Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Суровцев Ю.А. Амортизация радиоэлектронной аппаратуры

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
8.85 Mб
Скачать

Решая эту систему уравнений, искомые нагрузки мо­ гут быть получены из определителей:

 

 

а х 2 р

а х 3 Р

 

а х 4

Р

 

 

a 2 D

аг 2 Y

«г3 Y

 

« z 4

— Y »

 

 

 

а г 2 Х 2 — 3 а г 3 х 3

~ 8 а г 4 х 4 — 8

 

 

— 1

а х , Р

а х , Р

аХ 4

Р

 

 

а?, — у

а г 3 y

 

а г 4

~

y J

(3.8)

 

 

 

 

 

аг,Х, —3

az3X3

— S

а г 4 Х 4

— S

 

 

 

«X, р

аХ2

Р

 

«Х 4

р

 

 

 

а г г Y

а г 2

•— y

 

а г 4 Y

 

 

 

а г , х , — 3

а г 2 Х г — 8 а г 4 х 4 8

 

 

 

а х , Р

аХ2

Р

 

а х 3

р

 

Р = ^^-

ог, y

а г 2

y

 

 

а г 3

Y

 

4

O.W

а г , х , — 8

а г 2 Х 2 — 8

а г 3 х 3 8

 

 

 

 

 

 

В выражениях (3.8) определитель системы

D имеет

вид

 

 

 

 

Х4 — X1

 

 

Хг

 

 

 

 

D =

 

 

1—2,

 

г4

— г ,

 

 

 

 

 

 

 

£4 Х4

^"1^1

 

Если принять, что все шесть амортизаторов нагруже­ ны равномерно:

Pi=Pi=Ps=Pi=Ps=Pii=G/6,

и не известны координаты хи Zi, Хг, то их значения мо­ гут быть определены из выражений

х _ _ х 3

(28 — Zg) +

*4 (z 4 — z 2 ) + * 5

(z5 — z 2 ) - f x 6

(z6 Zg) .

' 1

2z2 + z 3 + z 4 + z 5

+ z 0

 

'

 

=

-

( • * • + * 4 + + • * . )

-

 

x 3

(z3 — z 2 ) +

x 4

(z 4 — z 2 ) + x 5

(z5 — z 2 ) +

x 6

(z„ — z 2 ) ,

 

 

2z2 + z 3 + z 4 + z 5 + z 6

 

 

2i =

— (Z2+1Z3 + Z 4 + 2 5 + Z 6 ) .

 

 

Пусть известны координаты амортизаторов, располо­ женных симметрично относительно плоскости, перпенди-

60

кулярной оси 2, причем все амортизаторы имеют одина­ ковую свободную высоту. Положение, занимаемое амор­ тизаторами под нагрузкой, показано на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Схема расположения шести амор­ тизаторов в горизонтальной плоскости.

Так как считается, что амортизируемый объект абсо­ лютно жесткий, то прогиб любого из амортизаторов будет

Ь = У—Ь$,

(3.9)

где b и Р имеют положительное значение в направлении, указанном на рис. 3.4.

Уравнения статического равновесия для амортизируе­ мого объекта получаются, если просуммировать верти­ кальные силы и моменты относительно оси Z:

y,kibi=G, 26^г6 г = 0.

(3.10)

Принимая во внимание равенство

(3.9), преобразуем

уравнение (3.10) к виду

 

y~Zki—№biki=G,

(3.11).

yllbiki—р 2 6 г2/гг = 0.

(3.12)

61

Решая совместно уравнения (3.11) й (3.12) относи­ тельно у и р, получаем

GSbr /г,-

У =

(3.13)

Необходимым условием равенства прогиба всех амортизаторов, при котором р = 0, будет

2^/гг - = 0 "

вуравнении (3.13).

3.Амортизаторы расположены в двух вертикальных плоскостях. Рациональный монтаж

Такое расположение амортизаторов относится к слу­

чаю

пространственного монтажа.

Пусть

амортиза­

торы

расположены в двух плоскостях, перпендикулярно

пересекающих ось X в точках с координатами

а и Ь.

а) Система, состоящая из восьми амортизаторов. Так

как

амортизаторы расположены в

двух плоскостях, то

 

Х1 = Х2, = Хз = Х= а, Х5 = Хц = Хт = Х8 =

Ь.

