Статичне урівноваження при проектуванні.
При проектуванні статично врівноважують деталі, що мають невеликі осьові розміри і конструктивно неврівноважені, наприклад, дискові куркульки (Рис. 5.13) Коли кулачок нерухомий w1= 0, реакція в опорі F10 = - G. При обертанні кулачка, реакція в опорі дорівнює векторній сумі сил тяжіння і відцентрової сили інерції
|
| Рис 5.13 |
При проектуванні деталі типу кулачка врівноважуються так: у деталь з центром на осі обертання вписується коло, підраховуються площі обмежені контуром кулачка і розташовані зовні або усередині кола, визначається маси і центри мас Sn неврівноважених частин кулачка, знаходиться ексцентриситет e1 центру мас S1 кулачка по величині і напряму і визначається його дисбаланс за допомогою маси mk, що розміщується на ексцентриситеті теньк, що коректує, створюється дисбаланс Dk рівний по величині і протилежний по напряму D1.
2. Динамічне урівноваження при проектуванні.
Динамічне урівноваження при проектуванні проводять з деталями і вузлами, в яких маси розподілені щодо осі обертання нерівномірно, наприклад, деталі типу колінчастого валу. Ці деталі ділять на декілька дисків і в кожному диску, також як при статичному урівноваженні, визначають величину і направле ние дисбалансу Di .
|
| Рис 5.14 |
На деталі вибирають дві плоскість корекції і кожен вектор дисбалансу розклад ывают на дві складові, розташовані в плоскості корекції. Потім складаю щие вектори дисбалансів в плоскості корекції підсумовуються і їх равнодействующи й дисбаланс, наприклад, DI, врівноважується соответств ующей масою mIk, що коректує . Приклад такого урівноваження зображений на Рис. 5.14.
|
| Рис 5.15 |
Схема розміщення мас, що коректують, в плоскості корекції.
Контрольні питання до лекції 5.
1. Що в механічних системах називається вібраціями ? (стр.1)
2. Яку віброактивність механізму або машини називають зовнішньою, а яку - внутрішньою ? (стр.1)
3. Яка механічна система або ланка вважаються за неврівноважених|неурівноважених| ? (стор. 2)
4. Викладете основні положення|становища| методу заміщаючих мас ? (стр.3-4)
5. Як здійснити повне|цілковите| статичне урівноваження кривошипно-ползунного| механізму ? (стор. 4)
6. Як здійснити статичне урівноваження вертикальної складової сил інерції в кривошипно-ползунном| механізмі ? (стор. 5)
7. Які ланки механізмів називаються роторами ? (стор. 6)
8. Що розуміють під динамічним балансуванням ротора ? (стор. 6-7)
9. Перерахуєте види неврівноваженості|неурівноваженості| роторів ? (стор. 7)
10. Як проводиться статичне урівноваження ротора при проектуванні ? (стор. 10-11)
11. Як проводиться динамічна урівноваження ротора при проектуванні ? (стор. 11-12)
Пряме завдання|задача| динаміки машин.
Пряме завдання|задача| динаміки машини, як наголошувалося і раніше, є|з'являється| завданням|задачею| аналізу, завданням|задачею| за визначенням закону руху механічної системи під дією заданих зовнішніх сил. При рішенні цієї задачі параметри машинного агрегату і зовнішні сили, що діють на нього, відомі, необхідно визначити закон руху: швидкості і прискорення у функції часу або узагальненої координати. Інакше це завдання|задачу| можна сформулювати так: задані сили, що управляють, і сили зовнішнього опору, визначити забезпечуваний ними закон руху машини. Зворотне завдання|задача| - це завдання|задача| синтезу управління, коли заданий необхідний закон руху машини і зовнішні сили опору, а визначаються сили, що управляють. При вирішенні завдань|задач| динаміки використовуються або рівняння силової рівноваги системи - метод кінетостатики, або рівняння енергетичної рівноваги - закон збереження|зберігання| енергії. Для ідеальної механічної системи, в якій не втрат енергії і ланки абсолютно жорсткі, цей закон можна застосовувати у вигляді теореми про зміну кінетичній енергії. Згідно|згідно з| цій теоремі робота всіх зовнішніх сил що діють на систему витрачається тільки|лише| на зміну її кінетичній енергії. При цьому потенційні сили - сили ваги розглядаються|розглядують| як зовнішні
|
де D T - зміна кінетичній енергії системи, T - поточне значення кінетичної енергії системи, Tнач -начальное значення кінетичної енергії системи
|
сумарна робота зовнішніх сил, що діють на систему.
Розглянемо складну механічну систему (рис.6.1), що складається з n рухомих ланок з яких r, - ланок здійснюють обертальний рух, j - плоске, до - поступальне. Основна рухливість системи рівна W=1. На систему діють: f - зовнішніх сил і m - зовнішніх моментів. Рух цієї системи визначається зміною однієї незалежної узагальненої координати. Таку систему при вирішенні завдань динаміки можна замінити простішою динамічною моделлю. Положення ланки цієї моделі визначається узагальненою координатою, а динамічні параметри замінюються: інерційні - сумарним приведеним моментом інерції Iпре, силові, - сумарним приведеним моментом Мпре . Ці параметри динамічної моделі розраховуються по критеріях подібності моделі і об'єкту, які визначаються відповідно з рівності правих і лівих частин рівнянь зміни кінетичній енергії для моделі і об'єкту, тобто
|
| Рис 6.1 |
де
|
- сума робіт всіх зовнішніх сил, що діють на систему
|
- робота сумарного приведеного моменту
|
- сума кінетичних енергій ланок системи
|
- кінетична енергія динамічної моделі.