Главная » Просмотр файлов » Лекции ТММ 1

Лекции ТММ 1 (1172676), страница 10

Файл №1172676 Лекции ТММ 1 (Лекции Тарабарин) 10 страницаЛекции ТММ 1 (1172676) страница 102020-05-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Вибрации и колебания в машинах и механизмах.

При движении механической системы под действием внешних сил в ней могут возникать механические колебания или вибрации. Причинами возникновения вибраций могут быть периодические изменения сил (силовое возмущение), перемешений (кинематическое возмущение) или инерционных характеристик (параметрическое возмущение). Вибрацией ( от лат. vibratio - колебание ) называют мех*анические колебания в машинах или механизмах. Колебание - движение или изменение состояния, обладающие той или иной степенью повторяемости или периодичностью. Если источник возникновения вибраций определяется внутренними свойствами машины или механизма, то говорят о его виброактивности. Чтобы вибрации механизма не распространялись на окружающие его системы или чтобы защитить механизм от вибраций, воздействующих на него со стороны внешних систем, применяются различные методы виброзащиты. Различают внешнюю и внутреннюю виброактивность. Под внутренней виброактивностью понимают колебания возникающие внутри механизма или машины, которые происходят по его подвижностям или обобщенным координатам. Эти колебания не оказыват непосредственного влияния на окрущающую среду. При внешней виброактивности изменение положения механизма приводит к изменению реакций в опорах (т.е. связях механизма с окружающей средой) и непосредственному вибрационному воздействию на связанные с ним системы. Одна и основных причин внешней виброактивности - неуравновешенность его звеньев и механизма в целом.

Понятие о неуравновешенности механизма (звена).

Неуравновешенным будем называть такой механизм (или его звено), в котором при движении центр масс механизма (или звена) движется с ускорением. Так как ускоренное движение системы возникает только в случае, если равнодействующая внешних силовых воздействий не равна нулю. Согласно принципу Д’Аламбера, для уравновешивания внешних сил к системе добавляются расчетные силы - силы и моменты сил инерции. Поэтому уравновешенным будем считать механизм, в котором главные вектора и моменты сил инерции равны нулю, а неуравновешенным механизм, в котором эти силы неравны нулю. Для примера рассмотрим четырехшарнирный механизм (рис. 5.1).

Механизм будет находится в состоянии кинетостатического равновесия, если сумма действующих на него внешних сил и моментов сил (включая силы и моменты сил инерции) будет равна нулю:

n n n

Gi + Fиi + Pд1 = 0; Mиi + Mc3 = 0.

i=1 i=1 i=1

y 2 Ми3 Fи2

S2 C 3

1 B

Pд1 rS2 Fи3

1 S G2 S3

rS1 Fи1 rS3 G3

G1 rSм Sм Мс3

1 A Ми3 D x


Ми1

0


Рис. 5.1

Уравновешенность является свойством или характеристикой механизма и не должна зависеть от действующих на него внешних сил. Если исключить из рассмотрения все внешние силы, то в уравнении равновесия останутся только инерционные составляющие, которые определяются инерционными параметрами механизма - массами и моментами инерции и законом движения (например, центра масс системы).

поэтому уравновешенным считается механизм для которого главный вектор и главный момент сил инерции равны нулю:

n n n

FSм = Fиi = - mi aSM = 0; Mим = Mиi = 0.

i=1 i=1 i=1

Неуравновешенность - такое состояние механизма при котором главный вектор или главный момент сил инерции не равны нулю. Различают:

  • статическую неуравновешенность FSм 0 ;

  • моментную неуравновешенность Mим 0 ;

  • динамическую неуравновешенность FSм 0 и Mим 0 .

При статическом уравновешивании механизма необходимо обеспечить

n

FSм = 0 , так как mi 0 ,то aSм = 0 .

i=1

Это условие можно выполнить если: скорость центра масс механизма равна нулю VSм=0 или она постоянна по величине и направлению VSм = const. Обеспечить выполнение условия VSм = const в механизме практически невозможно. Поэтому при статическом уравновешивании обеспечивают выполнение условия VSм=0 . Это возможно, когда центр масс механизма лежит на оси вращения звена 1 - rSм= 0 или когда он неподвижен rSм= const , где

rSм = ( m1 rS1 + m2 rS2 + ... + mi rSi )/ (m1 + m2 + ... + mi).

На практике наиболее часто статическое уравновешивание проводят:

  • 3 2 B 1

    D,C A,S1,Sм E,Q


    0 K 4 5

    Рис. 5.2

    выбирая симметричные схемы механизма (рис.5.2);

  • устанавливая на звеньях механизма противовесы (или корректирующие массы);

  • размещая противовесы на дополнительных звеньях или кинематических цепях.

Метод замещающих масс.

mi,ISi

A Si

B Звено с распределенной

массой


A m iA Si m iB

B Модель с точечными

массами

lASi m iSi

lAB

Рис. 5.3

При использовании метода замещающих масс, звено механизма с распределенной массой заменяется расчетной моделью, которая состоит из точечных масс.

Условия перехода от звена с распределенной массой

к модели с точечными массами.

  1. Сохранение массы звена: m iA + m iB = mi .

  2. Сохранение положения центра масс lASi = const ,

m iA lASi = m iB (lAB - lASi).

3. Сохранение момента инерции

m iA lASi2 + m iB (lAB - lASi)2 = Isi.

Очевидно, что выполнить три условия системой с двумя массами невозможно, поэтому при статическом уравновешивании механизмов ограничиваются выполнением только двух первых условий. Чтобы обеспечить выполнение всех трех условий необходимо ввести третью массу m iSi. Рассмотрим применение метода замещающих масс при полном и частичном статическом уравновешивании кривошипно-ползунного механизма.

Полное статическое уравновешивание кривошипно- ползунного механизма.

mk2 lk2


mB 2,l2 3

1,l1 B

C,S3

S1 S2

A mA mC



mk1 lk1 0

Постановка задачи:

Дано: lAB, lBC, lAS1, lBS2, lCS3=0,

m1, m2, m3

___________________________

Определить: mk1, mk2

Рис. 5.4

Распределим массы звеньев по методу замещающих масс и сосредоточим их в центрах шарниров A,B,C. Тогда

mB = mB1 + mB2 , m C = m3 + mC2 , mA = mA1 ,

где m1 = mA1 + mB1 - масса первого звена, распределенная между массами, сосредоточенными в точках В ;

m2 = mВ2 + mС2 - масса второго звена, распределенная между массами, сосредоточенными в точках В и С .

Вначале проведем уравновешивание массы mC корректирующей массой mk2. Составим уравнение статических моментов относительно точки В для звеньев 2 и 3:

m k2 lk2 = m C lBC .

Задаемся величиной lk2 и получаем корректирующую массу m k2 = m C lBC / lk2 . Затем уравновешиваем массы центр, которых после установки корректирующей массы расположился в точке В :

mB * = m2 + mk2 + m3 + mB1.

Составляем уравнение статических моментов относительно точки А :

m k1 lk1 = mВ* lАВ .

Задаемся величиной lk1 и получаем корректирующую массу

m k1 = mВ* lАВ / lk1.

Окончательно величины корректирующих масс для полного уравновешивания кривошипно-ползунного механизма

m k2 = m C lBC / lk2 = ( mС2 + m3 ) lBC / lk2 ;

m k1 = mВ* lАВ / lk1= (m2 + mk2 + m3 + mB1) lАВ / lk1 .

Частичное статическое уравновешивание кривошипно-ползунного механизма.

1. Уравновешивание вертикальной составляющей главного вектора сил инерции.

mB 2,l2 3

1,l1 B

C,S3

А S1 S2

mA mC

rSм Sм


mk1 lk1 0

Постановка задачи:

Дано: lAB, lBC, lAS1, lBS2, lCS3=0,

m1, m2, m3

___________________________

Определить: mk1

Рис. 5.5

В этом случае необходимо добиться, чтобы центр масс механизма при движении перемещался вдоль направляющей ползуна (для схемы на рис. 5.5 по горизонтали). Для этого достаточно уравновесить только массу mB . Составляем уравнение статических моментов относительно точки А : m k1 lk1 = mВ lАВ . Задаемся величиной lk1 и получаем корректирующую массу m k1 = mВ lАВ / lk1. Окончательно величина корректирующей массы для уравновешивания вертикальной составляющей главного вектора сил инерции кривошипно-ползунного механизма

m k1 = mВ lАВ / lk1= (mВ2 + mB1) lАВ / lk1 .

2. Уравновешивание горизонтальной составляющей главного вектора сил инерции.

mB 2,l2 3

1,l1 B

C,S3

А S1 S2

mA rSм** mC

mk1* Sм**

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
4,51 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов лекций

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6367
Авторов
на СтудИзбе
310
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее