Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
408
Добавлен:
22.01.2014
Размер:
18.03 Mб
Скачать

3.1. Введение в динамику машин.

З.2. Силы, действующие в машинах.

3.2.1 Классификация сил.

3.2.2 Определение сил инерции.

3.1 Введение в динамику машин.

При изучении кинематики механизмов предполагалось движения веду­щих звеньев заданными, а движение ведомых звеньев изучалось в зависимости от заданного закона движения ведущих с учетом только структуры механизмов и основных геометрических разме­ров звеньев, определяющих их относительные движения.

В динамике машин рассматривается движение механизмов с учетом действующих сил. Необходимость такого рассмотрения обусловлена тем, что в машине не только преобразуется меха­ническое движение, но и осуществляется передача сил и энергии.

Поэтому проектирование новых машин сопровождается обычно расчетом их элементов на прочность, и размеры звеньев устана­вливаются в соответствии с теми силами, которые на них действуют. Расчету машин на прочность должно предшествовать определение сил. Поэтому одной из основных задач динамики является определение тех сил, которые действуют на звенья механизмов, в кинематических парах, на опоры механизмов в процессе работы машины.

Во время движения механизма его звенья движутся нерав­номерно, в результате чего появляются дополнительные реакции связей, т.е. дополнительные силы, действующие на элемен­ты кинематических пар. В теории механизмов принято рассматри­вать вместо этих реакций связи их уравновешивающую силу, перенесенную на звено в виде силы инерции. Точно определить ускорение звеньев во многих случаях трудно, поэтому наиболее распространенным является приближенный способ определения сил инерции звеньев, при котором ускорения точек звеньев находят из

условия равномерного движения ведущего звена. При силовом анализе механизмов устанавливается способ уменьшения дина­мических нагрузок, возникающих при движении механизма. Сило­вой анализ выполняется на основе обыкновенных уравнений равно­весия твердых тел, а с учетом сил инерции - на основе урав­нений динамического равновесия в форме Даламбера. Метод си­лового расчета с учетом сил инерции и применением уравнений динамического равновесия называется кинетостатическим расче­том механизмов, в отличие от статического расчета, при кото­ром силы инерции звеньев не учитываются.

Весьма существенное значение имеет расход энергии в про­цессе работы машины и ее затраты на преодоление технологичес­ких и механических сопротивлений. Это распределение энергии оценивается коэффициентом полезного действия. Поэтому особое внимание уделяется сопротивлению, появляющемуся вследствие трения элементов кинематических пар под действием нормальных составляющих реакций.

После определения сил конструктор подбирает все необхо­димые размеры, массы и моменты инерции звеньев и приступает к решению второй части задачи, а именно, к исследованию дей­ствительного закона движения механизмов с учетом действую­щих сил с целью изучения режимов движения и установления спо­собов, обеспечивающих данный режим. Эта группа вопросов ре­шается на основе дифференциальных уравнений движения меха­низмов и машин. По результатам этих расчетов окончательные коррективы вносятся в кинематическую схему машины.

В свете вышесказанного задачи динамики кратко можно определить следующим образом:

  1. Изучение сил, действующих на элементы механизмов в про­цессе их движения

  2. Определение реакций в кинематических парах.

3) Исследование закона движения машины по заданным силам.

4) Уравновешивание вращающихся звеньев

5) Уравновешивание машин на фундаменте

6) Определение трения и КПД машин.

7) Регулирование хода машин.