TMM mexanizmining dinamik tahlili. "Mexanizmlarning dinamik tahlili" mavzusidagi taqdimot. Pistonli mashina misolida mashinaning mexanik xususiyatlari

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Talabalar, aspirantlar, bilimlar bazasidan o‘z o‘qishlarida va ishlarida foydalanayotgan yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘lishadi.

E'lon qilingan http://www.allbest.ru/

E'lon qilingan http://www.allbest.ru/

Mexanizmlarning dinamik tahlili

1. Kinetostatikaning muammolari

Yangi mexanizmlarni loyihalash, odatda, ularning elementlarining kuchini hisoblash bilan birga keladi va bog'lamlarning o'lchamlari ularga ta'sir qiluvchi kuchlarga mos ravishda o'rnatiladi.

Agar mexanizmlar kinematikasida faqat harakat geometriyasi hisobga olingan bo'lsa, faqat xarakterli o'lchamlarni, masalan, menteşalarning markazlari orasidagi masofani va boshqa o'lchamlarni aniqlaydigan boshqa o'lchamlarni belgilab, bo'g'inlarning konturiga e'tibor berilmagan bo'lsa. bo'g'inlarning nisbiy harakati, keyin kuchni hisoblashda uch o'lchovli kosmosdagi bog'lanish haqida tasavvurga ega bo'lish kerak. Texnologik va mexanik qarshilik natijasida paydo bo'ladigan kinematik juftlik elementlariga ta'sir qiluvchi kuchlar, agar ularning o'lchamlari tanlangan bo'lsa, bo'g'inlardagi kuchlanishlarni aniqlaydi yoki bo'g'inlar materialining kuchlanishlari bo'lsa, bo'g'inlarning o'lchamlarini aniqlaydi. belgilangan.

Shunday qilib, kuch mexanizmlarini hisoblash kuchlarni aniqlashdan oldin bo'lishi kerak, shuning uchun kinetostatikaning asosiy vazifalaridan biri kinematik juftlik elementlariga ta'sir qiluvchi va ish paytida bog'lanishlarning deformatsiyasiga olib keladigan kuchlarni aniqlashdir.

Inertsiya kuchlarini hisobga olmasdan mexanizmning bo'g'inlariga ta'sir qiluvchi kuchlarni hisoblash usullari mexanizmlar statikasi nomi ostida birlashtirilgan va taxminan aniqlangan bo'g'inlarning inersiya kuchlarini hisobga olgan holda kuchlarni hisoblash usullari mexanizmlarning kinetostatikasi deb ataladi. Amalda mexanizmlarni statik va kinetostatik hisoblash usullari, inersiya kuchlarini tashqi kuchlar berilgan deb hisoblasak, farq qilmaydi.

Kinetostatika inertial kuchlarni hisobga olgan holda mexanizmning bo'g'inlariga ta'sir qiluvchi kuchlarni hisoblash usullarini birlashtiradi.

2. Mexanizmga ta'sir qiluvchi kuchlar

2.1 Kuchlarning tasnifi

Mashinaning ishlashi davomida uning bo'g'inlariga ma'lum tashqi kuchlar qo'llaniladi, ular quyidagilardan iborat: harakatlantiruvchi kuch, texnologik qarshilik kuchi, bo'g'inlarning tortishish kuchlari, bog'lanish harakati natijasida paydo bo'ladigan mexanik yoki qo'shimcha qarshilik va inertial kuchlar. . Noma'lum kuchlar kinematik juftlik elementlariga ta'sir qiluvchi bog'lanish reaktsiyalari bo'ladi.

Bog'lanishlarga ta'sir qiluvchi kuchlar shartli ravishda 2 guruhga bo'linadi: harakatlantiruvchi kuchlar P dv va qarshilik kuchlari R S.

Harakatlantiruvchi kuchlar - ijobiy ishlarni ishlab chiqaradigan kuchlar, ya'ni. harakatlantiruvchi kuchning yo'nalishlari va uni qo'llash nuqtasining tezligi bir-biriga to'g'ri keladi yoki o'tkir burchak hosil qiladi.

Biroq, ba'zi hollarda, harakatlantiruvchi zvenoga qo'llaniladigan kuch qarshilik kuchiga aylanishi mumkin va shuning uchun salbiy ish hosil qiladi. Misol tariqasida, gaz aralashmasini siqishda pistonga ta'sir qiluvchi kuch salbiy ish hosil qiladigan issiqlik dvigatellarini keltirishimiz mumkin.

Masalan, ichki yonuv dvigatelida harakatlantiruvchi kuch yonuvchi aralashmani yoqish paytida bosim kuchlarining natijasi bo'ladi.

Qarshilik kuchlari - mexanizm bo'g'inlarining harakatiga to'sqinlik qiluvchi kuchlar. Bu kuchlarning ishi har doim salbiy, ya'ni. uni qo'llash nuqtasida kuch va tezlik yo'nalishi yoki qarama-qarshi bo'ladi yoki o'tmas burchak hosil qiladi. Foydali qarshilik va zararli qarshilik kuchlari mavjud. Ishlaydigan mashinalarda foydali qarshilik kuchi, masalan, metallni kesishga qarshilik, gazning siqilishiga qarshilik. Zararli qarshilik kuchlari ishqalanish kuchlari va atrof-muhitga qarshilik kuchlaridir.

Bu kuchlarga qo'shimcha ravishda G zvenolarning tortishish markazlarida qo'llaniladigan tortishish kuchlarini (og'irlik kuchlarini), zvenolarning inersiya kuchlarini va bog'lanish reaktsiyalari kuchlarini hisobga olish kerak.

Bog'lanish notekis harakat qilganda inertsiya kuchlari P u paydo bo'ladi. Inertial kuchlar, og'irlik kuchlari kabi, ham ijobiy, ham salbiy ishlarni bajarishi mumkin.

Mexanizmdan ajratilgan har qanday bo'g'inni ko'rib chiqishda kinematik juftliklarda harakat qiluvchi bog'lanish reaktsiya kuchlari R kiritiladi. Butun mexanizmni bir butun sifatida ko'rib chiqayotganda, bog'lanish reaktsiyalari ichki kuchlarni hisobga olish kerak, ya'ni. juftlikda muvozanatlashgan.

Mashinalarda mexanik yoki qo'shimcha qarshilik F asosan kinematik juftlik elementlarining nisbiy harakati paytida paydo bo'ladigan qarshilik kuchlari yoki boshqacha aytganda, ishqalanish kuchlari, atrof-muhitga qarshilik ko'rinishida, masalan, aerodinamik qarshilik, qarshilik shaklida yuzaga keladi. egiluvchan bo'g'inlarning qattiqligidan kelib chiqadigan kuch, masalan, arqonlar, zanjirlar, kamarlar va boshqalar. Ishqalanish kuchlari kinematik juftliklarda harakat qiluvchi normal reaktsiyalar ta'sirida paydo bo'ladi va ma'lum kuchlardir. Ishqalanish kuchlari, qoida tariqasida, salbiy ish hosil qiladi, chunki ular har doim kinematik juftlik elementlarining nisbiy harakati tezligiga teskari yo'nalishda yo'naltiriladi. Mashinalarning ishlashi bilan birga keladigan qo'shimcha qarshilikning bu turi eng muhim hisoblanadi, chunki ko'p hollarda mashinani harakatga keltirish uchun sarflangan deyarli barcha energiya ishqalanish kuchlarini engishga sarflanadi. Shuni hisobga olib, ishqalanish kuchlari alohida ko'rib chiqiladi.

2.2 Mashinalarning tashqi kuchlari va mexanik xususiyatlari

Tashqi kuchlar doimiy bo'lishi mumkin, masalan, tortishish kuchi, doimiy chipning kesishmasida metallni kesishga qarshilik va boshqalar yoki faqat ular ta'sir qiladigan zveno holatiga qarab (ichki yonish pistoniga ta'sir qiluvchi gaz bosimi kuchlari) dvigatel yoki kompressor, qarshilik, teshiklarni qilishda press zımba bilan duch kelgan va hokazo), zveno tezligi bo'yicha (motor momenti, moylangan jismlarning ishqalanish kuchi va boshqalar), o'z vaqtida. Bundan tashqari, yuqorida sanab o'tilgan mustaqil o'zgaruvchilar soniga qarab, kuchlar mashinada harakat qilishi mumkin. Tashqi kuchning ma'lum bir kattaligini aniqlash faqat uning xususiyatlari ko'rsatilgan taqdirdagina mumkin.

Shunday qilib, to'rt taktli ichki yonuv dvigatelining asosiy mexanizmi uchun silindrdagi gaz bosimining o'zgarishi P qonuni indikator diagrammasi - P=g(H) bog'liqligi bilan berilgan (1-rasm).

Dvigatelning to'liq ishlashi krankning ikki aylanishida tugaydi. Inqilobning birinchi yarmida FO yonuvchan aralashmasi so'riladi, inqilobning ikkinchi yarmida bu aralashma OD siqiladi, DA egri chizig'i bo'ylab - aralashmaning yonishi, AB egri chizig'i bo'ylab - alangalangan aralashmaning kengayishi ( quvvat zarbasi) BF egri chizig'i bo'ylab - egzoz.

Mexanizm rejasidan olingan H o'qi bo'ylab x siljishini chizib, indikator diagrammasi bo'yicha mos keladigan ordinatani topish qiyin emas.

Pistondagi ortiqcha bosim P - silindrdagi gaz bosimi va atmosfera bosimi o'rtasidagi farq, atmosfera bosimi chizig'idan o'lchangan ordinataga mutanosib.

Pistonga ta'sir qiluvchi kuch quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:

bu erda d - piston diametri.

Bir harakatli kompressor uchun silindrdagi gaz bosimining o'zgarish qonuni indikator diagrammasi bilan ham berilgan (2-rasm).

kinetostatik tishli mashina toymasin

FCD egri - gazni siqish,

DA - egzoz,

AB - o'lik hajmda qolgan gazning kengayishi,

BF - gazning yangi qismini assimilyatsiya qilish

Kuch shkalasi omili

bu erda x o'zgaruvchiga mos keladigan ordinata.

Dvigatel milidagi quvvat yoki aylanishlar soniga qarab o'rtacha momentning o'zgarishi diagrammasi dvigatelning mexanik xususiyatlari deb ataladi (3-rasm).

2.3 Inersiya kuchlarini aniqlash

Mexanizm ishlaganda inertial kuchlar paydo bo'ladi. Ular kinematik juftlikda qo'shimcha bosim hosil qiladi. Bu kuchlar, ayniqsa, yuqori tezlikda harakatlanuvchi transport vositalarida katta hajmlarga etadi.

Inertsiya kuchlari bog'lamlarning berilgan og'irligi va ularning tezlanishi bilan aniqlanadi. Aniqlash usuli bog'lanishning harakat turiga bog'liq.

Birinchi holat: havola tekis-parallel harakatni amalga oshiradi (birlashtiruvchi novda). Ma'lumki, bu holda elementar inersiya kuchlari natijaviy kuch P u ga va inersiya kuchlari M u momentiga kamayadi.

P u inertsiya kuchi bog'lanishning og'irlik markazida qo'llaniladi va quyidagilarga teng:

bu erda m - bog'lanishning massasi

a s - bog'lanishning og'irlik markazining chiziqli tezlanishi.

Inersiya momenti:

bu erda J s - og'irlik markaziga nisbatan bog'lanishning inersiya momenti,

Bog'lanishning burchak tezlashishi.

Minus belgisi P u inersiya kuchi a s tezlanishiga, M u momenti esa burchak tezlanishiga qarama-qarshi yo’nalishda yo’naltirilganligini ko’rsatadi.

Tezlanishlarning kattaligi va yo'nalishi kinematik hisoblar asosida aniqlanadi. Va m, J s qiymatini ko'rsatish kerak.

P u kuchini va M u momentini burilish nuqtasida qo'llaniladigan bitta natijaviy kuch P u bilan almashtirish mumkin (4-rasm).

Buning uchun inersiya kuchini P u ga teng masofaga o'tkazish kerak

Ushbu qo'lning qiymati quyidagi tarzda topiladi: tezlashtirish rejasidan (3.3-rasm) AB zvenosiga uchburchak o'tkaziladi.

segment, "K" nuqtasini (belanchak nuqtasi) topib, biz unga tortishish markazining tezlanish vektoriga teskari yo'nalishda yo'naltirilgan inersiya kuchi vektorini qo'llaymiz.

Ikkinchi holat: zveno aylanma harakatni amalga oshiradi (5-rasm).

a) Aylanish notekis bo'lganda va og'irlik markazi aylanish o'qiga to'g'ri kelmasa, Pu inersiya kuchi va inersiya momenti paydo bo'ladi. Kuch va moment keltirganda elka SK (3.4) formula bilan aniqlanadi:

bu erda SK - og'irlik markazidan tebranish nuqtasigacha bo'lgan masofa.

b) bir tekis harakat P bilan va og'irlik markazida joylashgan.

M va = 0, chunki =0.

c) Og'irlik markazi aylanish o'qiga to'g'ri keladi = 0, keyin P va = 0; M u = 0.

Uchinchi holat: havola tarjima harakatini amalga oshiradi (slayder) (6-rasm).

Bu yerda, M va = 0. Agar zveno harakati notekis bo'lsa, u holda inertial kuch paydo bo'ladi.

Agar bo'g'inning inertsiya momenti kurs loyihasi topshirig'ida ko'rsatilmagan bo'lsa, uni taxminan formula bilan aniqlash mumkin:

bu erda m - havolaning massasi,

l - havola uzunligi,

K - koeffitsient 810

Mexanizm dinamikasi muammolaridan biri kinematik juftlik elementlariga ta'sir qiluvchi kuchlarni va muvozanatlashuvchi kuchlarni aniqlashdir. Ushbu kuchlarni bilish kuch mexanizmlarini hisoblash, dvigatel quvvatini aniqlash, ishqalanish yuzalarining aşınması, podshipniklar turini va ularning moylanishini aniqlash va hokazolar uchun zarurdir, ya'ni. mexanizmning quvvatini hisoblash mashinani loyihalashning muhim bosqichlaridan biridir.

Muvozanat kuchlari deganda biz odatda krankning bir tekis aylanish shartidan kelib chiqqan holda berilgan tashqi kuchlar va mexanizm bo'g'inlarining inersiya kuchlarini muvozanatlashtiruvchi kuchlarni tushunamiz. Mexanizmga qo'llanilishi kerak bo'lgan muvozanatlashuvchi kuchlar soni boshlang'ich bo'g'inlar soniga yoki boshqacha qilib aytganda, mexanizmning erkinlik darajalari soniga teng. Masalan, agar mexanizm ikki darajadagi erkinlikka ega bo'lsa, mexanizmda ikkita muvozanat kuchini qo'llash kerak.

3. Mexanizmlarning kuch tahlili. Kinematik juftlikdagi reaksiyalarni aniqlash

Mexanizmlarning kuch tahlili to'g'ridan-to'g'ri yoki birinchi navbatda, dinamikaning muammosini - berilgan harakatdan ta'sir qiluvchi kuchlarni aniqlashga asoslangan. Shuning uchun kuch tahlilidagi dastlabki zvenolarning harakat qonunlari berilgan hisoblanadi. Mexanizmning bo'g'inlariga qo'llaniladigan tashqi kuchlar odatda berilgan deb hisoblanadi va shuning uchun faqat kinematik juftlikdagi reaktsiyani aniqlash mumkin. Ammo ba'zida dastlabki bog'lanishlarga qo'llaniladigan tashqi kuchlar noma'lum deb hisoblanadi. Keyin kuch tahlili dastlabki bo'g'inlarning qabul qilingan harakat qonunlari bajariladigan kuchlarni aniqlashni o'z ichiga oladi. Ikkala masalani yechishda D'Alembert printsipi qo'llaniladi, unga ko'ra mexanizmning zanjiri, agar unga ta'sir qiluvchi barcha tashqi kuchlarga inertial kuchlar qo'shilsa, muvozanatda deb hisoblanishi mumkin tenglamalar ularni oddiy tenglamalardan farqlash uchun statik, ya'ni inertial kuchlarni hisobga olmagan holda muvozanat tenglamalari Odatda tekis mexanizmlarning aloqalari harakat tekisligiga parallel ravishda simmetriya tekisligiga ega bo'ladi va bog'lanishning asosiy inersiya kuchlari quyidagi formulalar bilan aniqlanadi:

bu erda m - bog'lanishning massasi;

Massa markazining tezlanish vektori.

Mexanizmni kinetostatik tarzda hisoblashda kinematik juftlikdagi reaksiyalarni va juft kuchlarning muvozanatlashuvchi kuchini yoki muvozanat momentini aniqlash kerak.

Kinematik juftliklarda ishqalanish yo'q va mexanizmga ta'sir qiluvchi barcha kuchlar bir tekislikda joylashgan degan faraz ostida mexanizmlarning kuch hisoblarini amalga oshiramiz.

Kuchni hisoblashning mashhur usullaridan biri bu mexanizmning har bir bo'g'inini muvozanat holatida ko'rib chiqish usulidir. Ushbu usul bilan mexanizm alohida bo'g'inlarga bo'linadi.

Birinchidan, asosiy (etakchi) dan boshlab eng tashqi bo'g'inning muvozanati, so'ngra eng tashqi bo'g'in bilan bog'langan bo'g'inning muvozanati va hokazo. Asosiy bo'g'inning muvozanati oxirgi hisoblanadi.

Muvozanatdagi yagona bo'g'inni hisobga olgan holda, unga barcha tashqi kuchlarni (P DV, R PS, R I, G) qo'llash kerak, shu jumladan, ajratilgan zvenolar olingan bo'g'inda harakat qiladigan ulanishlarning reaktsiyalari.

Keling, to'rt bo'g'inli mexanizm misolida hisoblash usulini taqdim qilaylik. Birinchidan, 3-bo'g'inni (bo'yinturuq) muvozanatda ko'rib chiqamiz, unga barcha ta'sir qiluvchi kuchlarni, shu jumladan ulanishlarning reaktsiyalarini qo'llaymiz. (7-rasm)

"C" aylanish juftligidagi reaktsiya kattaligi yoki yo'nalishi bo'yicha noma'lum.

Ushbu reaktsiyani aniqlash uchun biz uni ikkita komponent bilan almashtiramiz (7b-rasm), ulardan biri biriktiruvchi novda (2), ikkinchi komponent roker qo'li (3) bo'ylab yo'naltiriladi.

Qiymatni ko'rib chiqilayotgan bog'lanishning muvozanat holatidan topish mumkin.

Bog'lanish (3) quyidagi kuchlar ta'sirida muvozanatda bo'ladi R P.S.; P dan; G 3; R03; ; .

D nuqtaga nisbatan barcha kuchlarning momentlari uchun tenglama tuzamiz

Agar ushbu qiymatni aniqlagandan so'ng, u salbiy bo'lib chiqsa, uning yo'nalishi tanlanganga qarama-qarshi bo'ladi. Komponentni muvozanatdagi bitta zveno (2) ni hisobga olgan holda topish mumkin (8a-rasm).

(2) havolaning muvozanat holatidan yozishimiz mumkin

Qolgan noma'lum reaksiya R12 ni ushbu zveno kuchlarining rejasini tuzish orqali grafik tarzda topish mumkin (3.8b-rasm).

(2) ning muvozanat tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega:

O'zboshimchalik bilan tanlangan qutbdan biz vektor ko'rinishidagi shkaladagi kuchni chizamiz, unga biz bir xil masshtabda G kuchini tasvirlaydigan vektorni geometrik qo'shamiz va hokazo.

Vektor bizga shkala bo'yicha R 12 reaktsiyasining kattaligini beradi.

Buning uchun AB krankini muvozanat holatida ko'rib chiqing. (9-rasm).

Krank og'irlik kuchi G 1 ta'sirida, birlashtiruvchi novda (2) tirsak R 21 va inertsiya kuchi P u 1 ta'siri ostida.

Ushbu kuchlarning ta'siri ostida kranklar odatda muvozanatda bo'lmaydi. Muvozanat uchun P y muvozanat kuchini yoki M y muvozanat momentini qo'llash kerak.

Bu muvozanatlashuvchi kuchlar va momentlar dvigatelning reaktsiya kuchlari yoki momentidir.

Muvozanat kuchi krankka normal bo‘ylab yo‘naltirilsin va B nuqtada qo‘llanilsin. AB zvenosining muvozanat holatidan A nuqtaga nisbatan barcha kuchlarning momentlari yig‘indisi uchun tenglama tuzish mumkin.

Muvozanat kuchini butun mexanizm muvozanatda ko'rib chiqiladigan usul bilan ham topish mumkin.

Mexanizmning muvozanat holatini quyidagi tenglama bilan ifodalash mumkin:

Inersiya va muvozanat kuchlarini hisobga olgan holda mexanizmga qo'llaniladigan barcha kuchlarning kuchlari yig'indisi nolga teng.

i-nuqtada qo'llaniladigan kuchning bir lahzalik kuchi bu nuqtaning aylanadigan tezlik vektorining oxiriga nisbatan bu kuchning momentiga proportsionaldir (10-rasm).

Muvozanat tenglamasidan biz muvozanatlashuvchi kuchni topishimiz mumkin. Mexanizm uchun 90° ga aylantirilgan qutb tezligi rejasi tuzilganda, yordamchi Jukovskiy tutqichi yordamida Py ni topish ko'pincha qulaydir. Ikkinchi holda, topilgan tezlik vektorlarining uchlariga tashqi kuchlar qo'llanilishi kerak.

Shundan so'ng, aylantirilgan tezlik rejasini P qutb atrofida aylanadigan qattiq tutqich sifatida hisobga olsak, biz tutqichning muvozanat tenglamasini qutbga nisbatan kuchlar momentlari yig'indisi shaklida yozishimiz mumkin:

Qattiq tutqich sifatida qaraladigan tezlik rejasi uchun muvozanat tenglamasi quvvat tenglamasi bilan bir xil.

Agar mexanizm bo'g'inlariga kuchlardan tashqari M moment ham qo'llanilsa (11-rasm), u holda uni komponenti quyidagilarga teng bo'lgan juft kuchlar deb hisoblash mumkin:

Topilgan kuchlar P tezlik rejasining tegishli ifodalovchi nuqtalarida qo'llaniladi.

4. Kinematik juftlikdagi ishqalanish

4.1 Sürgülü ishqalanish

Mexanizmdagi ishqalanish yo‘qotishlari deganda uning kinematik juftlaridagi ishqalanish yo‘qotishlarini tushunamiz. Ishqalanishning ikkita asosiy turi mavjud: sirpanish ishqalanishi va dumaloq ishqalanish. Pastki kinematik juftlarda toymasin ishqalanish paydo bo'ladi, yuqorilarida - faqat dumaloq ishqalanish yoki siljish ishqalanishi bilan birga dumaloq ishqalanish.

Agar harakatlanuvchi jismlarning A va B sirtlari (12-rasm) aloqada bo'lsa, unda paydo bo'ladigan ishqalanish quruq deb ataladi. Agar sirtlar tegmasa (13-rasm) va ular orasida moylash qatlami mavjud bo'lsa, unda bunday ishqalanish suyuq ishqalanish deyiladi. Yarim quruq (quruq ustunlik qiladi) yoki yarim suyuq ishqalanish mavjud bo'lgan holatlar ham mavjud.

4.2 Quruq ishqalanish

Asosiy qonunlar:

1. Tezlik va yuklarning ma'lum diapazonida sirpanish ishqalanish koeffitsientini doimiy, ishqalanish kuchini F esa normal bosimga proportsional deb hisoblash mumkin:

Bu erda f - surma ishqalanish koeffitsienti,

N - normal bosim.

2. Sürgülü ishqalanish koeffitsienti ishqalanish yuzalarining materialiga va holatiga bog'liq.

3. Ishqalanish kuchlari har doim nisbiy tezliklarga qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltiriladi.

4. Tinch holatda ishqalanish koeffitsienti harakat paytidagi ishqalanish koeffitsientidan biroz kattaroqdir.

5. Tezlikni oshirish bilan ishqalanish kuchi ko'p hollarda kamayadi, ma'lum bir doimiy qiymatga yaqinlashadi; past tezlikda ishqalanish koeffitsienti tezlikdan deyarli mustaqildir.

6. Maxsus bosim ortishi bilan ishqalanish koeffitsienti ko'p hollarda ortadi. Kam maxsus bosimlarda ishqalanish koeffitsienti o'ziga xos bosim va aloqa maydonidan deyarli mustaqildir.

7. Oldindan aloqa qilish vaqti ortishi bilan ishqalanish kuchi ortadi.

4.3 Suyuqlikning ishqalanishi

Quruq ishqalanish bilan issiqlikka aylanadigan ishning katta xarajatlari va ishqalanish yuzalarining aşınması mavjud. Ushbu hodisalarni bartaraf qilish uchun ishqalanish yuzalari orasiga moylash qatlami kiritiladi. Bunday holda, ma'lum sharoitlarda, moylash qatlami ishqalanish yuzalarini to'liq ajratishi mumkin (3.13-rasm).

4.4 Slayder gorizontal tekislik bo'ylab siljiganida ishqalanish

Gorizontal yo'riqnoma 2 va 1-slayderdan tashkil topgan tarjima kinematik juftligi 14-rasmda ko'rsatilgan. 1-slayderga quyidagi kuchlar ta'sir qilsin: P D - haydash, G - yukning og'irligi yoki slayderga ta'sir qiluvchi yuk, N. - normal reaksiya, F 0 - dam olishda ishqalanish kuchi (tangensial reaktsiya). Slayder harakatlanayotganda, ishqalanish kuchi F 0 o'rniga, harakat paytida ishqalanish kuchi F ta'sir qiladi va bundan tashqari, to'liq reaktsiya.

Slayderning harakatiga qarama-qarshi yo'nalishda umumiy reaktsiyaning normaldan og'ish burchagi ishqalanish burchagi deb ataladi.

Shuni hisobga olib

Shuning uchun ishqalanish koeffitsienti ishqalanish burchagi tangensiga teng.

4.5 Boshoq va podshipnikning kinematik juftligidagi ishqalanish

Agar bo'shliq mavjud bo'lsa, o'q M D ta'sirida eng past holatidan yangi holatga aylanadi, bu esa harakatlantiruvchi kuchlar va qarshilik kuchlari o'rtasida hosil bo'lgan muvozanat bilan tavsiflanadi. Shaklda. 15 quyidagi belgilar qo'llaniladi: - shpalning radiusi, Q - tashqi yuk, R - tirgakka ta'sir qiluvchi podshipnik reaktsiyasi, - ishqalanish burchagi, - ishqalanish doirasi radiusi.

Q va R kuchlari bir juft kuch hosil qiladi, ularning momenti qarshilik momentidir; har qanday vaqtda u harakatlantiruvchi kuchlar momentini muvozanatlashtiradi, ya'ni. .

Qarshilik kuchlarining momenti

Ishqalanish kuchlarining momenti,

Qaerda; - boshoqning radiusi;

Burchakning kichikligi, kattaligi tufayli. Demak, ishqalanish doirasining radiusi umumiy reaksiya R ning tashqi yuk Q dan siljishiga teng.

