Режимы движения механизма

Процесс движения механизма в общем случае состоит из трех фаз (рис.9.2).

_ц=2

_1, с^-1

₁

_1max

_1min _1ср=const

, рад

t_р t_у t_в

Рис.9.2

1.Разбег.

Угловая скорость ведущего звена возрастает от ₀=0 до ₁ .

Для возможности пуска механизма необходимо, чтобы работа движущих сил была больше работы сил сопротивления А_д> А_с .

2.Установившийся режим.

Угловая скорость ведущего звена и кинетическая энергия являются периодическими функциями времени. В частном случае скорость может быть постоянной. Часто установившийся режим чередуется с разгонами (при повышении скоростного режима) и торможениями (при понижении скоростного режима).

Так работает, например, автомобильный двигатель. Многие механизмы в установившемся режиме вообще не работают. Это особенно характерно для целого ряда приборов (реле, контакторы и т. п.). Их механизм во время срабатывания переходит из одного положения в другое, не совершая замкнутого повторяющегося кинематического цикла.

Установившееся движение возможно только при условии, когда за один цикл работа движущих сил оказывается равной работе сил сопротивления А_д= А_с .

3.Выбег.

Угловая скорость ведущего звена уменьшается до ₀=0. Работа сил сопротивления больше работы движущих сил А_д< А_с .

Разбег и выбег относятся к неустановившимся режимам, которые характеризуются непериодическими (т.е. неповторяющимися) изменениями угловой скорости ведущего звена.

Установившийся режим движения механизма

В общем случае угловая скорость ведущего звена механизма в этот период движения является величиной переменной. Колебания скорости вызывают в кинематических парах дополнительные динамические давления, понижающие общий коэффициент полезного действия машин и надежность ее работы. В ряде случаев появляются значительные упругие колебания в звеньях механизма, приводящие к потере мощности, снижению прочности. Колебания скорости могут ухудшить тот рабочий технологический процесс, который выполняется механизмом машины.

Величина амплитуды колебаний угловой скорости ₁ определяется разностью между максимальной _1max и минимальной _1min скоростями:

(9.14)

Средняя угловая скорость ведущего звена:

(9.15)

За меру измерения колебаний скорости ₁ ведущего звена в установившемся режиме принимают коэффициент неравномерности движения δ, который равен:

(9.16)

Из выражений (9.14) и (9.15) следует, что

Пренебрегая величиной , ввиду ее малости можем получить:

(9.17)

Для различных машин в зависимости от требований нормального функционирования (обрыв нитей в прядильных машинах, снижение чистоты поверхности в металлорежущих станках, нагрев обмоток и снижение КПД в электрогенераторах и т. д.) допускаются различные максимальные значения коэффициента изменения средней скорости, выработанные практикой. Существующая нормативная документация устанавливает следующие допустимые значения коэффициента неравномерности :

0. дробилки =0.2...0.1;

1. прессы, ковочные машины =0.15...0.1;

2. насосы =0.05...0.03;

3. металлорежущие станки нормальной точности =0.05...0.01;

4. металлорежущие станки прецизионные =0.005...0.001;

5. двигатели внутреннего сгорания =0.015...0.005;

6. электрогенераторы =0.01...0.005;

7. прядильные машины =0.02...0.01.