
q = λ/ τ – инвариант скорости.
-
инвариант ускорения.
- инвариант динамического подобия.
35 Технологическая схема машин как основа для расчёта технических параметров. Привести пример.
Разработка технологических схем (ТС) относится к предварительному этапу проектирования – этапу научно-исследовательских, изыскательных работ. Этот процесс связан с поиском принципов построения проектируемого объекта, исследованием новых, более прогрессивных решений, использованием ранее не применяемых технических средств. Часто результат этой работы осуществляется на уровне изобретений.
Эффективность разработки ТС зависит от опыта, технической эрудиции проектировщика и является сугубо личным параметром. Формально ТС объекта проектирования можно определить как условное графическое изображение комплекса исполнителей, осуществляющих данный технологический процесс. Однако ТС – это не только графическая система, функции её гораздо значительнее и глубже. ТС – основа для выбора и расчёта основных параметров проектируемой машины, входящих в совокупность технико-эксплуатационных параметров.
На этапе разработки ТС определяются показатели, характеризующие:
Производительность (скорость, структура, коэффициенты брака и внецикловых потерь);
Технологические возможности (формат, толщина и масса обрабатываемых материалов и полуфабрикатов, операционное время, точность обработки и т.д.);
Численность обслуживающего персонала;
Предварительные габариты.
Если при проектировании ТС допущены ошибки, то на последующих этапах их можно будет исправить только с существенными затратами, порой только путём исправления ТС. Проектирование ТС в большой степени творческий процесс, поэтому, трудно предложить какой-то исчерпывающий набор правил для их «изобретения». Тем не менее, имеется ряд принципов, на базе которых следует проектировать ТС:
Постановка задачи и её обоснование.
Выявление общих требований производства и их конкретизация.
Определение основных параметров проектируемого оборудования путём обоснования требований:
к параметрам изделий, для выпуска которых проектируется оборудование (форматы, объёмы, конструкции и т.д.);
к полуфабрикатам, обрабатываемым на проектируемом оборудовании;
к качеству изделий (установление качественной и количественной связи между качеством и скоростью).
Установление связей со смежными процессами т оборудованием.
Анализ условий труда.
Весьма существенную роль при разработке технологической схемы играют ретроспективный анализ и прогноз развития новой техники. Поиск удачного варианта ТС в большой степени зависит от эрудиции, навыков, уровня инженерного мышления, практических знаний специалиста.
ТС объекта проектирования – условное графическое изображение комплекса иполнителей, осуществляющих данный технологический процесс.
ТС – не только графическая система, функции её гораздо значительнее и глубже. ТС – основа для выбора и расчета основных параметров проектируемой машины, входящих в совокупность технико-эксплуатационных параметров, нормируемых ГОСТ. Если при проектировании ТС допущены ошибки, то на последующих этапах их можно будет исправить только с существенными затратами.
Виды ТС
Структурная технологическая схема– графическая структура, дающая наиболее общее и наименее детализированное представление об объекте проектирования. СТС определяет его основные функциональные части, их наличие и последовательность расположения относительно друг друга.
Функциональная технологическая схема– графическая структура, дающая общее представление о функционировании базовых элементов системы, принципах воздействия рабочих органов на полуфабрикат с учетом только существенных факторов.
Принципиальная технологическая схема– графическая структура, определяющая полный набор базовых элементов и связей между ними. ПТС дает детальное представление о принципах работы проектируемого оборудования.
Частная технологическая схема– графическая структура, поясняет ПТС. ЧТС определяет функционирование отдельных элементов проектируемого оборудования.
Основные принципы разработки ТС
1) Требуется постановка задачи и ее обоснование
2) Выявление общих требований производства и их конкретизация
3) Определение основных параметров оборудования путем обоснования соответствующих требований.
4) Установление связи со смежными технологическими процессами и оборудованием.
5) Анализ условий труда.
Какие технические характеристики машины определяются на этапе проектирования ТС.
-показатели, характеризующие производительность
-показатели, характеризующие технологические возможности
-численность обслуживающего персонала
-предварительные габаритные размеры