Demak, ishqalanish kuchlarining momenti

5. Mexanizmning samaradorligi

Mexanik samaradorlik mashinalar foydali qarshiliklar ishining mutlaq qiymatining nisbatini A P.S. A D harakatlantiruvchi kuchlarning barqaror harakat davridagi ishiga:

Avtomobilning barqaror harakat paytidagi harakat tenglamasidan biz topamiz.

(1) ifodaga almashtirilgandan so'ng, samaradorlik uchun quyidagi ifodani olamiz:

yo'qotish koeffitsienti qayerda.

Zararli qarshiliklar tomonidan qancha kam ish bajarilsa, samaradorlik shunchalik yuqori bo'ladi. Masalan, turg'un holatdagi harakat aylanishida tutqich mexanizmining o'n ikki holatida bir lahzali samaradorligini aniqlab, funktsiya grafigini tuzish mumkin. Amalda ular odatda barqaror harakat davridagi samaradorlikning o'rtacha arifmetik qiymatidan foydalanadilar:

Mexanizmning muayyan pozitsiyalarida mashina juda past lahzali samaradorlikka ega bo'lishi mumkin. Bog'lanishning oniy samaradorligi quvvat nisbati sifatida ifodalanishi mumkin:

qaerda N P.S. - mexanizmning har bir pozitsiyasi uchun foydali qarshilik kuchlarining oniy kuchi;

N D - mexanizmning mos keladigan pozitsiyasi uchun harakatlantiruvchi kuchlarning oniy kuchi.

Ketma-ket bog'langan mexanizmlar yoki mashinalar guruhining samaradorligi. Jihoz tarkibiga kiruvchi bir qator mashinalar yoki mexanizmlar ketma-ket (16-rasm a), parallel ravishda (16-rasm, b) ulanishi mumkin.

Mexanizmlar ketma-ket ulanganda mashinaning umumiy samaradorligi ularning samaradorligi mahsulotiga teng.

Umuman

Parallel bog'langan mexanizmlar yoki mashinalar guruhining samaradorligi. Bu aloqa umumiy energiya oqimining tarmoqlanishi bilan tavsiflanadi.

Umumiy samaradorlik:

16-rasm

6. Ishqalanishni hisobga olgan holda kinematik juftlikdagi reaksiyalarni aniqlash

Birinchi qismda ishqalanishni hisobga olmagan holda amalga oshirilgan hisob-kitoblar mexanizmning kinematik juftliklaridagi reaktsiyalarning qiymatlarini birinchi taxminiylikka beradi. Ishqalanishni hisobga olgan holda kuchlarni aniqlash keyingi takomillashtirish bo'lib, odatda (va bizning holatlarimizda) ketma-ket yaqinlashish usuli bilan amalga oshiriladi. Ikkinchi yaqinlashtirishni amalga oshirish uchun barcha juftliklarda toymasin ishqalanish koeffitsientlarining qiymatlari va aylanish juftlari jurnallarining diametrlari belgilanadi. Ishqalanishli va ishqalanishsiz mexanizmni hisoblash usuli bir xil. Yagona farq shundaki, translatsiya juftlaridagi reaktsiya kuchlari ishqalanish burchagi bilan oldingi normalaridan chetga chiqadi va translatsiya juftligining tezlik vektoriga qarshi yo'naltiriladi. Aylanma chiziqlarda ularning harakati ishqalanish doiralariga tangensial bo'ladi, bu reaktsiyalar menteşe markazida qo'llaniladigan reaktsiya bilan almashtirilishi mumkin, bu holda formula bo'yicha aniqlangan ishqalanish momentini qo'llash kerak; :

Bu erda r - ishqalanish radiusi, formula bilan aniqlanadi:

bu erda D y - trunnionlarning diametri,

Ishqalanish burchagi.

(3.13) formuladagi R - ishqalanish kuchlarini hisobga olmagan holda, birinchi qismda olingan ma'lum menteşadagi reaktsiya. Momentning yo'nalishi berilgan ilgakka nisbatan bog'lanishning burchak tezligiga qarama-qarshidir.

6.1 Tishli mexanizmlarning kuch tahlili

Viteslarning aksariyati uchun asosiysi barqaror ish rejimidir. Shuning uchun, ushbu turdagi uzatishlarda inertsiya kuchlarining momentlari nolga teng bo'ladi (o'zgaruvchan qattiqlik va qadam xatolaridan kelib chiqadigan tebranishlarni hisobga olmagan holda).

Evolyut profillar orasidagi bosim ulanish chizig'i bo'ylab uzatiladi, bu ularning umumiy normasiga to'g'ri keladi.

Agar harakatlanuvchi g'ildirakka M C qarshilik momenti qo'llanilsa, qarshilik kuchi:

1-g'ildirakni boshqarish uchun P C kuchi qo'llaniladi; boshqariladigan g'ildirakka harakatlantiruvchi kuch qo'llaniladi 2. Formuladan kelib chiqadiki, agar, u holda tishlar orasidagi bosim kuchi P C ham kattalik, ham yo'nalish bo'yicha doimiy bo'ladi; ulanish burchagi ortishi bilan ortadi.

Haydovchi g'ildiragi 1 markazida ikkita teng va qarama-qarshi yo'naltirilgan P C kuchini qo'llaymiz. Kuchlar R * - g'ildirak tayanchlaridagi bosim; ikkita boshqa R kuchlari bir juft kuch hosil qiladi, ularning momenti M D momentiga teng. Formuladan P C qiymatini almashtirib, biz hosil qilamiz.

2-g'ildirakka qo'llaniladigan juftlik ushbu g'ildirakka qo'llaniladigan M C qarshilik momentini yengib chiqadi.

Teng va qarama-qarshi yo'naltirilgan kuchlar R * va Q * moment bilan juftlik hosil qiladi

Bu juftlik uzatish raftini (ramka) aylantirishga intiladi (bizning holatda, soat yo'nalishi bo'yicha). Buning oldini olish uchun stendni mahkamlash kerak. Ko'rib chiqilayotgan juftlik tomonidan yaratilgan moment reaktiv moment deb ataladi.

Ko'rinib turibdiki, M C o'zgaruvchan bo'lsa ham, tishlar orasidagi va milya tayanchlaridagi bosim kuchlarining yo'nalishlari doimiy bo'ladi. Bu involyut tishli uzatishning afzalliklaridan biridir, chunki u jim uzatish ishlashini ta'minlaydi.

Tish profillari ulanish vaqtida nisbiy siljish xususiyatiga ega bo'lganligi sababli ular o'rtasida ishqalanish kuchlari paydo bo'ladi, natijada F sirpanish tezligiga qarshi yo'naltiriladi.

Bu kuchning kattaligi

Bu erda f - profillarning surma ishqalanish koeffitsienti.

Tashqi uzatmalarda ishqalanish kuchlarining kuchi

Binobarin, ulanishdagi ishqalanish kuchlarining kuchi o'zgaruvchan bo'lib, profillarning M aloqa nuqtasi ulanish qutbidan uzoqlashganda ortadi.

Ishqalanish kuchlari milya tayanchlarida ham paydo bo'ladi, bu tayanchlardagi R va Q bosimlariga mutanosib. Bu ishqalanish kuchlarining kattaligi bir qancha omillarga bog'liq (aloqa qiluvchi yuzalarning moylash sharoitlariga, solishtirma bosimlarning taqsimlanish qonunini belgilovchi elastik xossalariga, tayanch yuzalarning sirpanish tezligiga va hokazo). Ushbu kuchlarning natijasi, bu erda f n 1 ishqalanish koeffitsienti, rulmanlardagi milning ish sharoitlarini hisobga olgan holda. Bu kuch milning tayanch yuzasidagi nuqtalardan birida uning o'qidan r B masofada qo'llaniladi.

Tayanchlardagi ishqalanish kuchlarining kuchi

Formulalardan ko'rinib turibdiki, agar bo'lsa, unda tayanchlardagi ishqalanish kuchlarining kuchi doimiydir.

Ushbu formuladan foydalanib, agar M C va i 12 berilgan bo'lsa, dvigatelning M D momentini va N D quvvatini aniqlashingiz mumkin, bu esa transmissiyaning harakatlantiruvchi miliga ulanishi kerak.

F va f n koeffitsientlarining qiymatlari ko'p sonli turli omillarga bog'liq va juda keng chegaralarda o'zgarishi mumkin. Masalan, profillarning ishqalanish koeffitsientlari nafaqat materiallarga va ularni qayta ishlashning to'g'riligiga, balki soqolga ham bog'liq; toymasin ishqalanishdan tashqari, profillar o'rtasida dumaloq ishqalanish paydo bo'ladi; agar tishli moyli hammomda ishlayotgan bo'lsa, unda ish moyni aralashtirishga sarflanadi va hokazo.

6.2 Ishqalanishni hisobga olmagan holda sayyora mexanizmidagi momentlarni aniqlash

Bog'lanishlari bir tekis aylanadigan sayyora mexanizmidagi momentlarni aniqlash masalasini ko'rib chiqamiz. (18-rasm) ko'rsatilgan sayyora mexanizmida quyosh g'ildiragi 1, tashuvchi 2 va toj g'ildiragi 4 markaziy o'q atrofida aylanadi C. Quyosh g'ildiragi 1 tomonidan sun'iy yo'ldoshga reaktsiyaning tangensial komponenti P 31 3. , ishqalanish kuchini hisobga olmagan holda, tishli qutbda qo'llaniladi A. B kuchi P 13 qarama-qarshi tomonga yo'naltiriladi. B nuqtasida reaktsiya komponentlari P 34 va P 43 harakat qiladi va sun'iy yo'ldosh markazida - P 23 va P 32.

Biz sun'iy yo'ldosh chiqish aloqasi bo'lmagan sayyora mexanizmlarini ko'rib chiqamiz, ya'ni. M 3 =0. Keyin va chunki:

bu erda k - mexanizmning sun'iy yo'ldoshlari soni.

2-bo'g'inning muvozanatidan biz quyidagilarga egamiz:

(3.15) va (3.16) ni hisobga olgan holda (3.17) qayta yozamiz:

4-havolaning muvozanat shartini yozamiz:

Shuning uchun, shartni hisobga olgan holda: (3.19) dan P 43 = -P 13 bizda:

Binobarin, agar sayyora mexanizmida harakat qiluvchi momentlardan biri ma'lum bo'lsa, u holda (3.18) va (3.19) formulalar yordamida dastlabki doiralarning radiuslarini bilib, noma'lum momentlarni aniqlashimiz mumkin.

Momentlarni aniqlash masalasini burchak tezliklarining umumiy rejasi yordamida ham hal qilish mumkin. Keling, momentlarni aniqlash usulini ko'rib chiqaylik.

To'g'rilangan tishli uzatmalar qutisi uchun burchak tezliklarining umumiy rejasi tuzilsin (19-rasm).

1-bo'g'inga quvvat beriladi.

Quvvat tashuvchidan olib tashlandi.

Yo'qotishlar hisobga olinmaganligi sababli:

Momentlar ta'sirida sayyora mexanizmi barqaror holatdagi muvozanat holatida muvozanatda bo'lganligi sababli, tenglik sodir bo'ladi.

bu erda M 4, qachon deganda 4-bo'g'inga aylanmasligi uchun qo'llanilishi kerak bo'lgan moment tushunilishi kerak.

(3.21) dan biz quyidagilarni olamiz:

6.3 Sayyora mexanizmining samaradorligini aniqlash

Samaradorlik mexanik uzatish juda ko'p omillarga bog'liq bo'lib, ulardan eng muhimi tishli juftlarni ulashda quvvat yo'qotishlari. Keling, samaradorlikni aniqlaylik. Formula bo'yicha 1-bo'g'indan 2-bo'g'inga momentlarni uzatishda sayyoraviy uzatmalar qutisi:

bu erda elektr uzatish nisbati deyiladi. Bu erda va 2 va 1-bo'g'inlarga ta'sir qiluvchi momentlar, to'rlarda ishqalanishni hisobga olgan holda - kinematik vites nisbati.

6.4 Shisha mexanizmlarning quvvatini hisoblash

Harakatlanuvchi zveno (itaruvchi novda) o'zgaruvchan tezlikda harakat qilganligi sababli, uning harakat oralig'ining turli qismlarida shisha mexanizmiga qo'llaniladigan kuchlarning ta'sir qilish naqshlari har xil.

Ishchi harakat oralig'ida boshqariladigan zvenoga zveno tezligiga qarshi yo'naltirilgan foydali qarshilik kuchi R qo'llaniladi. R kuchi, qoida tariqasida, har doim berilgan; u doimiy yoki o'zgaruvchan bo'lishi mumkin.

Agar mexanizm yuqori juftlikni kuch bilan yopishga ega bo'lsa, u holda prujinaning elastik kuchi P P bu vaqtda siqilgan bir xil yo'nalishdagi boshqariladigan bo'g'inga ta'sir qiladi.

Tayoqning notekis harakati tufayli inertsiya kuchi paydo bo'ladi:

novda massasi qayerda, uning tezlanishi; Ra kuchining yo'nalishi barning tezlanishiga qarama-qarshidir. Shtrixning massasi doimiy bo'lganligi sababli, kuchning o'zgarishi qonuni (grafigi) barning tezlanishining o'zgarishi qonuni (grafigi) bilan mos keladi.

Barga tatbiq etilgan barcha kuchlarning natijaviy Q ga teng:

Agar biz sterjen juftidagi ishqalanishni e'tiborsiz qoldiradigan bo'lsak, u holda novda ustidagi kamning bosimining P kuchining yo'nalishi kamera profilining normaliga to'g'ri keladi. Agar biz C yo'riqnomasida ishqalanishni hisobga olmasak, u holda novda berilgan qonun bo'yicha harakatlanishi uchun mexanizmning har bir holatida sterjenga kamning bosimining P kuchi bo'lishi kerak. ga teng bo'ladi

bu erda - kuch va tayoqning harakat yo'nalishi o'rtasidagi burchak - harakatni uzatish burchagi.

Agar biz eksantrik milining podshipniklaridagi ishqalanishni hisobga olmasak, u holda eksantrik milidagi harakatlanish momenti

kamera profilining radius vektori qayerda.

O'z-o'zidan tormozlash. Mexanizmning quvvatini hisoblashda ishqalanish kuchlarini hisobga olgan holda, mexanizmning parametrlari o'rtasidagi bunday munosabatlarni aniqlash mumkin, bunda ishqalanish tufayli kattaligidan qat'i nazar, kerakli yo'nalishda bo'g'inning harakati boshlanmaydi. harakatlantiruvchi kuch.

Ko'pgina mexanizmlarda o'z-o'zidan tormozlash qabul qilinishi mumkin emas, lekin ba'zi hollarda u teskari yo'nalishda o'z-o'zidan harakatlanishini oldini olish uchun ishlatiladi (domkrat, ayrim turdagi ko'tarish mexanizmlari va boshqalar).

Bosim burchagi. Bog'lanish tomondan bo'g'inga bosim burchagi - bu zveno tomondan bo'g'inga bosim kuchining yo'nalishi (normal reaktsiya) va bu kuchning ta'sir qilish nuqtasi tezligi o'rtasidagi burchak. Bog'lanish tomondan bo'g'indagi bosim burchagi bilan ko'rsatiladi. Biroq, ko'pincha, faqat bitta bosim burchagi hisobga olinadi. Keyin yozuvdagi indekslar olib tashlanadi.

4. Mexanizmning kuchlar ta'sirida harakatini tahlil qilish

Dinamik bosimlar - mexanizm harakatlanayotganda kinematik juftliklarda paydo bo'ladigan qo'shimcha kuchlar. Bu bosimlar mexanizmning ba'zi qismlarida tebranishlarni keltirib chiqaradi, ular kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgaruvchan; Ushbu mexanizmning ramkasi dinamik bosimlarni ham boshdan kechiradi, bu uning mahkamlanishiga zararli ta'sir ko'rsatadi va shu bilan ramkaning poydevor bilan bog'lanishini buzadi. Shuningdek, dinamik bosimlar aylanadigan vallar qo'llab-quvvatlash nuqtalarida ishqalanish kuchlarini oshiradi va rulmanning aşınmasını oshiradi. Shuning uchun mexanizmlarni loyihalashda ular dinamik bosimlarni to'liq yoki qisman bostirishga (mexanizmlarning inertsiya kuchlarini muvozanatlash muammosi) erishishga harakat qilishadi.

Mexanizm aloqasi, agar uning asosiy vektori va moddiy nuqtalarning inertsiya kuchlarining asosiy momenti nolga teng bo'lsa, muvozanatli hisoblanadi. Mexanizmning har bir bo'g'ini alohida-alohida muvozanatsiz bo'lishi mumkin, lekin butun mexanizm to'liq yoki qisman muvozanatli bo'lishi mumkin. Mexanizmlarda inertial kuchlarni muvozanatlash muammosini ikkita vazifaga bo'lish mumkin: 1) mexanizmning kinematik juftlaridagi bosimlarni muvozanatlash 2) butun mexanizmning poydevordagi bosimlarini muvozanatlash.

Aylanadigan bog'lamlarni muvozanatlash katta ahamiyatga ega. Tez aylanadigan rotorlar va elektr motorlardagi kichik nomutanosibliklar rulmanlarda katta dinamik bosimlarni keltirib chiqaradi.

Aylanadigan jismlarni muvozanatlash vazifasi ularning massalarini tayanchlardagi qo'shimcha inertial bosimlar to'liq yoki qisman qoplanadigan tarzda tanlashdan iborat.

Natijada markazdan qochma inertsiya kuchi:

Jismning massa markazidan o'tuvchi tekislikka nisbatan barcha inersiya kuchlarining hosil bo'lgan momenti.

bu erda m - butun tananing massasi,

Tananing massa markazining aylanish o'qidan S masofasi;

Aylanish o'qiga nisbatan markazdan qochma inersiya momenti va aylanish o'qiga perpendikulyar bo'lgan va jismning S massa markazidan o'tuvchi tekislik.

Tana aylanganda vektorlar orasidagi burchak va har doim bir xil qiymatni saqlab qoladi. Agar natijada paydo bo'lgan inertial kuch va natijada paydo bo'lgan inertial kuchlar momenti nolga teng bo'lsa, u holda tana to'liq muvozanatlangan bo'ladi, ya'ni aylanadigan jism tayanchlarga hech qanday dinamik bosim o'tkazmaydi.

Bu shartlar tananing massa markazi uning asosiy inertsiya o'qlaridan biri bo'lgan aylanish o'qi ustida joylashgandagina bajariladi. Agar (4.1) va (4.2) tengliklar bir vaqtda bajarilsa, markazdan qochma inersiya momenti nolga teng bo'ladi. Agar (4.1) shart bajarilsa, u holda tana statik muvozanatli hisoblanadi, agar (4.2) shart bajarilsa, u holda tana dinamik muvozanatlangan hisoblanadi.

Statik muvozanat statik moment bilan o'lchanadi.

G - aylanuvchi jismning og'irligi, n.

Aylanadigan jismning dinamik muvozanati miqdori bilan o'lchanadi

Amalda, muvozanatsiz tana qarshi og'irliklar yordamida muvozanatlanadi. Umumiy uzunligi a diametridan sezilarli darajada kichik bo'lgan aylanuvchi jismlar arzimas markazdan qochma inersiya momentlariga ega; Shuning uchun bunday jismlarni faqat statik ravishda muvozanatlash kifoya.

Faraz qilaylik, A tanasi statik muvozanatsiz. Eng oddiy holatda, qarama-qarshi og'irlik S tortishish markazidan o'tadigan chiziqqa, aylanish o'qining boshqa tomoniga, undan uzoqda joylashgan. (21-rasm)

Tenglamadan (4.1) qarshi og'irlik massasini topamiz:

Qarshi og'irlikni o'rnatish o'rniga, siz massaning bir qismini olib tashlashingiz mumkin. Olib tashlangan massa miqdori (4.5) formula bilan aniqlanadi. Ba'zan muvozanatsiz massalar joylashgan aylanish tekisligida qarama-qarshi og'irlikni o'rnatish tekisligini tizimli ravishda tanlash mumkin emas. Bunday holda, aylanish o'qiga perpendikulyar bo'lgan ikkita tekislikda ikkita qarama-qarshi og'irlikni o'rnatish mumkin, odatda tuzatish tekisliklari deb ataladi, ammo tayanchlarga nafaqat hosil bo'lgan inertial kuchdan, balki tayanchlarga bosim o'tkazish imkoniyatini istisno qilish kerak. inersiya kuchlarining momentlari. Tenglamalardan (4.1) va (4.2) formulalarga muvofiq massa va qarshi og'irliklarni aniqlaymiz.

Ushbu qarama-qarshi og'irliklarning massasini qo'shib, biz olamiz

Aylanadigan jismni to'liq muvozanatlash, shuningdek, o'zboshimchalik bilan tanlangan 1 va 2 tekisliklarda va aylanish o'qidan ixtiyoriy masofalarda joylashgan ikkita qarshi og'irlik yordamida amalga oshirilishi mumkin.

Aylanadigan jismlar odatda o'z-o'zini muvozanatlash uchun mo'ljallangan. Ko'pincha, aylanadigan jismlar tananing aylanish o'qiga to'g'ri keladigan umumiy o'qga ega bo'lgan bir yoki bir nechta silindrlar shaklida amalga oshiriladi. Biroq, ko'p hollarda bu shaklga erishib bo'lmaydi va qarama-qarshi og'irliklarsiz aylanadigan tana muvozanatsizdir. Qarama-qarshi og'irliklarning o'lchami va holatini aniqlash uchun chizmadan tananing muvozanatli qismini tanlash va qolgan qismlar uchun - tizzalar, kameralar va boshqalarni aniqlash kerak. ularning tortishish markazlari, bu qismlarning massalari ularda to'planganligini hisobga olsak.

Faraz qilaylik, har qanday jism uchun uning barcha muvozanatsiz massalari uchta muvozanatsiz massaga kamayadi (22-rasm). Vektorni berilgan markazga olib kelish usulidan foydalanib, turli tekisliklarda aylanadigan har qanday miqdordagi massalarni ikkita qarshi og'irlik bilan muvozanatlash mumkin. Massalarning og'irlik markazlari aylanish o'qiga perpendikulyar uchta tekislikda joylashgan bo'lsin. Asosiy vektordan va markazdan qochma inertsiya kuchlarining O 1 og'irlik markaziga nisbatan asosiy momentdan podshipniklarga bosimning yo'qligi uchun shartlar tenglamalar bilan ifodalanadi:

Kuch vektorlari va moment vektorlarining ko'pburchaklarini tuzamiz (22-rasm d,e). Birinchi holatda balanslash vektori 2 tekislikda vektor tomonidan tasvirlangan vektor (22-rasm c) va ikkinchi holatda vektor (22 e-rasm) 1 tekislikda joylashgan vektor juftligining aylanish momentini tasvirlaydi va tekislikda joylashgan 2. Ularning har biri o'lchamiga teng. Shunday qilib, berilgan massalar 1 tekislik bo'ylab va 2 tekislikdagi natija bo'ylab joylashgan ikkita massa tomonidan to'liq muvozanatlanadi. Yuqoridagilardan kelib chiqadiki:

1.) bir xil aylanish tekisligida joylashgan aylanuvchi massalarning har qanday soni, muvozanat shartiga rioya qilgan holda, bir xil tekislikda joylashgan bir qarama-qarshi og'irlik bilan muvozanatlanadi.

2.) turli aylanish tekisliklarida yotgan massalarning har qanday soni aylanish o'qiga perpendikulyar bo'lgan ikkita ixtiyoriy tekislikda o'rnatilgan ikkita muvozanat holatida ikkita qarshi og'irlik bilan muvozanatlanadi:

Poydevordagi tekis mexanizmni muvozanatlash uchun uning harakatlanuvchi bo'g'inlarining umumiy massa markazi statsionar bo'lib qolishi uchun ushbu mexanizmning bo'g'inlarining massalarini tanlash zarur va etarli:

va x va z, y va z o'qlariga nisbatan bog'lanishlar massalarining markazdan qochma inersiya momentlari doimiy edi:

Agar bu shartlar bajarilsa, inersiya kuchlarining bosh vektori va x va y o'qlariga nisbatan inersiya kuchlarining asosiy momentlari muvozanatlashgan bo'ladi. Mexanizmning harakat tekisligiga perpendikulyar bo'lgan z o'qiga nisbatan inersiya kuchlarining asosiy momenti mashinaning asosiy milidagi harakatlantiruvchi kuchlar va qarshilik kuchlari momenti bilan muvozanatlanadi. Amalda, mexanizmlarni muvozanatlashda ko'rsatilgan shartlar (4.9) va (4.10) qisman qondiriladi.

Aytaylik, masalan, to'rt bargli menteşe ABCD mexanizmi berilgan (23-rasm), faqat inertsiya kuchlarining asosiy vektorini muvozanatlash kerak. AB, BC va CD zvenolarning massalarini mos ravishda va bilan belgilaymiz; bo'g'inlarning uzunliklari - orqali va va bu bo'g'inlarning og'irlik markazlarining A, B va C nuqtalaridan masofasi - orqali va. (4.9.) shartni qondirish uchun mexanizm massasining umumiy markazi S AD to‘g‘ri chiziqda, yo A va D nuqtalar orasida yoki ularning orqasida bo‘lishi kerak. Bunday holda, mexanizmning S massa markazi uning harakati davomida harakatsiz qoladi va shuning uchun mexanizm inertsiya kuchlarining asosiy vektori muvozanatlanadi.

Bog'larning massalari va ularning og'irlik markazlarining pozitsiyalari shunday tanlanishi kerak

Agar mexanizm n ta harakatlanuvchi bo'g'inlardan iborat bo'lsa, u holda mexanizmning inertsiya kuchlarining asosiy vektorining muvozanat shartini qanoatlantiruvchi mexanizm massalarini tanlash masalalarini yechishda bizda 2n noma'lum miqdor mavjud; bu miqdorlarni birlashtiruvchi tenglamalar tuzish mumkin (n-1). (n+1) miqdorlarni ixtiyoriy tanlagandan so'ng, qolgan miqdorlar ma'lum qiymatlarni oladi. O'rganilayotgan mexanizmda harakatlanuvchi bo'g'inlar soni n=3, tanlangan qiymatlar soni 2n=6, mustaqil tenglamalar soni esa n-1=2. Shunday qilib, masalan, m 3 va s 3 qiymatlari berilgan bo'lsa, (4.12) tenglamadan biz m 2 s 2 qiymatini olamiz, unda biz noma'lumlardan birini belgilashimiz va boshqasini olishimiz mumkin. Olingan qiymatlarni (4.11) tenglamaga almashtirib, biz m 1 s 2 qiymatini aniqlaymiz, uni bitta qiymat bilan ham belgilash mumkin. Turli xil boshlang'ich vazifalarga ega (4.11) va (4.12) tenglamalardan muvozanatli to'rt barli mexanizm sxemalarining uchta variantini olish mumkin. 23(a, c, d). Binobarin, agar bog'lanishning og'irlik markazining ilgaklari orqasidagi joylashuvi, go'yo qarshi og'irlikni o'rnatishga to'g'ri keladi deb faraz qilsak, to'rtlik inertsiya kuchlarining asosiy vektorini muvozanatlash masalasini aytishimiz mumkin. -bar menteşe mexanizmi uning ikkita bo'g'inlariga qarshi og'irliklarni o'rnatish orqali hal qilinishi mumkin.

Xuddi shunday, siz oltitali menteşe va ikki qo'zg'aluvchan guruhlarni qatlamlash orqali hosil bo'lgan har qanday mexanizmni muvozanatlash uchun alohida ulanishlar massasini tanlash muammosini hal qilishingiz mumkin. Berilgan (9.) tenglamalarni bitta vektor tenglama bilan almashtirish mumkin

Bu erda r s - umumiy massa markazining o'rnini aniqlaydigan vektor.

(4.13) shart, xususan, r s =0 bo'lganda bajariladi; bu holat teng massali nosimmetrik joylashgan zvenolarga ega mexanizmlarni tanlash usuliga olib keladi.

24-rasmda nosimmetrik krank-slayder va to'rt barli menteşe mexanizmlarining diagrammalari ko'rsatilgan. Nosimmetrik mexanizmlarda bog'lanishlarni joylashtirish juda og'ir bo'lgan yoki massalarni tanlash tizimli ravishda amaliy bo'lmagan hollarda, qarshi og'irliklarni o'rnatish usuli qo'llaniladi.

Masalan, tirsakli slayder mexanizmining inertsiya kuchlarining faqat asosiy vektorini muvozanatlash talab qilinsin, uning diagrammasi 25-rasmda ko'rsatilgan. 1-krank, 2-rok va 3-slayderning massalarini quyidagicha belgilaymiz. m 1, m 2, m 3 va biz ularni markazlarda to'plangan, mos ravishda tortishish S 1, S 2 va B havolalarini ko'rib chiqamiz. D nuqtada AB chizig'iga qarshi og'irlikni o'rnatamiz va uning m pr massasini m pr, m 2 va m 3 massalarning og'irlik markazi A nuqtaga to'g'ri kelishi sharti bilan aniqlaymiz. A nuqtaga nisbatan statik momentlar tenglamasidan. bizda ... bor

Krankning C nuqtasiga o'rnatilgan qarshi og'irlikning massasi massalarning og'irlik markazi O nuqtaga to'g'ri kelishi sharti bilan aniqlanadi. O nuqtaga nisbatan statik momentlar tenglamasidan topamiz.

Qarama-qarshi og'irliklarning s va c radiuslari o'zboshimchalik bilan tanlanadi. Qarshi og'irliklarni o'rnatgandan so'ng, mexanizmning barcha pozitsiyalarida massa markazi O nuqtasiga to'g'ri keladi va shuning uchun butun ish davomida harakatsiz qoladi. Shunday qilib, ikkita qarshi og'irlik ko'rib chiqilayotgan mexanizmning barcha inertial kuchlarini to'liq muvozanatlashtiradi. Biroq, krank-slayder mexanizmlarining inertial kuchlarini bunday to'liq muvozanatlash amalda kamdan-kam qo'llaniladi, chunki kichik radius c bilan massa juda katta bo'lib chiqadi, bu esa kinematik juftliklar va bo'g'inlarda qo'shimcha yuklarning paydo bo'lishiga olib keladi. mexanizm. Katta radius c bilan butun mexanizmning umumiy o'lchamlari sezilarli darajada oshadi. Shuning uchun ular ko'pincha faqat inertial kuchlarni taxminiy muvozanatlash bilan chegaralanadi. Shunday qilib, krank-slayder mexanizmlarida krankka qarshi og'irlikni o'rnatish usuli inertial kuchlarni taxminiy muvozanatlashning eng keng tarqalgan usuli hisoblanadi. Ushbu mexanizmlarda amalda faqat krankning massasini va birlashtiruvchi novda massasining bir qismini muvozanatlash ko'pincha qo'llaniladi.

Bir darajadagi erkinlik darajasiga ega mexanizmning dinamikasi haqidagi ba'zi savollarni hal qilishda siz kinetik energiyaning o'zgarish qonunini qo'llashingiz mumkin, bu quyidagicha ifodalanadi: mexanizmning kinetik energiyasining o'sishi uning yakuniy harakatida barcha belgilangan kuchlar ishining algebraik yig'indisi.

ixtiyoriy holatda mexanizmning kinetik energiyasi qayerda

Mexanizmning boshlang'ich holatidagi kinetik energiyasi

Mexanizmga qo'llaniladigan barcha kuchlar va momentlar ishining algebraik yig'indisi

Tekis-parallel harakat uchun:

S massa markazidan o’tuvchi o’qqa nisbatan zvenoning inersiya momenti bu yerda

Kinetik energiyaning o'zgarishi xarakteriga ko'ra, umumiy holatda mashina blokining to'liq ishlash tsikli uch qismdan iborat: tezlashtirish (boshlash), barqaror holat va ishlamay qolish (to'xtash) (4.6-rasm). Vaqt t p haydash rishtasi tezligining oshishi bilan tavsiflanadi va bu > bo'lganda va ishlamay qolganda mumkin.<, т.е. кривая зависимости кинетической энергии в первом случае монотонно возрастает, во втором случае - монотонно убывает.

Barqaror harakat uzoqroq davom etadi. Ushbu bosqichda mexanizm bajarish uchun mo'ljallangan foydali ish bajariladi. Shuning uchun barqaror harakatning umumiy vaqti krankning bir yoki bir nechta aylanishiga mos keladigan har qanday miqdordagi harakat tsiklidan iborat bo'lishi mumkin.

Bizda barqaror harakatlanish uchun ikkita variant mavjud.

Birinchi variant: mexanizmning kinetik energiyasi T butun harakat rejimida doimiydir. Misol: doimiy burchak tezliklarida aylanadigan viteslar tizimi doimiy kinetik energiyaga ega.

Ikkinchi variant: davr ichida T ning kichik tebranishlari bilan mexanizmning qo'zg'aluvchan mili harakatining davriyligi bilan tavsiflanadi. Davriylik krankning bir yoki ikkita aylanishini o'z ichiga olishi mumkin, masalan, dvigatel uchun, T o'zgarishi davriyligi krankning ikki aylanishi.

Mashinaga etkazib beriladigan energiyaning butun oqimi, shuningdek, uning ishlashi paytida mashinaning kinetik energiyasini quyidagicha muvozanatlash mumkin:

harakatlantiruvchi kuchlarning ishi qayerda

Foydali qarshilik kuchlarining ishi

Ishqalanish kuchlarining ishi

Gravitatsiya kuchlarining ishi

Inersiya kuchlarining ishi

Ruxsat etilgan harakat vaqti uchun, tsiklning oxirida va keyingi tsiklning boshida tezlik bir xil bo'lganda, ya'ni. ishlaydi va nolga teng, ya'ni.

Ishqalanish kuchini e'tiborsiz qoldirib, biz bor

Bu tenglama mexanizmning barqaror holatdagi davriy harakatining asosiy energiya tenglamasidir.

Turg'un harakat siklida harakatlanuvchi zvenoning burchak tezligi odatda o'zgaruvchan miqdordir.

Qo'zg'alish zvenosining burchak tezligining o'zgarishi kinematik juftliklarda qo'shimcha (dinamik) bosimlarni keltirib chiqaradi, bu esa mashinaning umumiy samaradorligini, uning ishlashining ishonchliligini va chidamliligini pasaytiradi. Bundan tashqari, tezlikning o'zgarishi mashinaning ish jarayonini yomonlashtiradi.

Tezlikning o'zgarishi ikki omilning natijasidir - mexanizmning qisqargan inertsiya momentining davriy o'zgarishi va kuchlar va momentlar ta'sirining davriy tabiati.

Tezliklarning davriy tebranishlari bilan bir qatorda, mexanizmda davriy bo'lmagan tebranishlar ham paydo bo'lishi mumkin, ya'ni. takrorlanmaydigan, turli sabablarga ko'ra, masalan, yukning keskin o'zgarishi.

Birinchi turdagi tebranishlar harakatning ruxsat etilgan notekisligi doirasida milga qo'shimcha massa (volov) qo'yish orqali tartibga solinadi.

Ikkinchi holda, tartibga solish muammosi regulyator deb ataladigan maxsus mexanizmni o'rnatish orqali hal qilinadi.

Burchak tezligining ruxsat etilgan o'zgarishi chegaralari eksperimental tarzda o'rnatiladi. Mashinaning notekis harakati mutlaq notekislikning uning o'rtacha tezligiga nisbati bilan tavsiflanadi

Odatda o'rnatiladi va, qaerda

Quyidagi munosabatlarga ega:

Ikki (4.14) tenglamani birgalikda yechamiz va topamiz:

Yoki uning kichikligi tufayli qiymatni e'tiborsiz qoldirib, biz quyidagilarni olamiz:

Mashinaning ishlashidagi davriy notekislik, qoida tariqasida, zararli ta'sir bo'lib, ko'pchilik mashinalar uchun faqat ma'lum chegaralarda toqat qilinishi mumkin. Mashinalardagi bu zararli hodisalar, masalan, quyidagilarda ifodalanadi: transport vositalari harakatlanayotganda silkinish, to'qimachilik mashinalarida ipning uzilishi, elektr dvigatel o'rashlarining haddan tashqari qizishi, elektr toki generatori armaturasining notekis aylanishi tufayli chiroqlarning miltillashi, etarli emasligi. metall kesish dastgohlarida qismlarga sirt ishlov berishning tozaligi va aniqligi , avtomatik payvandlash mashinalari yordamida payvandlashda payvand choklarining bir xilligi va notekis qalinligi, presslarda mahsulotlarni chizish paytida varaqning yorilishi va boshqalar.

Mashinaning harakatining ruxsat etilgan notekisligi d koeffitsienti bilan belgilanadi va mashinaning maqsadiga bog'liq. Ushbu qiymatlar mashinani ishlatishda ko'p yillik tajriba bilan tasdiqlangan.

Shunday qilib, va berilgan o'rtacha burchak tezligidan farq qiladi, bu d = 1/25 uchun atigi 2% va d = 1/50 uchun eng katta og'ish faqat 1% ni tashkil qiladi. Bundan ko'rinib turibdiki, nisbatan katta d bo'lsa ham, mashinaning harakatlantiruvchi bo'g'inining harakati bir xilda.

Mexanizmning kamaytirilgan inertsiya momenti yoki massasi qanchalik katta bo'lsa, harakatlantiruvchi zveno harakati bir xillikka yaqinroq bo'ladi. Qisqartirilgan massalar va inersiya momentini oshirish ma'lum massa va inersiya momentiga ega bo'lgan volanni mashina miliga amalda o'rnatish orqali amalga oshiriladi.

Mashinaning ishlashini tahlil qilish va bir darajadagi erkinlik bilan mexanizmning boshlang'ich bo'g'inining harakat qonunini aniqlashda, o'zgaruvchan tezlikda harakatlanadigan haqiqiy massalar bilan emas, balki shartli ravishda massalar yoki ekvivalentlar bilan ishlash qulay. mexanizmning istalgan bo'g'iniga o'tkaziladi.

Xuddi shu tarzda, alohida bo'g'inlarga qo'llaniladigan kuchlar yoki momentlar shartli ravishda mexanizmning istalgan bo'g'iniga qo'llaniladigan kuch yoki moment bilan almashtirilishi mumkin.

Qisqartirilgan kuch - bu kuchning kuchi bog'lanishlarga qo'llaniladigan barcha kuchlarning kuchlari yig'indisiga teng bo'lgan kuchdir.

Qisqartirilgan kuch qo'llaniladigan bo'g'in qisqaruvchi zveno deyiladi.

Oldingi bo'limga asoslanib, "" nuqtada qo'llaniladigan har qanday kuchning kuchi tezlik vektorining oxiriga nisbatan bu kuchning momenti sifatida aniqlanishi mumkin.

Quvvat kamaytirilgan moment orqali yozilishi mumkin

Kamaytirilgan massa - bu qisqarish rishtasi nuqtasida to'plangan, kinetik energiyasi butun mexanizmning kinetik energiyasiga teng bo'lgan xayoliy massa.

bog'lanishning kamaytirilgan inersiya momenti qayerda,

Ishga tushirish rishtasining burchak tezligi,

Qisqartirish havolasining B nuqtasining tezligi.

Qisqartirilgan inersiya momenti

Asosiy milga (qo'zg'alish bo'g'ini) etkazilgan inersiya momenti shunday shartli inersiya momenti bo'lib, unga ega bo'lgan asosiy mil mashinaning ma'lum bir holatida butun mexanizmning kinetik energiyasiga teng kinetik energiyaga ega.

Ko'pgina mashinalar, qoida tariqasida, barqaror holatda ishlaydi, bu mashina bir tsiklda dvigateldan o'zi uchun mo'ljallangan ishni ishlab chiqarish uchun bir vaqtning o'zida qancha energiya sarflagan bo'lsa, shuncha energiya olishi bilan tavsiflanadi.

Tsikl - bu mashinaning ishlashini tavsiflovchi barcha parametrlar takrorlanadigan vaqt davri (tezliklarning davriy takrorlanishi, tezlashuvlar, yuk va boshqalar). Mashina bo'g'inlarining harakati shunday davriydir. Barqaror harakat tushunchasi mashinaning harakatlantiruvchi zvenosi bir tekis harakatlanishini anglatmaydi.

Qisqartirish zvenosining harakat tenglamasini ko'rib chiqamiz:

Ushbu tenglamadan kelib chiqadiki, bir tekis harakatlanish uchun (ya'ni e = 0 bo'lganda) tsiklning istalgan momentida quyidagi shartlar bajarilishi kerak:

bular. Momentning o'zgarishi mahsulotning o'zgarishi qonuniga amal qilishi kerak, amalda oddiy vositalar bilan erishib bo'lmaydi.

