Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
193
Добавлен:
22.01.2014
Размер:
18.03 Mб
Скачать

3.7.6. Уравновешивание шарнирного четырехзвенника.

Для рассматриваемого механизма (рис.3.36) условие будет выполняться, если установить определение соотно­шения между главными векторами, зависящими от величин масс и положения центра масс звеньев.

Для этого массу каждого из звеньев можно заменить сосредоточенными в центрах О, А, В и С шарниров массами, сохраняя при этом заданное положение центров масс звеньев. Для определения величины сосредоточенных масс, согласно условиям статической замены распределенной массы звена сосредоточенными массами, имеем

=;=

=;=

=;=

Откуда =;=

=;=

=;=

Суммируя массы в шарнирах А и В, получим

==

==

(3.35)

Массы, сосредоточенные в шарнирах 0 и С, неподвижны, поэтому для полного уравновешивания механизма необходимо уравновесить противовесами только массы ma и mB. Рассматривая их во вращении вместе с кривошипом ОА и ко­ромыслом ВС, можно найти противовесы из условия, что цен­тры масс уравновешенных коромысла и кривошипа должны сов­пасть с центрами их вращения.

Массы противовесов G1 и G111 могут быть найдены из усло­вия.

=

и

=

если задаться величиной радиусов r1 и r111. После подста­новки противовесов G1 и G111 в точках 0 и С.

=

и

===

(3.36)

Тогда центр масс механизма и противовесов будет лежать на линии центров и делить его на отрезки, обратно пропорциональные массам тo и mc .

Рис.3.36 Статическое

уравно­вешивание механизма

Рис. З.37 Симметричный ме­ханизм

Уравновешивать механизмы не всегда выгодно, поэтому на практике часто используются различные симметричные механизмы (рис.3,37). В этих механизмах главные вектора и главные моменты сил инерции правой и левой части равны друг другу по величине и противоположны по направлению. Сле­довательно, главный вектор и главный момент сил инерции все­го механизма равны нулю, т.е. механизм уравновешен.

3.8. Движение машин под действием заданных сил.

Изучение закона движения машины под действием за­данных сил является одной из основных задач динамики ма­шин.

При решении задач кинематики и кинетостатики в пер­вом приближении предполагают, что закон движения ведуще­го звена известен, и обычно принимают скорость его постоянной. В действительности кинематические параметры яв­ляются функцией действующих внешних сил и масс подвижных звеньев. Определение истинного закона движения необходимо для учета динамических нагрузок.

Для решения этой задачи составляются уравнения дви­жения машин, основанные на теореме об изменении кинети­ческой энергии. Решение этих уравнений может быть осу­ществлено графоаналитическим или аналитическим методами для одного из режимов движения машины.

3.8.1. Режимы движения машины.

Полное время движения машины или механизма от момента начала движения до конца его движения состоит из трех частей.

1) Время разгона, когда скорость ведущего звена воз­растает от нуля до некоторого среднего значения.

2) Время установившегося движения, когда скорость ведущего звена колеблется около среднего значения.

3) Время выбега - время убывания скорости ведущего звена от среднего значения до нуля.

Режимы движения машины удобно изобразить в виде тахограммы, т.е. зависимости w=w(t) где T - полное время движения; tp - время разгона ; tу.д.- время установившегося движения; tв.- время выбега. В установившемся режиме дви­жения колебания угловой скорости ведущего звена носит периодический характер.

Время, по истечении которого кинематические пара­метры, характеризующие движение ведущего звена, принима­ют первоначальные значения, носит название цикла движения (tц). Установившееся движение есть повторяющиеся циклы tу.д =k tц. К- число циклов.

С энергетической точки зрения период разгона ха­рактерен возрастанием кинетической энергии. Работа дви­жущих сил в этот период больше работ сил сопротивления (Aд>AC).

Рис.3.38 Режимы движения машины.

В период установившегося движения угловая скорость w ведущего звена колеблется около среднего положения. За цикл движения Ад=Aп.с.+Aв.с., однако внутри цикла равен­ство работ не обязательно.

В период выбега w изменяется от рабочей скорости до нуля, а работа Aд>AC.

Из трех режимов движения машины наиболее важен режим установившегося движения, т.к. при этом режиме произ­водятся операции, для которых и предназначена машина.

Однако, не учитывать переходные режимы (разгон и выбег) нельзя, т.к. в этих режимах на элементы машины действуют большие динамические нагрузки.