Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теория машин и механизмов. Ч.4. Учебное пособие.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
773 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.11

3.1. Приведение масс и моментов инерции

Приведение масс основано на равенстве энергии, а именно на равенстве кинетической энергии звена приведения и сумме кинетических энергий приводимых масс.

Кинетическая энергия звена приведения должна быть равна сумме

кинетических энергий всех приводимых масс.

где

 

- кинетическая энергия.

пр. = ∑ ,

 

Если масса приводится

к вращательному звену, то кинетическая

энергия равна:

пр. = 1⁄ пр пр

 

2

2 (рис. 3.12),

где пр. приведенный момент инерции.

31

пр

пр

 

Рис. 3.12

пр. = 2

2

(рис. 3.13).

пр. пр.

Если масса приводится к поступательному звену, то:

1

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.13

Так как в механизме могут содержаться любые звенья, то сумма

кинетической энергии приводимых масс запишется в виде:

 

).

∑ = ∑

⁄2

2

+ ∑ ∙

2

+ ∑(

⁄2

 

2

+ ⁄2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

Из этой формулы определяем приведенный момент инерции:

 

 

пр. =

12

 

2

+ ∑

2 + ∑( 2 + 2) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр.

 

. 2 + ∑ 2 + ∑( 2 + 2) .

 

 

 

пр. =

пр12

 

 

 

приведенную массу:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

момент

инерции

 

 

(или

приведенная масса

Вывод. Приведенный

 

 

 

 

 

 

пр.

)

зависит

 

 

 

 

 

инерции

звеньев,

 

 

 

 

 

 

 

 

от моментов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ( ),

 

= ( ).

 

 

 

 

 

 

 

 

положения механизма; то есть приведенный момент

 

 

 

 

инерции

пр.

 

 

 

пр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенный момент инерции (рис. 3.14) – это

Рис. 3.14

момент инерции такой фиктивной массы на звене

 

 

32

приведения, кинетическая энергия которой равна сумме кинетических

энергий заменяемых масс.

 

 

 

 

 

 

 

; ;

≈ 0.

 

 

 

 

Пример приведения масс.

 

3 1

2

= ?

(

 

 

 

 

Дано:

 

пр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить:

 

 

 

 

 

см. рис. 3.15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

A

O

1

1

Рис. 3.15

Кинетическая энергия звена приведения должна быть равна сумме

кинетических энергий:

 

 

= ⁄2 ∙

 

+ ⁄2 ∙

 

,

 

 

 

1

 

 

2

2

2

 

 

 

пр.

 

1

1

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляем

 

 

 

= − ∙ ∙ (sin +

 

sin 2 )

 

 

 

но скорость точки

определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

приведенное

выше2

уравнение, сокращая на

 

 

 

 

 

в

необходимые

величины, получаем:

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ (sin угла+

sin(рис2 ). .3.16).

 

 

 

пр. = 1 + 3

Построим график зависимости пр., от

 

2

 

 

 

 

 

33

пр

1

Рис. 3.16

Этот график легко проанализировать по приведенному выше уравнению.

3.2. Пример графического определения приведенного момента инерции (графоаналитический расчет)

Дано:

Схема механизма (рис. 3.17), массы и моменты инерции звеньев.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

пр

O

Рис. 3.17

 

 

 

1

1

1

1

 

2

2

 

1

2

 

 

1

3

3

 

Кинетическая энергия звена приведения

 

 

+ ⁄2 ∙

 

+ ⁄2

 

.

2

 

= ⁄2

2

+ ⁄2

2

2

2

 

пр.∙ пр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все уравнение разделим на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2, получим:

3

32

 

 

 

 

 

 

 

 

пр.

 

 

1

 

2 222

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

= +

34+

2

+

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

Для того чтобы определить угловые скорости, построим план скоростей (рис. 3.18).

B

О

S2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из плана скоростей определяем :

 

 

 

 

 

 

 

2

=

 

;

 

 

 

 

 

 

1

=

О

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

=

О

,

 

 

 

 

 

 

где

 

масштаб скорости.

2

= O2 ∙ ,

 

 

А затем определим

пр.

приведенный момент инерции.

 

 

 

35

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]