Заданными считаются координаты всех восьми амор­ тизаторов и нагрузка Р8 . Для определения семи неиз­ вестных Ри Р%, Рз, Pt, Ръ, Рц, Pi можно составить систе­ му, состоящую из семи линейных уравнений:

Pi+P2 + P3+Pi+Ps+Pe+P7=G—Ps;

a (Pi + Pz+Рз+

Р4 ) —bъ0

+ Pi + Р8 ) = 0;

+УбРъ+у-,Рп+у&Р&=0;

ZiPi +г2Рг + Z3P3 + z4 P4

+ zbP5 +

+ 26P6-r-27P7 + Z8P8= 0;

a (yiPi+У2Р2+ysPz+yiPJ

—Ъ (г/5 Р5

+ г/6Ра + iJiPi + У&Р&) = 0;

yiZiPi+yzZ2Pz+УзгзРз

+ yiZiPi+ysZsPs +

+ iJeZ6Pe+y1z1P1

+

tjsZsPs=0;

a (z^

+ z2 P3 +Z3P3+Z4P4) —

—b ( г 5 Р 5 + 2 6 Р 6 + г 7 Р 7 + 2 8 Р 8 ) =0.

62

Эта система уравнений может быть разделена на две, первая из них состоит из трех уравнений:

/ > 1 + я . + я 7 = а ^ - л = Р;

 

У'оРъ + УвРв + yiPi = —y&Ps = у,

(3.14)

z5Pa+z6P<i+z7P7=—Z8P&=6,

вторая система содержит четыре уравнения:

Л + Л + Л + Л = е г ^ 5 = в

;

yiPi+УгРг+УзРз + г / А = 0 ;

(3.15)

ZiPi +

z2Pz+z3P3+zkP,k=0;

 

yiZiPi+y2z2P2+IJ3Z3P3+yiZiPi=

= — (ysZbPb + yeZePe + yiZiPn + ysZsPs) = 6.

Из уравнений (3.14) определяем нагрузки:

 

 

 

р

= _ L

Y

 

 

Уъ

Уп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

z7

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Р

1

(3.16)

 

 

 

г«

 

D

Уь

 

Y

У-,

 

 

 

 

 

 

 

2ь

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

1

Р

 

 

 

 

 

 

 

Уь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

Уь

Y

 

где определитель

 

 

 

2 5

 

 

2в

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D :

 

Ув —Уь

 

 

Ут—Уь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислив величину б, можно найти из системы урав­

нений (3.15)

 

остальные

неизвестные:

 

Р

 

=

Уз

 

 

 

 

 

У*

 

 

z

2

 

 

 

z

3

 

 

 

1

 

Dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ау2гг

S

 

 

«#3z 3 — 8 <4AlZ4 —

 

 

 

1

</i

 

 

Уз

У*

(3.17)

 

 

«1

 

 

z 3

«4

 

 

0 i

 

 

 

 

K(/,2, — S

ar/,Zj — 3

 

 

 

 

 

 

63

 

 

 

 

 

 

 

Уг

 

 

 

 

Р

 

=-!-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i's

 

</а

 

 

 

 

 

* i

 

 

г а

 

 

 

 

 

 

со/,г, — S

ау2?г

д

са/3 ?3 — 5

 

где определитель

системы

 

 

 

 

 

 

 

 

— У1

1/

•г/i

i / i

—г/1

(3.18)

 

 

 

га

г,

г 3

-г,

 

г,

 

 

 

УгЧ

— У^\

У^г—y^t

1/*г4

— у, г,

 

Рассмотрим некоторые частные случаи расположения

амортизаторов в

двух

вертикальных

плоскостях.

 

С л у ч а й с и м м е т р и ч н о г о р а с п о л о ж е н и я а м о р т и -

з а т о р о в . Пусть амортизаторы

установлены симметрично

относи­

тельно координатной

плоскости

XOY. Так как все нагрузки Pi>0, то,

очевидно,

часть

амортизаторов

 

должна

быть установлена

выше

плоскости

ZOX,

а другая часть

амортизаторов — ниже этой

плоско­

сти (рис.

3.5).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.5. Схема расположения восьми амортизаторов з двух вертикальных плоскостях.

64

Величина

нагрузки Ра и

координаты расположения амортиза­

торов заданы:

 

 

 

Х\ = Х4 Х3 — Xtt =й\

 

 

хь = Xa = .v7 = .vs = b;

 

 

i/i = i/2 =rf; ij3 =

 

 

ijk=—k;

</5 = </o=—e; yi =iji= l,

 

 

z,=—z2 = c; —z3 = z4 = g;

 

 

— Z 5 = Z 6 = /J; z7 = —z8 = /.

 

 

Вычисляя

выражения A = Ga/(a + 6), a=Gb/(a+b), а также учи­

тывая, что

Р-Л—/>8 ,

у-ЧРь

в = /Рв ,

 

подставляем эти выражения в формулы для D (3.16) и Di (3.18),

врезультате получаем

£> = - 2 Л ( е + / ) , £>!=—4cg(d+A)2 .

Теперь . можно определить нагрузки Pi, Ре, Pi по формулам (3.16). После элементарных преобразований выражения для нагру­ зок принимают следующий вид:

P r

=

_M_el + hf) -

2Pt

(е +

f)l .

 

 

 

 

2А (* +

/ f

 

 

Р

_

А

W + el) + 2Я8

(e +

f)l .

V-u>

 

 

 

2h(e

+

f)

 

 

 

2Aeh + 2Я8 (<? +

/) h

 

 

Hi

~

 

2h (e +

f)

 

 

 

Теперь может

быть определена величина

 

 

 

6=—(Уьгъ Рь е га Ре 1 2тР1 +

 

 

 

 

+ !/sZsPs)

=l[—Ae+2Ps(l+f)),

 

и после несложных преобразований выражений (3.17) нагрузки мо­ гут быть определены из выражений

 

ack-\- 5

 

ack — 8

 

2c(d +

k)

*~2c(d

+ k) *

 

 

 

 

 

(3.20)

 

Q-dg + a

 

Ил

 

adg S

 

2g(d + k)

2g(d + k)

С л у ч а й

p а в н о и а г р у ж е и н ы х

а м о р т и з а т о р о в .

Если все восемь

амортизаторов

нагружены

одинаково, т. е. />,=

= G/8, то должно

выполняться

условие

 

 

 

0=6,

 

 

5-391

 

 

 

 

65

а координаты tji, г,- точек крепления амортизаторов должны удов­ летворять пяти условиям:

У1+Уг+Уз + УА=0, Уъ + Уе + Ут + Уз = О,

Zi + Z2 + 23 + Z4 = 0,

zs + ze+zi+zs=0,

У1 z, + tjjZi + y3z3 + (/4Z4 +

+iJbZb+ yoZs + yiZi + y&Zi = 0.

Все эти условия тождественно удовлетворяются в том случае, если точки крепления амортизаторов расположены симметрично относительно координатной плоскости XOY, а также

То есть

 

 

d=k,

e=f.

 

 

j/s =(/t =— d,

 

 

yi=yn=d,

 

 

У5 = (/о=—

е, ут = у&=е,

 

 

Z|= —Z2 = C,

24 = —23 = g,

 

 

2б =—2s = /t,

27 = —28 = /.

 

 

б) Система, состоящая из семи амортизаторов. Амор­

тизаторы

расположены в двух плоскостях, и поэтому

X i = A ' 2 = * 3 = * 4 = a, * 5 = * 6 = A - 7 =

b,

кроме того, известны

координаты

г/,-,

всех семи точек

крепления амортиза­

торов.

 

 

 

 

 

Семь

неизвестных нагрузок Р; на амортизаторы мо­

гут быть

определены из уравнении (3.16) — (3.18), если

принять Р 8 = 0 .

 

 

 

С л у ч а й с и м м е т р и ч н о г о р а с п о л о ж е н и я а м о р т и ­

з а т о р о в .

Если амортизаторы расположены симметрично относи­

тельно координатной

плоскости XOY (рис. 3.6), то нагрузки на амор­

тизаторы могут быть определены из выражений (3.19) и (3.20) при условии

 

рв = 0, / = о ,

6=0.

 

 

С л у ч а й

р а в и о и а г р у ж е н н ы х

а м о р т и з а т о р о в .