Shunday qilib, hatto bilan

Shunday qilib, masalan, roker mexanizmini o'z ichiga olgan planya mashinasining krank qismi yoki krank-slayder mexanizmini o'z ichiga olgan krank pressi yuksiz ham bir tekis harakatlanmaydi.

Momentlarning tengligi amalda juda kam uchraydi. Ushbu sabablarga ko'ra, mashinalarning barqaror harakati tezlikning davriy o'zgarishi bilan sodir bo'ladi, bu tsikl ichida chegaralar ichida o'zgaradi:

Ko'pgina mashinalar, qoida tariqasida, barqaror holatda ishlaydi, bu mashinaning bir tsiklda dvigateldan bir tsiklda oladigan ish hajmini sarflashi bilan tavsiflanadi, ya'ni bu barqaror harakatning zaruriy shartidir.

Mashinadagi volanning jismoniy rolini quyidagicha tasavvur qilish mumkin. Agar mexanizmning dastlabki bo'g'inining ma'lum bir burilish burchagida harakatlantiruvchi kuchlarning ishi qarshilik kuchlarining ishidan kattaroq bo'lsa, unda boshlang'ich bo'g'in tezlashadi va mexanizmning kinetik energiyasi ortadi.

Volan bo'lmasa, kinetik energiyaning butun o'sishi mexanizm bo'g'inlarining massalari o'rtasida taqsimlanadi. Volan mexanizmning umumiy massasini oshiradi va shuning uchun kinetik energiyaning bir xil ortishi bilan volansiz burchak tezligining oshishi volanga qaraganda kattaroq bo'ladi.

Shunga o'xshash hujjatlar

Chebyshev P.L. formulasi yordamida mexanizmning harakatchanlik darajasini aniqlash. Menteşali tutqich mexanizmining Assur strukturaviy guruhlari sinfi va tartibini hisoblash. Tezlashtirish rejasini yaratish. Kuch rejalarini tuzish orqali kinematik juftlikdagi reaksiyalarni aniqlash.

kurs ishi, 02/14/2016 qo'shilgan


Mexanizmning dinamik, strukturaviy, kinematik va kuch tahlili, tezlik va tezlanishlar rejasini tuzish. Dizayn sxemasini tanlash va mustahkamlik uchun mexanizmni loyihalash hisobi. Diagrammalarni qurish va har xil turdagi bo'limlar uchun mexanizm bo'g'inining bo'limlarini tanlash.

kurs ishi, 2010-09-18 qo'shilgan


Tutqich mexanizmining bo'g'inlariga ta'sir qiluvchi kuchlar va momentlarni va uning ishlashi paytida paydo bo'ladigan dinamik yuklarni kamaytirish usullarini aniqlash. Berilgan kuchlar ta'sirida mexanizmlarning harakat usullarini o'rganish. Mexanizm elementlarining mustahkamligini baholash.

kurs ishi, 24.08.2010 qo'shilgan


Mexanizmlar harakatini kinematik diagrammalarni qurish orqali o'rganish. Asura guruhlarini kinetostatik hisoblash. Jukovskiy tutqichlari. Qisqartirilgan inersiya momentini va qarshilik kuchlarini aniqlash. Involvent tishli va sayyora mexanizmlarining sintezi.

kurs ishi, 05/08/2015 qo'shilgan


Sürgülü ishqalanish koeffitsientini aniqlashning taxminiy usullarining xususiyatlari, uni turli materiallar uchun hisoblash xususiyatlari. Kulon qonuni bo'yicha ishqalanish kuchining ma'nosi va hisobi. Ishqalanish koeffitsientini aniqlash uchun o'rnatishning dizayni va ishlash printsipi.

laboratoriya ishi, qo'shilgan 01/12/2010


Maksimal statik ishqalanish kuchini aniqlash qonunining mohiyati. Sirpanish ishqalanish kuchi modulining jismlarning nisbiy tezligi moduliga bog'liqligi. Soqol yordamida tananing toymasin ishqalanish kuchini kamaytirish. Sirpanish sodir bo'lganda ishqalanish kuchining kamayishi hodisasi.

taqdimot, 12/19/2013 qo'shilgan


Mexanizm rejasini qurish. Tezlik analoglarining qiymatlari. Mexanizmning dinamik tahlili. Tutqich mexanizmini kuch tadqiq qilish muammolari. Volanning asosiy o'lchamlarini aniqlash. Kamera mexanizmining sintezi. Muvozanat kuchini aniqlash usullari.

kurs ishi, 03/12/2009 qo'shilgan


Belgilangan ish rejimida tutqich mexanizmining harakat qonuni. Berilgan pozitsiya uchun tutqich mexanizmining kinematik kuch tahlili. Bir silindrli bir tasirli nasosning harakat qonuni va volanning inersiya momentlarini aniqlash.

test, 11/14/2012 qo'shilgan


Kompressorlar bosim ostida yo'naltirilgan gaz oqimini yaratish uchun qurilmalar sifatida. Mexanizmning strukturaviy tahlili, uning pozitsiyalari va tezligi rejalari. Kinematik diagrammalarni tuzish tartibi. Assur guruhining kuch tahlili (2, 3, 4 va 5 havolalar) va dastlabki havolalar.

test, 2013-07-23 qo'shilgan


Mexanizmlar va mashinalarning ishchi qismlarini ishga tushirish uchun elektr haydovchilarning maqsadi, ularning asosiy turlari. Sovutgichlar va mashinalarning elektr motorlariga qo'yiladigan talablar. Elektr haydovchining dinamikasi, uning mexanik xususiyatlari.

Mexanizmlarning dinamik tahlili

Dinamik tahlil mexanizm - qo'llaniladigan kuchlar ta'sirida mexanizmning harakatini aniqlash yoki bo'g'inlarning berilgan harakati bilan kuchlarni aniqlash. Elementar ishning belgisiga qarab, mexanizmning bo'g'inlarida harakat qiluvchi barcha kuchlar harakatlantiruvchi kuchlar va qarshilik kuchlariga bo'linadi. Harakatlantiruvchi kuch elementar ishi ijobiy bo'lgan kuch deb ataladi va qarshilik kuchi- elementar ishi salbiy bo'lgan kuch. Kuchning elementar ishi kuchning skalyar mahsuloti va uni qo'llash nuqtasining elementar siljishi sifatida aniqlanadi. Harakatlanuvchi va qarshilik ko‘rsatuvchi kuchlar odatda kuchlar qo‘llanilish nuqtalarining siljishi va tezligi funksiyalari, ba’zan esa vaqt funksiyalaridir.

Gravitatsiya kuchlari elementar harakatlar yo'nalishiga qarab harakatlantiruvchi kuchlar yoki qarshilik kuchlari bo'lishi mumkin. Kinematik juftlikdagi ishqalanish kuchlari sirtdagi normal bosim kuchlarining funktsiyalari, bo'g'inlar harakatining nisbiy tezligi, moylash parametrlari va boshqalar.

Mexanizmlarni dinamik tahlil qilishning umumiy usullarini erkinlik darajasi bir darajali mexanizmlarga qo'llash maqsadga muvofiqdir. Dinamik tahlilda vazifa berilgan kuchlar bo'yicha dastlabki bo'g'inning harakatini aniqlashdan iborat. Bu masalani yechish yo’li boshlang’ich zvenoning harakat qonunini – umumlashgan koordinataning vaqtga bog’liqligini topishdan iborat.

Dastlabki bo'g'inning harakat qonuni mexanizmning harakat tenglamasining yechimidir. Harakat tenglamasining eng oddiy shakli mexanik tizimning kinetik energiyasining o'zgarishi haqidagi teorema asosida olinadi. Harakatlanuvchi zvenoning massasi uning kinetik energiyasi mexanizmning barcha bo'g'inlarining kinetik energiyalari yig'indisiga, kamaytirilgan kuchning kuchi esa barcha qo'zg'atilgan kuchlarning kuchlari yig'indisiga teng bo'lishi sharti bilan aniqlanadi. . N. E. Jukovskiyning dastagi usuli yordamida kamaytirilgan kuchni aniqlash qulay.

Mexanizmning harakatini ko'rib chiqishda uchta rejim ajratiladi: yugurish, barqaror harakat va pastga tushish. Barqaror harakatning kinematik xususiyatlari:

mexanizmning notekis harakatlanish koeffitsienti, qo'zg'alish tezligining nisbiy o'zgarishini baholash;

harakatlantiruvchi kuchlar ishiga foydali qarshiliklarni bartaraf etish uchun barqaror harakat davrida sarflangan ish nisbatiga teng mexanizmning samaradorligi.

Mexanizmni dinamik tahlil qilishning vazifalaridan biri kinetostatik hisoblashni amalga oshirish bo'lib, unda kinematik juftlikdagi reaktsiyalar va tashqi kuchlar va inertial kuchlar ta'siridan boshlang'ich bo'g'inga qo'llaniladigan muvozanat momenti aniqlanadi.

Tekislik va fazoviy mexanizmning kuchini hisoblash statik aniqlangan kinematik zanjirlar bo'lgan alohida Assur strukturaviy guruhlari yordamida amalga oshiriladi. Ortiqcha ulanishlarning mavjudligi noma'lum reaktsiyalar sonining kinetostatik holatlar sonidan ko'p bo'lishiga, ya'ni muammoning statik aniqlanishiga olib keladi. Shuning uchun ortiqcha bog'lanishsiz mexanizmlar statik aniqlanadigan mexanizmlar deb ham ataladi.

Statik jihatdan aniqlangan mexanizmlarning kinematik juftliklarida reaktsiyalarni analitik aniqlash strukturaviy guruhlarni tashkil etuvchi bog'lanishlarning muvozanat shartlarini ketma-ket ko'rib chiqishga qisqartiriladi. Kuchlarni hisoblash masalalarini analitik echish bilan bir qatorda kuchlar rejalarini tuzish orqali reaksiyalarni grafik aniqlashdan foydalaniladi.

Agar mexanizm kuchini hisoblashda ishqalanish kuchlarini hisobga oladigan bo'lsak, u holda mexanizmning parametrlari o'rtasidagi shunday bog'lanishlarni aniqlash mumkinki, bunda ishqalanish tufayli bog'lanishning kerakli yo'nalishdagi harakati boshlanishi mumkin emas. harakatlantiruvchi kuchning kattaligidan. Ushbu hodisa mexanizmning o'z-o'zidan tormozlanishi deb ataladi, bu ko'p hollarda qabul qilinishi mumkin emas, lekin ba'zida mexanizmning teskari yo'nalishda harakatlanishini oldini olish uchun ishlatiladi.

Mexanizmni loyihalashda dinamik yuklarning yutilishini ta'minlovchi mexanizm bo'g'inlarining massalarini oqilona tanlash vazifasi qo'yiladi - mexanizm massalarini muvozanatlash vazifasi yoki mexanizm bo'g'inlarida paydo bo'ladigan inertial kuchlarni muvozanatlash vazifasi. mexanizmi.

U baham ko'radi:

Poydevordagi dinamik yuklarni muvozanatlash muammosi uchun,

Kinematik juftliklarda dinamik yuklarni muvozanatlash muammosi bo'yicha.

Berilgan massalar bilan qattiq bog'langan aylanuvchi mildan tashkil topgan aylanuvchi rishtani muvozanatlash holatini ko'rib chiqayotganda, ko'pburchakni qurishdan foydalanib, o'zboshimchalik bilan tanlangan tekisliklarga ikkita qarshi og'irlikni o'rnatish orqali milga o'rnatilgan barcha massalarning to'liq muvozanatiga erishish mumkin. kuchlar va yopilish vektorlari bo'ylab momentlar ko'pburchagi. Kuch juftlarining barcha kuchlari va momentlari bir bo'g'inga qisqartirilishi mumkin, deyiladi kamaytirish aloqasi.

Balanslash inertial kuchlarning ta'sirini yo'q qilish uchun mexanizmlarning aylanadigan yoki translyatsion harakatlanuvchi massalarini muvozanatlash deb ataladi. Nomutanosiblik rotor (tananing tayanchlarida aylanadigan) uning holati bo'lib, aylanish jarayonida tayanchlarga o'zgaruvchan yuklarni keltirib chiqaradigan massalarning bunday taqsimlanishi bilan tavsiflanadi. Bu yuklar zarba va tebranishlarni, erta eskirishni keltirib chiqaradi va samaradorlikni pasaytiradi. va mashinaning ishlashi. Jismning statik nomutanosibligi - bu uning og'irlik markazi aylanish o'qida yotmagan holat. Aylanadigan jismni muvozanatlash uchun uning og'irlik markazi aylanish o'qida bo'lishi kerak. Yassi mexanizmning inersiya kuchlarining asosiy vektorini muvozanatlash uchun barcha zvenolarning umumiy massa markazi doimiy koordinatalar shartiga mos kelishi kifoya.

Rotor nomutanosibligi muvozanatning kattaligi bilan tavsiflanadi. Muvozanatsiz massa va uning ekssentrikligining mahsuloti nomutanosiblik qiymati deb ataladi va g-mm bilan ifodalanadi.

Agar statik va moment muvozanati bir vaqtning o'zida mavjud bo'lsa, bunday nomutanosiblik dinamik deb ataladi. Agar sezilarli nomutanosiblik bo'lsa, qarshi og'irliklar o'rnatiladi.

