4 (965912)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лекция 4ЛЕКЦИЯ4Краткое содержание: Динамика машин и механизмов. Динамические параметры машины имеханизма. Прямая и обратная задачи динамики. Механическая энергия и мощность. Работавнешних сил. Преобразование механической энергии механизмами. Аксиома об освобожденияот связей. Силы и их классификация. Силы в КП без учета трения. Статический икинетостатический силовой расчет типовых механизмов. Методы силового расчета(графоаналитический - планов сил, аналитический - метод проекций на оси координат).Динамика машин и механизмов.Динамика - раздел механики машин и механизмов, изучающий закономерности движениязвеньев механизма под действием приложенных к ним сил.

В [ ] дано такое определение:“Динамика рассматривает силы в качестве причины движения тел”.В основе динамики лежат три закона, сформулированные Ньютоном, из которых следует:Из первого закона: Если равнодействующая всех внешних сил, действующих на механическуюсистему равно нулю, то система находится в состоянии покоя.Из второго закона: Изменение состояния движения механической системы может бытьвызвано либо изменением действующих на нее внешних сил, либо изменением ее массы.Из этих же законов следует, что динамическими параметрами механической системы являются:●●●инерциальные (массы m и моменты инерцииI);силовые (силы Fij и моменты сил Mij);кинематические (линейные a и угловые ε ускорения).В общей постановке динамика - изучение каких-либо процессов или явлений в функциивремени.

Динамическая модель - модель системы, предназначенная для исследования еесвойств в функции времени ( или модель системы, предназначенная для исследования в нейдинамических явлений).Прямая и обратная задачи динамики машин.Прямая задача динамики - определение закона движения системы при заданном управляющемсиловом воздействии.Обратная задача динамики - определение требуемого управляющего силового воздействия,обеспечивающего заданный закон движения системы.Методы составления уравнений (динамической модели системы):http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_4.htm (1 из 16) [31.05.2008 20:54:14]Лекция 4●●энергетический (уравнения энергетического равновесия - закон сохранения энергия);кинетостатический (уравнения силового равновесия с учетом сил инерции по принципуД’Аламбера).Механическая работа, энергия и мощность.Работой называется интеграл скалярного произведения вектора силы F на векторэлементарного приращения перемещения точки ее приложения dSгде sk, s0-конечное и начальное перемещение точки приложения силы F,( F,dS ) - острый угол между вектором силы F и вектором перемещения точки ее приложения dS.Энергией называется способность системы совершать работу или запас работы.

Любая работасовершаемая над системой увеличивает его энергию. В механических системах различаюткинетическую и потенциальную энергии. Чтобы сообщить системе ускорение и заставить еедвигаться с требуемой скоростью, нужно совершить работу. Эта работа запасается системой ввиде энергии движения или кинетической энергии. Для механической системы, в которой rзвеньев вращаются, p совершают поступательное движение и k - плоское, кинетическаяэнергия равна:где mi - масса i-го звена, Vsi - скорость центра масс i-го звена, Ιsi - момент инерции i-го звенаотносительно его центра масс, ωi - угловая скорость i -го звена.Перемещение системы или ее элемента в потенциальном поле из точки с низким потенциаломв точку с более высоким или деформация звена системы требует совершения работы, котораязапасается системой в виде потенциальной энергии. Для системы, в которой a звеньевподвергаются скручиванию и s звеньев - линейной деформации, потенциальная энергиядеформации равна:где ci - крутильная жесткость i -го звена, δφi - угловая деформация i -го звена, κi - линейнаяжесткость i -го звена, δsi - линейная деформация i - го звена.Мощностью называется производная от работы по времени.

Средняя мощность - отношениеhttp://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_4.htm (2 из 16) [31.05.2008 20:54:14]Лекция 4совершенной работы ко времени ее выполнения. Рассмотрим механическую систему накоторую воздействуют m моментов и f сил. Элементарное приращение энергии системы(элементарная работа внешних сил, действующих на систему)ее мощностьПреобразование энергии в механизмах.Рассмотрим как преобразуется поток механической энергии в идеальном механизме сжесткими звеньями (по идеальным механизмом здесь понимаем механизм, в котором непотерь энергии, т.е. КПД которого равно η=1). При этом входная мощность равна выходной Pвх= Pвых.1.

