Часть2, рефераты / Вопросы / vopros_42

(вопрос 42)Виды движения. Основные понятия и определения

В работе всех приводных систем можно выделить два вида движения: по-

ступательное и вращательное. Основные различия линейного и вращательного движения представлены в табл. 3.

Основные формулы для поступательного движения:

Таблица 1

	v = const	a= const
Расстояние	s = v ⋅ t
Скорость
Ускорение	a = 0
Время

Основные формулы для вращательного движения:

Таблица 2

	ω = const	α= const
Расстояние	ϕ = ω ⋅ t
Скорость
Ускорение	α = 0
Время

Соответствие параметров поступательного и вращательного движения

Таблица 3

Основные парамет- ры поступательного движения	Аналогичные параметры вращательного движения
Расстояние s, м	Угловое расстояние, угол поворота φ, рад или ° 360° = 2π рад Об угловом расстоянии говорят, когда значение не обнуляется при пол- ном обороте и может быть больше 360° рад – это радианная мера единичного круга, иногда ука- зывается без единицы изме- рения: [рад] = 1
Скорость v, м/с	Угловая скорость ω, рад/с или 1/с Частота вращения n, об/мин или Гц 1 Гц = 1 ω, рад/с = 2π · n Гц n, об/мин = 60 · n Гц
Ускорение a,	Угловое ускорение α, или
Сила F, Н	Вращающий момент M, Н·м
Масса m, кг	Момент инерции J, кг·
–	Радиус r, м Диаметр D, м

Ускоряющая сила в соответствии со 2-м законом Ньютона:

Поступательное движение F = m⋅ a

Вращательное движение M = J ⋅ a

Вращающий момент:

Поступательное движение

Вращательное движение M = J ⋅ a

Мощность:

Поступательное движение P = F ⋅ v P[кВт]=

Вращательное движение P = M ⋅ ω P[кВт]=

Полная мощность любой приводной системы складывается из статиче-

ской и динамической мощности. Статическая мощность – это мощность, необходимая для перемещения с постоянной скоростью. Она зависит, прежде всего,от сил трения и тяжести. Динамическая же мощность – это мощность, расходуемая на ускорение и замедление. Обе эти составляющие в различных приводных системах проявляются по-разному. Это взаимодействие можно пояснить на примере вертикального и горизонтального движения (рис. 1).

Если исходить из того, что масса, скорость и ускорение в обоих примерах

одинаковы, то можно получить следующие взаимосвязи: сила тяжести влияет

на процесс управления только при вертикальном движении, ускоряющая сила одинакова как для вертикального, так и для горизонтального движения.

Рис. 1. Вертикальное и горизонтальное движение

Следовательно, подъемное устройство потребляет в целом больше мощ-

ности, чем транспортное. Кроме того, в приводе подъемного устройства 90 %

мощности двигателя расходуется на преодоление силы тяжести (статическая

мощность). В отличие от этого в приводе транспортного устройства 90 % мощности двигателя расходуется на создание ускоряющей силы (динамическая мощность).

Еще один вариант применения – подъемное устройство с противовесом.

При 100 %-ном равновесии влияние силы тяжести отсутствует, но мощность на ускорение удваивается, поскольку удваивается ускоряемая масса. Тем не менее, полная мощность обычно меньше, чем в случае подъемного устройства без противовеса.