Ishqalanuvchi jismlarning sirtlari holatiga qarab, surma ishqalanish turlari ajratiladi: ishqalanish toza(adsorbsiyalangan plyonkalar yoki kimyoviy birikmalarsiz sirtlarda), ishqalanish quruq(moylanmagan yuzalarning ishqalanishi), chegara ishqalanish (engil soqol qatlami bilan) va ishqalanish suyuqlik(moylangan yuzalarning ishqalanishi). Chiqib ketishlarning deformatsiyalari elastik yoki elastik bo'lishi mumkin. Sirtlarning harakatiga nisbatan qarshilik kuchi ishqalanish kuchini hosil qiladi. Agar chiqadigan sirt nosimmetrikliklar aloqa qilsa, quruq ishqalanish yuzalar o'rtasida moylash qatlami mavjud bo'lsa, suyuqlik ishqalanishi paydo bo'ladi. Ishqalanish orqali sirpanish bir tananing aloqa yuzalarining bir xil joylari boshqa tananing turli joylari bilan aloqa qiladi. Ishqalanish orqali dumalab bir tananing aloqa yuzalarining turli joylari boshqa tananing mos keladigan joylari bilan izchil ravishda mos keladi.

Mashina-dvigatelning boshqariladigan miliga yoki ishlaydigan mashinaning harakat miliga qo'llaniladigan momentning ushbu mashinalarning burchak tezligiga bog'liqligi deyiladi. mashinaning mexanik xususiyatlari. Dvigatel mashinalari ishlaydigan mashinalarda burchak tezligining oshishi bilan momentning pasayishi bilan tavsiflanadi, burchak tezligi ortishi bilan moment ortadi;

Mexanizmning ishga tushirish rejimi mashina yoki mexanizmni ishga tushirishda va mexanizmni past tezlikdan yuqori tezlikka o'tkazishda sodir bo'ladi. Mexanizmning barqaror harakati paytida kuchlarning o'zgarishi davri odatda qo'zg'alish zvenosining bir, ikki yoki bir nechta aylanishiga to'g'ri keladi va mexanizmning ishlash shartlari o'zgarmasa, cheksiz ko'p marta takrorlanishi mumkin. Mexanizmning ishlamay qolish rejimi mexanizm to'xtash yoki yuqori tezlikdan pastroq tezlikka o'tkaziladigan vaqtga to'g'ri keladi. Ko'pgina mashinalar uchun asosiy harakat barqaror holatdagi harakatdir va yugurish va pastga tushish faqat mashina ishga tushirilganda va to'xtatilganda sodir bo'ladi.

V.B. Pokrovskiy

MEXANIZMLAR VA MOSHINALAR NAZARIYASI. DINAMIK TAHLILI. TISLISHLAR

Ma'ruza matnlari

Ilmiy muharrir Prof., Tech. Fanlar V.V. Karjavin

Ekaterinburg

UDC 621.01 (075.8) BBK 34.41.ya 73 P48

Taqrizchilar: Rossiya davlat kasb-hunar pedagogika universitetining yuk ko'tarish va transport uskunalari kafedrasi; USTU-UPI “Nazariy mexanika” kafedrasi dotsenti, t.f.n. texnologiya. Fanlar B.V. Truxin

P48 Mexanizmlar va mashinalar nazariyasi: dinamik tahlil, viteslar: ma'ruza matnlari / V.B. Pokrovskiy. Ekaterinburg:

MChJ nashriyoti UMC UPI, 2004. 49 b.

Ma'ruza matnlari mashinasozlik mutaxassisliklari bo'yicha masofaviy ta'lim talabalari, shuningdek, texnika universitetida mexanizmlar va mashinalar nazariyasini o'rganadigan boshqa ta'lim shakllari uchun mo'ljallangan.

Mashina qismlari bo'limi tomonidan tayyorlangan UDC 621.01 (075.8)

BBK 34.41.ya 73

© MChJ UMC UPI nashriyoti, 2004 yil

Mashina blokining dinamik tahlili va sintezi.

Dinamik tahlil va sintezda haqiqiy mashina blokining dinamik modellari yoki ekvivalent sxemalari ko'rib chiqiladi.

Dinamik modellarning ikkita shakli mavjud:

1. Qattiq bog'lamli model (1, 2-rasm). Bunday modelni shakllantirishda barcha bo'g'inlar mutlaqo qattiq jismlar ekanligi va kinematik juftliklarda elementlar orasidagi bo'shliqlar yo'qligi taxmin qilinadi.

2. Elastik bog'lamli model (3-rasm). Bunday modelda zvenolarning deformatsiyasi hisobga olinadi va 2-turdagi Lagranj tenglamasining yechimi asosida elastik kuchlarning kuchlari va momentlari aniqlanadi.

m pr

M c pr

M dvpr

I pr

Bajarish mexanizmi

3-rasmdagi pozitsiyalar quyidagilarni ko'rsatadi: 1 - elektr motor 2.4 - muftalar 3 - vites qutisi 5 - volan

6 - harakatlantiruvchi mexanizm

7 - mashina birligi

Qattiq dinamik modellar.

Modelni shakllantirishda qisqartirish havolasi tanlanadi. Bu mashinaning har qanday qismi bo'lishi mumkin, lekin, qoida tariqasida, qo'zg'alish mexanizmining harakatlantiruvchi aloqasi yoki aktuatorning harakatlantiruvchi aloqasi tanlangan.

Drayv aloqasi translatsiya harakatini amalga oshirsa, u holda dinamik model shaklga ega (1-rasmga qarang).

Drayv aloqasi aylanganda, modelning shakli rasmda ko'rsatilgan. 2.

V 1, ō 1 – harakatga keltiruvchi zvenoning chiziqli yoki burchak tezligi;

F c pr , M c pr - kamaytirilgan kuch yoki qarshilik momenti;

F dv pr, M dv pr - kamaytirilgan harakatlantiruvchi kuch yoki moment; m pr. , men av. – kamaytirilgan massa yoki inersiya momenti.

Bog'larning harakati ularga qo'llaniladigan kuchlar ta'siri ostida sodir bo'ladi, ular ishni bajaradilar.

Qattiq dinamik model uchun harakat ish tenglamasi bilan tavsiflanadi

A S = A = A dv. − A c =T i −T 0 ,

qaerda A dv. – harakatlantiruvchi kuchlarning ishi;

A c - qarshilik kuchlarining ishi;

T i , T 0 - i-holatdagi barcha bo'g'inlarning kinetik energiyalari yig'indisi va

nol (ortga hisoblash boshida).

Mashina harakatining uch davri ko'rib chiqiladi (4-rasm).

Ishga tushirish davrida A dvigateli. > Va bilan.

IN barqaror harakat davri Eshik = A s boshida va oxirida

Dvigatelning ishlamay qolgan davrida.< А с .

Tsikl - bu haydovchi aloqasi dastlabki tezlik qiymatiga ega bo'lgan dastlabki holatiga qaytadigan vaqt.

Barqaror ish sharoitida qo'zg'alish zvenosining notekis harakatini baholash.

Differensial shaklda ish tenglamasi sifatida ifodalanishi mumkin

Ě Ĥâďđ = I ďđ e 1 + ō 2 12 dI d s ďđ + M cďđ.

Harakatning differensial tenglamasidagi dastlabki ikki atama bo'g'inlarning notekis harakatida paydo bo'ladigan inertial yuklarni hisobga oladi.

cast bu o'zgaruvchidir.

Ruxsat etilgan harakat paytida qo'zg'aysan rishtasining notekis aylanishining mezoni barqaror harakatning notekislik koeffitsienti hisoblanadi:

d= ō 1 max −ō 1 min,

ń 1ńđ

bu erda ō 1max - maksimal burchak tezligi;

Mashina birligi zvenolari massalarining kamaytirilgan inersiya momentlarini aniqlash.

Mashina bloki shaklda ko'rsatilgan tuzilishga ega. 3. Dinamik sintezning vazifalaridan biri berilgan koeffitsientni ta'minlagan holda volanning inersiya momentini aniqlashdan iborat.

barqaror harakatning notekisligi d.

Qo'zg'atuvchining qo'zg'atuvchisi bo'lgan qo'zg'alish bo'g'inining miliga o'rnatilgan volanning inertsiya momenti formula bilan aniqlanadi.

I m = I prpr - 1.1 I dvpr - I redpr,

bu erda I dv pr - rotorning (armatura) kamaytirilgan inertsiya momenti

elektr motori, (1.1 - muftalarning kamaytirilgan massalarini hisobga olgan holda koeffitsient);

I ed pr – tishli va vallarning kamaytirilgan inersiya momenti

vites qutisi;

I pr pr – qo‘zg‘alish mexanizmining kamaytirilgan inersiya momenti;

Ipr pr = f (Tpr ),

Bu erda T pr - haydovchining kinetik energiyasini oshirish.

Ň ďđ = T ě. ŕ − Ň č. ě,

bu erda T ě. ŕ – mashina blokining kinetik energiyasini oshirish;

Tč. ě - ijro etuvchi birliklarning kinetik energiyasini oshirish

mexanizmi.

Ish tenglamasiga ko'ra

Ň ě. ŕ = Ŕ = Ŕ Σ = Ŕ äâ − Ŕ ń.

Aktuator bo'g'inlarining kinetik energiyasidagi o'sish formula bilan aniqlanadi

Ň č. ěi = Ň č. ě i - Ň č. ě 0,

qaerda Ň č. ě i – i-holatdagi zvenolarning kinetik energiyasi.

Ň č. ě i – boshlang‘ich holatidagi kinetik energiya (minimal qiymat).

i-chi va boshlang'ich holatidagi aktuator, kg m2; ō1 – qisqarish zvenosining burchak tezligi, 1/s.

Aktuator bo'g'inlarining inersiya momentlarini keltirish.

Energiyaning saqlanish qonuniga ko‘ra, kamaytirilgan massaning kinetik energiyasi (inersiya momenti) kamaytirilgan massalar va inersiya momentlarining kinetik energiyalari yig‘indisiga teng.

i-holatdagi aktuator bo'g'inlarining kamaytirilgan inersiya momenti

ō ki – k-chi zvenoning i-holatdagi burchak tezligi, 1/s;

Kirish

1. Mexanizmlarni dinamik tadqiq qilish muammolari

2. Mexanizmlardagi kuchlar

3. Inersiya kuchlari

4. Mexanizmlarning kinetostatik hisobi

5. Teorema N.E. Jukovskiy

Adabiyot

mexanizm qarshilik inertsiya kinetostatik

Kirish

Test mavzusi "Mexanizmlar va mashinalar nazariyasi" fanidan "Mexanizmlarning dinamik tahlili".

Maqsad: mexanizmlarni dinamik tahlil qilish bo'yicha bilimlarni shakllantirish.

Maqsadlar: mexanizmlarni dinamik tahlil qilish usullari bilan tanishish.

Ish quyidagi mavzularga bag'ishlangan:

Mexanizmlarni dinamik tadqiq qilish muammolari;

Mexanizmlardagi kuchlar;

Inertsiya kuchlari;

Mexanizmlarning kinetostatik hisobi;

N.E.Jukovskiyning qattiq tutqich haqidagi teoremasi.

1. Mexanizmlarni dinamik tadqiq qilish muammolari

Mexanizm dinamikasining asosiy maqsadlari:

1) mexanizmning kinematik juftlarida harakat qiluvchi kuchlarni aniqlash;

2) ishqalanish kuchlarini va ularning mexanizm ishlashiga ta'sirini aniqlash;

3) muayyan kuchlar ta'sirida mexanizmning harakat qonunini aniqlash;

4) mexanizm harakatining berilgan qonunini ta'minlaydigan shartlarni aniqlash;

5) muvozanatlash mexanizmlari.

Birinchi muammoni hal qilish uchun mexanizmning kuchini o'rganish amalga oshiriladi.

2. Mexanizmlardagi kuchlar

Mexanizm harakatining xarakterini belgilovchi asosiy kuchlar musbat ishlarni bajaradigan harakatlantiruvchi kuchlar va mexanizmning foydali ishni bajarish va salbiy ishlarni bajarish jarayonida paydo bo'ladigan foydali (ishlab chiqarish) qarshilik kuchlaridir. Harakatlantiruvchi kuchlarga quyidagilar kiradi: dvigatel tsilindrining pistonidagi ishchi aralashmaning bosim kuchi, nasos yoki kompressorning harakatlantiruvchi milidagi elektr motor tomonidan ishlab chiqilgan moment va boshqalar.

Foydali qarshilik kuchlari - bu mexanizm engish uchun mo'ljallangan kuchlar. Bunday kuchlar: tokarlik stanogida kesish qarshilik kuchlari va boshqalar. Ushbu kuchlarga qo'shimcha ravishda, mexanizm harakatlanadigan muhitning qarshilik kuchlarini va markazning harakat yo'nalishiga qarab ijobiy yoki salbiy ishni keltirib chiqaradigan bo'g'inlarning tortishish kuchlarini ham hisobga olish kerak. havolalarning tortishish kuchi - pastga yoki yuqoriga.

Mexanizmni hisoblashda foydali qarshilikning barcha harakatlantiruvchi kuchlari ko'rsatilishi kerak - belgilangan kuchlar deb ataladi. Ushbu kuchlar odatda mexanik xususiyatlar shaklida ko'rsatilgan.

Dvigatel yoki ishlaydigan mashinaning mexanik xarakteristikasi dvigatelning harakatlantiruvchi miliga yoki ishlaydigan mashinaning harakatlantiruvchi miliga qo'llaniladigan momentning bir yoki bir nechta kinematik parametrlarga bog'liqligidir. Mexanik xarakteristikalar eksperimental yoki turli matematik munosabatlar yordamida aniqlanadi.

Mexanizmning ishlashi paytida, uning bo'g'inlariga qo'llaniladigan barcha ko'rsatilgan kuchlarning ta'siri natijasida, mexanizm harakatining tabiatiga bevosita ta'sir qilmaydigan, lekin yuzalarida ishqalanish kuchlarini keltirib chiqaradigan kinematik juftliklarda reaktsiyalar sodir bo'ladi. kinematik juftlik elementlari. Bu kuchlar zararli qarshilik kuchlaridir.