Механизм преобразующий вращательное движение во вращательное.Рис. 4.1так как2. Механизм преобразующий вращательное движение в поступательное.Рис. 4.2http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_4.htm (3 из 16) [31.05.2008 20:54:14]Лекция 4так какАксиома освобождения от связей.Рис. 4.3Из теоретической механики: Не изменяя состояния механической системы (движения илиравновесия) связь, наложенную на нее можно отбросить, заменив действие связи ее реакцией.На рис.

4.3а изображена исследуемая система i вместе с действующими на нее входнойсистемой j и выходной системой k и внешней средой l.Освобождаясь от связей наложенных на исследуемую систему внешними системами, мызаменяем действие этих связей реакциями Fij , Fik и Fil.Силой называется мера механического воздействия одного материального тела на другое,характеризующая величину и направление этого воздействия. Т.е. сила - векторная величина,которая характеризуется величиной и направлением действия.

Если одно тело действует снекоторой силой на другое тело, то на него со стороны последнего также действует сила,равная по величине и противоположно по направлению (третий закон Ньютона). Такимобразом, силы всегда действуют парами, т.е. каждой силе Fij , действующей с тела i на тело j,соответствует противодействующая сила Fji. Согласно действующей договоренности, в индексеобозначения на первом месте указывается тело на которое действует сила, на втором - скоторого.Классификация сил, действующих в механизмах.http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_4.htm (4 из 16) [31.05.2008 20:54:14]Лекция 4Все силы, действующие в механизмах, условно подразделяются на:●●●внешние, действующие на исследуемую систему со стороны внешних систем исовершающие работу над системой.

Эти силы в свою очередь подразделяются на:❍ движущие, работа которых положительна (увеличивает энергию системы);❍ сопротивления, работа которых отрицательна (уменьшает энергию системы).Силы сопротивления делятся на:■ силы полезного (технологического) сопротивления - возникающие привыполнении механической системы ее основных функций (выполнениетребуемой работы по изменению координат, формы или свойств изделия ит.п.);■ силы трения (диссипативные) - возникающие в месте связи в КП иопределяемые условиями физико-механического взаимодействия междузвеньями (работа всегда отрицательна);❍ взаимодействия с потенциальными полями (позиционные) - возникают приразмещении объекта в потенциальном поле, величина зависит от потенциалаточки, в которой размещается тело (работа при перемещении из точки с низкимпотенциалом в точку с более высоким - положительна; за цикл, т.е.

при возврате висходное положение, работа равна нулю). Потенциальное поле - силы тяжести иливеса. Существуют электромагнитные, электростатические и другие поля.внутренние, действующие между звеньями механической системы. Работа этих сил неизменяет энергии системы. В механических системах эти силы называются реакциями вКП.расчетные (теоретические) - силы, которые не существуют в реальности, а толькоиспользуются в различных расчетах с целью их упрощения:❍ силы инерции - предложены Д’Аламбером для силового расчета подвижныхмеханических систем.

При добавлении этих сил к внешним силам, действующим насистему, устанавливается квазистатическое равновесие системы и ее можнорассчитывать, используя уравнения статики (метод кинетостатики).❍ приведенные (обобщенные) силы - силы. совершающие работу по обобщеннойкоординате равную работе соответствующей реальной силы на эквивалентномперемещении точки ее приложения.Необходимо отметить, что под силами понимаются равнодействующие соответствующихраспределенных в месте контакта КП нагрузок. Все вышесказанное относительно силраспространяется и на моменты сил.Силы в кинематических парах плоских механизмов (без учета трения).Сила, как векторная величина характеризуется относительно звеньев механизма тремяпараметрами: координатами точки приложения, величиной и направлением.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций