- •1. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В МАШИННОМ АГРЕГАТЕ
- •1.2. Основные режимы работы машинного агрегата
- •1.3. Трение в кинематических парах механизма
- •2. КИНЕТОСТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
- •3. ПРИВЕДЕНИЕ СИЛ И ПРИВЕДЕНИЕ МАСС В МЕХАНИЗМЕ
- •3.1. Приведение масс и моментов инерции
- •3.2. Пример графического определения приведенного момента инерции (графоаналитический расчет)
- •4.2. Пределы изменения коэффициента неравномерности
- •4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВИВШЕГОСЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА МАХОВЫХ МАСС
- •4.1. Понятие о неравномерности хода машин
- •4.3. Последовательность расчета маховика
- •4.5. Определение кинетической энергии изменения маховика (Метод Мерцалова-Рэриха)
- •4.6. Определение момента инерции маховика
- •5. УРАВНОВЕШИВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ
- •5.1. Понятие об уравновешивании механизмов
- •5.2. Метод разноса масс (Метод замещающих масс)
- •5.4. Уравновешивание пространственного ротора с точечными массами
- •5.5. Уравновешивание механизмов
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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
