Движение машины под действием внешних сил.

Все машины чаще всего можно разбить на два крупных класса:

- машины – двигатели (энергия ветра, воды, пара, электричества, атома превращается в механическую энергию);

- машины – рабочие (энергия, получаемая от двигателя преобразуется в механическую работу, идущую на преодоление сил сопротивления, возникающих при обработке и транспортировке различных материалов).

Силы сопротивления:

1). Силы полезного (технологического) сопротивления.

Эти силы целиком определяются технологическим процессом, выполняемым машиной.

Например: сопротивление металла резанию, вес поднимаемого груза, нагрузка на электрогенератор и т.д.

2). Силы вредного сопротивления, которые неизбежно возникают в процессе относительного движения частей машины главным образом в виде трению

Совокупность машины двигателя и машины рабочей называются машинными агрегатами.

Объектами изучения в динамике являются отдельные агрегаты.

Главное звено машины и уравнение его движения.

Чтобы измерить движение машины с одной степенью подвижности, достаточно исследовать движение одного ее звена принятого за главное звено (звено приведения).

За главное звено агрегата выгодно выбирать то, которое является общим для машины двигателя и машины рабочей. Для машины двигателя это будут ведомые звенья (кривошипные, коленчатые валы, валы роторов).

Для машин рабочих это будут ведущие звенья (главные или приводные валы машин).

а). Закон движения главного звена в форме уравнения кинетической энергии.

Запишем выражение для кинетической энергии агрегата в общем виде.

Первый член – кинетическая энергия главного звена.

Второй член – кинетическая энергия поступательного движения.

Третий член – кинетическая энергия вращательно движения

В 12 Колебания и вибрации в механизмах. Вследствие воздействия разнообразных причин, как внешних и внутренних параметры физ-х, мех-х, хим-х процессов и явлениймогут изменятся по величине и знаку. Если изменение происходит периодически с течением времени, т.е. повторяются за разные промежутки времени, то они называются колебания данной величины. Если изменение параметров подяиняются закону sin or cos то колебания гармонические. Колебания величин перемещения звеньев механизма или циклическое изменение положения его звеньев-вибрация. Если источник вибрации определяется внутренними свойствами машины или механизма, то говорят о его виброактивности при этом различают внутреннею и внешнюю виброактивность. Если внутренняя, то она не оказывает на внешнею ни какого влияния. Основная причина вибрации это неустойчивых отдельных звеньев, а так же всего механизма в целом. Неуравновешенный – механизм или звено в котором в процессе движения центр масс движется с ускорением, это возможно только тогда, когда равнодействующая всех сил равна нулю. Для уравновешивания этих сил согласно принципу Даламбера к системе добавляются силы и моменты инерции, поэтому уравновешенным считается механизмом в котором главные моменты и силы инернции равны нулю.

В14 Деформации и напряжения. Деформация – измерение формы и размера материального тела под действием внешних сил. Деформации мат. Тел делят по по следующим признакам: 1 по геометрическому(линейные угловые объемные) 2 по физическому(упругие пластичные) По виду – растяжение-сжатие, сдвиг, кручение, изгиб. Силы действующие на тело делят на внешние и внутренние. Внешние силы это сами силы и реакции связи. Внутренние силы это силы действующие по сечению тела и заменяющие действие мысленно удаленной его части. Внутренние силы определяются методом сечения, сущность. 1Тело разделяют на две части, в том сечении, где необходимо определить внутренние силы.2 отбрасывают одну часть тела. 3 заменяют действия отброшенной части внутренними силами. 4Внутренние силы определяют на основе уравнения статического равновесия.

В16

связь напряжений и деформаций. Закон Гука Как известно, связь между напряженным и деформированным состояниями рассматриваемой частицы тела в упругой зоне формоизменения устанавливается равенствами обобщенного закона Гука:  (8)

где ε_xx;ε_yy;ε_zz;γ_xy;γ_yz;γ_zx— компоненты относительных деформаций удлинений, укорочений или сдвигов по отношению к принятой системе прямоугольных координат; σ_x;σ_y;σ_z;τ_xy;τ_yz;τ_zx — компоненты нормальных и касательных напряжений относительно той же системы координат; E—модуль Юнга; μ— коэффициент Пуассона;  — модуль упругости второго рода или модуль сдвига.