Вібрації і коливання в машинах і механізмах.

При русі механічної системи під дією зовнішніх сил в ній можуть виникати механічні коливання або вібрації. Причинами виникнення вібрацій можуть бути періодичні зміни сил (силове обурення), перемешений (кінематичне обурення) або інерційних характеристик (параметричне обурення). Вібрацією ( від латів. vibratio - коливання ) називають мех*анические коливання в машинах або механізмах. Коливання - рух або зміна стани, що володіють тим або іншим ступенем повторюваності або періодичністю. Якщо джерело виникнення вібрацій визначається внутрішніми властивостями машини або механізму, то говорять про його віброактивність. Щоб вібрації механізму не розповсюджувалися на системи, що оточували його, або щоб захистити механізм від вібрацій, що впливають на нього з боку зовнішніх систем, застосовуються різні методи віброзахисту. Розрізняють зовнішню і внутрішню віброактивність. Під внутрішньою віброактивністю розуміють коливання що виникають усередині механізму або машини, які відбуваються по його подвижностям або узагальнених координатах. Ці коливання не оказыват безпосереднього впливу на окрущающую середовище. При зовнішній віброактивності зміна положення механізму приводить до зміни реакцій в опорах (тобто зв'язках механізму з навколишнім середовищем) і безпосередньої вібраційної дії на пов'язані з ним системи. Одна і основних причин зовнішньої віброактивності - неврівноваженість його ланок і механізму в цілому.

Поняття про неврівноваженість|неурівноваженість| механізму (ланки).

Неврівноваженим|неурівноваженим| називатимемо такий механізм (або його ланка), в якому при русі центр мас механізму (або ланки) рухається|суне| з|із| прискоренням. Оскільки|тому що| прискорений рух системи виникає тільки|лише| у випадку, якщо|у разі , якщо| рівнодіюча|рівнодійна| зовнішніх силових дій не дорівнює нулю|нуль-індикатору|. Згідно|згідно з| принципу Д'аламбера, для урівноваження зовнішніх сил до системи додаються|добавляють| розрахункові сили - сили і моменти сил інерції. Тому урівноваженим рахуватимемо механізм, в якому головні вектора і моменти сил інерції дорівнюють нулю|нуль-індикатору|, а неврівноваженим|неурівноваженим| механізм, в якому ці сили не дорівнюють нулю|нуль-індикатору|. Для прикладу|зразка| розглянемо|розглядуватимемо| чотирьохшарнірний механізм (Рис. 5.1).

Рис. 5.1

Механізм буде знаходиться|перебуває| в змозі|спроможний| кинетостатического| рівноваги, якщо сума зовнішніх сил, що діють на нього, і моментів сил (включаючи сили і моменти сил інерції) дорівнюватиме нулю|нуль-індикатору|

Врівноваженість|урівноваженість| є|з'являється| властивістю або характеристикою механізму і не повинна залежати від зовнішніх сил, що діють на нього. Якщо виключити з|із| розгляду всі зовнішні сили, то в рівнянні рівноваги залишаться тільки|лише| інерційні складові, які визначаються інерційними параметрами механізму - масами і моментами інерції і законом руху (наприклад, центру мас системи). за тому урівноважений вважається механізм для якого головний вектор і головний момент сил інерції дорівнюють нулю|нуль-індикатору|:

Неврівноваженість - такий стан механізму при якому головний вектор або головний момент сил інерції не дорівнюють нулю. Розрізняють:

· статичну неврівноваженість FSм не рівне 0 ;

· моментную неврівноваженість Мімне рівне 0 ;

· динамічну неврівноваженість FSм_?не рівне 0 і Мімне дорівнює 0 .

При статичному урівноваженні механізму необхідно забезпечити

Цю умову можна виконати якщо: швидкість центру мас механізму дорівнює нулю VSм=0или вона постійна по величині і напряму VSм= const. Забезпечити виконання умови VSм = const в механізмі практично неможливо. Тому при статичному урівноваженні забезпечують виконання умови VSм=0 . Це можливо, коли центр мас механізму лежить на осі обертання ланки 1 - rSм= 0 або коли він нерухомий

На практиці найчастіше статичне урівноваження проводять:

· вибираючи симетричні схеми механізму (рис.5.2);

Рис 5.2

· встановлюючи на ланках механізму противаги (або маси, що коректують);

· розміщуючи противаги на додаткових ланках або кінематичних ланцюгах|цепах|.