Если все нагрузки на амортизаторы

одинаковы P, = G/7, то должно

выполняться условие

 

 

 

а координаты

tji, 2; должны удовлетворять

пяти

условиям:

 

i / i + J / 2 + f / 3 + ( / 4 = 0 ,

у5+Уе+У7=0,

 

 

2l+22 + 23 + 24 = 0,

25 + Z0 + Z7 =0,

(3.21)

 

У\г\ + у&г+y3z3+UiZi+l/5z5+У

ига+#7z7

= 0,

66

Если координаты принимают значения

Ui=Ui=d, y3=yi=—d,

Us=!/B=—e, ут=2е,

Z | = — 2 2 = C, Zi=—Z3 = g,

2e =—Zr, = h, 27 = 0,

то условия (3.21) тождественно удовлетворяются, и в этом случае имеет место рациональный монтаж.

Рис. 3.6. Схема симметричного расположения семи амор­ тизаторов в двух вертикальных плоскостях.

Если значения

координат

</i = —</i=d,

iji-— уз=к,

Us=Ue=—e,

yi-2e,

 

Z l = —Zl=C,

—Z3 = Z,, =

g,

—Zs=Ze=Jl,

27 = 0,

 

то первые четыре

условия

(3.21) удовлетворяются тождественно,

а пятое условие приводится к виду

cd—ck + gk—dg=0

или

(c-g) (d-k) =0,

т. е. должно быть c=g или d=k либо одновременно c=g и d=k.

5*

67

в) Система, состоящая из четырех амортизаторов.

Если заданы координаты

Xi=Х2~ а, Хз=хь = Ь,

22, Уз, 2з, £/4) 2/,

и требуется определить нагрузки Р\, Р2, Рз, Pi и коор­ динаты уи Zi, уг, то 'система уравнений при этом будет иметь вид

Р> + Р> = °ЕТЬ = «>

Р з + Л = С ^

= р;

ytPi + yiPz^O;

узРз+уьР^О;

(3.22)

zLPi+ZzPz=0;

Z3Ps + ztPi=0;

 

y^ZiPi + 1J2Z2P2+IJ3Z3P3+yaiPi = 0.

Из уравнений (3.22) следует, что должны выполняться соотношения

• i i - = i b . = - A . ;

i i _ = - E L = _ i ,

(3.23)

в результате чего

Подставляя полученные выражения в последнее уравне­ ние системы (3.22), можно получить

c d i t / 2 Z 2 = — р ^ г д е з ,

или

a i / i z 2 = — p # 3 Z / „

(3.25)

или

a2iy2 =—|5z3 i/4. (3.26)

Так как координаты третьей и четвертой точек креп­ ления амортизаторов известны и удовлетворяют соот­ ношению (3.23), а также известна координата z2, то из выражения (3.25) можно найти

Далее, задаваясь значением Х\, определяют

Уг——#iAi, Zi — K1Z2

и из выражений (3.24) — величины Pi, Р2, Рз, Рк-

68

Считая известными величины U, I2, Уь zk, z2, можНб определить

УЗ = — ^204, 23 = %2.Zk, Z^—KtZi,

(3.27)

Из выражений (3.24) определяют нагрузки Л , />2,

Ра, Р',

Соотношения (3.23) показывают, что в плоскостях x=a, х=—Ь отрезки, соединяющие амортизаторы, кото­ рые расположены в точках 1 и 2, 3 а 4, пересекают ось X (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Схема расположения четырех амортизато­ ров в двух вертикальных плоскостях.

П р и м е р 3.4.

Требуется

спроектировать

пространственную си­

стему, состоящую

из четырех

амортизаторов

(рис. 3.7), так, чтобы

она удовлетворяла условиям рационального монтажа, а также опре­ делить статические нагрузки на амортизаторы. Заданными являются следующие координаты расположения амортизаторов:

Ж | = * 2 = 1 0 , XS = Xi— —15,

1/4=8, z4 =—12, z2 =—7 см.

Принимаем отношения Xi = l,2; Лг=1,6.

Из формул (3.27) определяем координаты:

Уз = — 1,6-8 = — 12,8, z: ••—1,6-1,2=19,2, z, = —1,2-7 = 8,4 см,

Ух =-

Ю-12,8-12

14,6, уг-.

14,6

= 12,2 см.

15-7

 

1.2

 

69

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