Kinematik juftlikdagi reaktsiyalar nafaqat tashqi belgilangan kuchlarning mexanizmning bo'g'inlariga ta'siri, balki mexanizmning alohida massalarining tezlashishi bilan harakatlanishi tufayli ham paydo bo'ladi, bu esa kinematik juftliklarda qo'shimcha dinamik yuklarni keltirib chiqarishi mumkin.

Shuning uchun kinematik hisoblashning vazifasi mexanizmlarning kinematik juftlaridagi reaktsiyalarni yoki boshqacha aytganda, kinematik juftlik elementlarining aloqa nuqtalarida paydo bo'ladigan bosimlarni aniqlash, shuningdek, muvozanat momentlarini yoki muvozanat kuchlarini aniqlashdir. .

Muvozanatlovchi kuchlar yoki momentlar deganda biz barcha tashqi kuchlar va kuchlar juftlari tizimini hamda barcha inertial kuchlar va juftlik inersiya kuchlarini muvozanatlashtiruvchi yetakchi bo‘g‘inlarga qo‘llaniladigan noma’lum va aniqlanishga bo‘ysunuvchi kuchlar yoki momentlarni tushunamiz.

Agar mashinada ish paytida bo'g'inlarning tezlashishi ahamiyatsiz qiymatga yetsa, u holda kinematik juftlikdagi reaktsiyalar statik muvozanat shartlariga muvofiq mexanizmning barcha bo'g'inlarining bir tekis harakatlanishi sharti bilan aniqlanadi:

∑ Fi=0; ∑ M (Fi)=0.

Mashinada ulanishlarning tezlashishi sezilarli qiymatga erishsa, u holda ulanishlar dinamik yuklarga duchor bo'ladi, ularni endi e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Bu holatda kuchni hisoblash uchun harakatning dinamik tenglamasini tuzish kerak bo'ladi, bu juda qiyin.

Qo'yilgan muammoni d'Alember printsipi yordamida hal qilish mumkin, unga ko'ra, agar barcha kuchlar bilan bir qatorda mexanizmning bo'g'inlariga inertial kuchlar ham qo'llanilsa, u holda mexanizmni statik muvozanatda deb hisoblash mumkin va dinamik tenglama mumkin. statik tenglamalar bilan almashtiriladi:

∑ M (Fi) + ∑ M (Fu) + Mu=0

3. Inersiya kuchlari

Bog'lanishning tekis-parallel harakatining umumiy holatida uning turli moddiy nuqtalarining tezlanishlari har xil (kattalik va yo'nalish bo'yicha) bo'ladi. Shuning uchun inersiyaning elementar kuchlari ham har xil

bu yerda: m – bog‘lam massasi;

WS - bog'lanishning og'irlik markazining tezlashishi;

e – zvenoning burchak tezlanishi;

IS - og'irlik markazidan o'tadigan o'qqa nisbatan bog'lanishning inersiya momenti.

Bog'lanishning inersiya momenti aylanma harakatdagi zveno inertsiyasining o'lchovidir. Uning kattaligi faqat tananing o'ziga bog'liq: uning massasi va massa taqsimoti. Inersiya momenti odatda quyidagi formula bilan aniqlanadi:

bu yerda: r har bir elementar massaning og‘irlik markazidan o‘tuvchi o‘qdan masofasi.

Fu inersiya kuchi S zvenoning og'irlik markazida qo'llaniladi va WS og'irlik markazining tezlanish vektoriga qarama-qarshi yo'naltiriladi.

Juft inersiya kuchlari momenti e zvenoning burchak tezlanishiga qarama-qarshi yo‘nalgan.

Keling, bog'lanish harakatining turli holatlarida inertsiya kuchlari nimaga tushishini ko'rib chiqaylik.

1. Bog'lanishning tarjima harakati (1-rasm).

Barcha nuqtalarning tezlashuvi bir xil, shuning uchun:

Og'irlik markazida inertial kuch qo'llaniladi. Bog'lanishning inersiya momenti Mu=0, chunki zveno oldinga siljiganda, u burchak tezlanishiga ega emas (e=0).

2. Bog'lanish og'irlik markazidan o'tuvchi o'q atrofida notekis (e≠0) aylanadi (2-rasm).

2-rasm

Bu holda inersiya kuchi Fu=0 ga teng, chunki og'irlik markazining tezlanishi WS=0.

Inersiya kuchi momenti ga teng: Mu=-IS·e va burchak tezlanishi e ga qarama-qarshi yo’nalgan.

3. Bog'lanish og'irlik markazidan o'tmaydigan o'q atrofida bir xilda (e=0) aylanadi (3-rasm).

Ushbu holatda:

Inersiya momenti Mu=0 kuchga ega, chunki burchak tezlanishi e=0.

4. Bog'lanish og'irlik markazidan o'tuvchi o'q atrofida bir xilda (e=0) aylanadi (4-rasm).

Bunda inersiya kuchi Fu=0, chunki aS=0 va inersiya momenti µu=0 (e=0 dan beri).

Bunday bog'lanish muvozanatli deb ataladi.

5. Bog'lanish og'irlik markazidan o'tmaydigan o'q atrofida notekis aylanadi.

Bunday holda, inersiya kuchi ham, inersiya momenti ham paydo bo'ladi:

Inersiya kuchi og'irlik markazida qo'llaniladi va og'irlik markazi WS tezlanishiga qarama-qarshi yo'naltiriladi. Mu juft inersiya kuchlarining momenti burchak tezlanishiga qarama-qarshi yo‘nalgan.

Ko'pincha Fu inersiya kuchini va Mu inersiya momentini bitta natijaviy Fu kuchga kamaytirish qulay (6-rasm). Buning uchun Mu momentini Fu va -Fu jufti bilan almashtiramiz, ularning momenti teng: Fu·h=Mu.

Biz bu juftlikning -Fu kuchini S tortishish markaziga qo'llaymiz. Keyin bog'lanishning "K" nuqtasida boshqa kuch qo'llaniladi. Og'irlik markazida qo'llaniladigan Fu va -Fu kuchlari o'zaro muvozanatlashgan va shuning uchun aloqaning "K" nuqtasida qo'llaniladigan faqat bitta kuch qoladi. Bu nuqta tebranish nuqtasi deb ataladi.

Tenglamadan burilish nuqtasining holati aniqlanadi.

Slayd 2

Ma'ruza konspekti

2 Mexanizmlarning kuch tahlili. Mexanizmning bo'g'inlarida harakat qiluvchi kuchlar. Harakatlantiruvchi kuchlar va ishlab chiqarish qarshilik kuchlari. Mashinalarning mexanik xususiyatlari. Mexanizmlarda ishqalanish. Ishqalanish turlari. Sürgülü ishqalanish. Eğimli tekislikdagi ishqalanish. Vintli kinematik juftlikdagi ishqalanish. Aylanadigan kinematik juftlikda ishqalanish. Aylanma ishqalanish. Bilyali va rolikli podshipniklardagi ishqalanish. Yassi mexanizmlar zvenolarining inertsiya kuchlari.

Slayd 3

3 Mashina dinamikasi - bu mexanizmlar va mashinalarning umumiy nazariyasining bo'limi bo'lib, unda mexanizmlar va mashinalarning harakati ta'sir qiluvchi kuchlar va bo'g'inlar yasalgan materiallarning xususiyatlarini - elastiklik, tashqi va ichki ishqalanishni hisobga olgan holda o'rganiladi. Mashina dinamikasining eng muhim vazifalari bo'g'inlarning kuchlari va juft inersiya kuchlarini, ularning materiallarining elastikligini, atrof-muhitning ta'sirga chidamliligini hisobga olgan holda, bog'lovchi mashinalarning harakat funktsiyalarini aniqlash vazifalari hisoblanadi. zvenolar harakati, inertsiya kuchlarini muvozanatlash, harakat barqarorligini ta'minlash, mashinalarning harakatini tartibga solish.

Slayd 4

4 MEXANIZMLARNING KUCH TAHLILI Haqiqiy mashina mexanizmlarining harakati turli kuchlar ta'sirida sodir bo'ladi va rejimlarning o'zgarishiga va mashinalarning maqsadiga muvofiq vaqt bo'yicha o'zgaruvchan bo'ladi. Mashinalarning harakatini o'rganishdan maqsad ishlab chiqarish texnologiyasi, ishlashi va ishonchliligi talablariga muvofiq ularning harakat rejimlarini aniqlashdan iborat. Buni amalga oshirish uchun harakat paytida turli xil bo'g'inlarga ta'sir qiluvchi kuchlarning ruxsat etilgan qiymatlarini, samaradorligini, siljishini, tezligini va tezlashishini belgilash kerak: bo'g'inlar harakati va ularning alohida nuqtalari.

Slayd 5

Mexanizmning bo'g'inlarida harakat qiluvchi kuchlar va momentlar

5 Harakatlantiruvchi kuchlar Fd va Md. Qarshilik kuchlari va momentlari (Fs,Ms). Bir tsikldagi qarshilik kuchlari va momentlarining ishi salbiy: Ac

Slayd 6

Mexanik xususiyatlar

6 Mexanik xususiyatlar ma'lumotlar varag'ida ko'rsatilgan. 1 – dvigatel milining aylanish tezligi; 2 - ishlaydigan mashinaning asosiy mili aylanish tezligi. 1 va 2 bir-biriga mos kelishi kerak. Masalan, tezlik n1 = 7000 rpm va n2 = 70 rpm. Dvigatel va ishlaydigan mashinaning mexanik xususiyatlarini uyg'unlashtirish uchun ular o'rtasida o'ziga xos mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan uzatish mexanizmi o'rnatiladi. yuqoriga2=1/2=700/70=10

Slayd 7

Pistonli mashina misolida mashinaning mexanik xususiyatlari

7 3 fazali asenkron motorning mexanik xususiyatlari (1-rasm). Ichki yonuv dvigatelining indikator diagrammasi (2-rasm). H – pistonli dastgohdagi piston zarbasi (pistonning o'ta pozitsiyalari orasidagi masofa) 3-rasm. Nasosi indikator diagrammasi (4-rasm) 1-rasm 2-rasm 3-rasm 4-rasm

Slayd 8

Mexanizmlarda ishqalanish

8 Ishqalanish murakkab fizikaviy va kimyoviy jarayon bo'lib, issiqlik chiqishi bilan birga keladi. Bunga harakatlanuvchi jismlarning nisbiy harakatga qarshilik ko'rsatishi sabab bo'ladi. Nisbiy harakatga qarshilik intensivligining o'lchovi ishqalanish kuchi (momenti) hisoblanadi. Dumalab ishqalanish, sirpanish ishqalanishi, shuningdek, quruq, chegaraviy va suyuq ishqalanish mavjud. Agar o'zaro ta'sir qiluvchi yuzalarning mikropürüzlülüğünün umumiy balandligi moylash qatlamining balandligidan katta bo'lsa, u quruq ishqalanishdir. soqol qatlamining balandligiga teng, keyin - chegara ishqalanishi. soqol qatlamining balandligidan kamroq, keyin - suyuqlik

Slayd 9

Ishqalanish turlari

9 O'zaro ta'sir ob'ektiga ko'ra, tashqi va ichki ishqalanish farqlanadi. Tashqi ishqalanish - bu aloqa qiluvchi jismlarning aloqa tekisligida yotadigan yo'nalishdagi nisbiy harakatiga qarshilik. Ichki ishqalanish - bu bir xil tananing alohida qismlarining nisbiy harakatiga qarshilik. Nisbiy harakatning mavjudligi yoki yo'qligi asosida statik ishqalanish va harakat ishqalanishi farqlanadi. Dam olish ishqalanishi (statik ishqalanish) aloqada bo'lgan jismlar nisbatan tinch holatda bo'lganda tashqi ishqalanishdir. Harakatning ishqalanishi (kinetik ishqalanish) - bu aloqa qiluvchi jismlarning nisbiy harakati paytidagi tashqi ishqalanish. Jismlarning nisbiy harakatining turiga qarab ular quyidagilarga bo'linadi: sirg'anish ishqalanish - tegib turgan jismlarning nisbiy siljishi paytidagi tashqi ishqalanish, dumalab ishqalanish - tegib turgan jismlarning nisbiy dumalanishi paytida tashqi ishqalanish.

Slayd 10

10 O'zaro ta'sir qiluvchi jismlar holatining fizik xususiyatlaridan kelib chiqib, ular ajratiladi: sof ishqalanish - ishqalanish yuzalarida begona aralashmalar to'liq bo'lmaganda tashqi ishqalanish; quruq ishqalanish - tashqi ishqalanish, bunda ishqalanish yuzasi oksidlar plyonkalari va gazlar va suyuqliklarning adsorbsiyalangan molekulalari bilan qoplangan va moylash bo'lmaydi; chegaraviy ishqalanish - ishqalanish yuzalari o'rtasida yarim suyuqlik ishqalanish mavjud bo'lgan tashqi ishqalanish - ishqalanish yuzalari o'rtasida yupqa (taxminan 0,1 mkm yoki undan kam) moylash qatlami mavjud bo'lgan ishqalanish; yuzalar normal xususiyatlarga ega bo'lgan moylash qatlamiga ega; suyuqlik ishqalanishi - ishqalanuvchi qattiq jismlarning sirtlari suyuqlik qatlami bilan bir-biridan to'liq ajratilgan ishqalanish.

Slayd 11

Eğimli tekislikdagi ishqalanish

11 Sürgülü ishqalanish Eğimli tekislik bo'ylab sirpanishda kuchlar ta'sirining sxemasi

Slayd 12

Aylanma kinematik juftlikda ishqalanishni hisobga olish.