Содержание
Введение
1. Задачи динамического исследованиямеханизмов
2. Силы в механизмах
3. Силы инерции
4. Кинетостатический расчет механизмов
5. Теорема Н.Е. Жуковского
Литература
механизм сопротивление инерция кинетостатический
Введение
Тема контрольной работы «Динамический анализ механизмов» по дисциплине «Теория механизмов и машин».
Цель: формирование знаний динамического анализа механизмов.
Задачи: ознакомится с методами динамического анализа механизмов.
В работе рассмотрены вопросы темы:
- Задачи динамического исследования механизмов;
- Силы в механизмах;
- Силы инерции;
- Кинетостатический расчет механизмов;
- Теорема Н.Е.Жуковского о жестком рычаге.
1. Задачи динамического исследования механизмов
Основными задачами динамики механизмов являются:
1) определение сил, действующих в кинематических парах механизма;
2) определение сил трения и их влияние на работу механизма;
3) определение закона движения механизма, находящегося под действием определенных сил;
4) выявление условий, обеспечивающих заданный закон движения механизма;
5) уравновешивание механизмов.
Для решения первой задачи проводится силовое исследование механизма.
2. Силы в механизмах
Основными силами, определяющими характер движения механизма, являются движущие силы, совершающие положительную работу, и силы полезного (производственного) сопротивления, возникающие в процессе выполнения механизмом полезной работы и совершающие отрицательную работу. К движущим силам относятся: сила давления рабочей смеси на поршень цилиндра двигателя, момент, развиваемый электродвигателем на ведущем валу насоса или компрессора и т.д.
Силы полезного сопротивления – это те силы, для преодоления которых предназначен механизм. Такими силами являются: силы сопротивления резанию в токарном станке и т.д. Кроме этих сил необходимо учитывать также силы сопротивления среды, в которой движется механизм, и силы тяжести звеньев, производящие положительную или отрицательную работу в зависимости от направления движения центра тяжести звеньев – вниз или вверх.
При расчете механизма все движущие силы полезного сопротивления должны быть заданы – так называемые задаваемые силы. Задаются эти силы обычно в виде механических характеристик.
Механической характеристикой двигателя или рабочей машины называют зависимость момента, приложенного к ведомому валу двигателя или ведущему валу рабочей машины, от одного или нескольких кинематических параметров. Механические характеристики определяют экспериментальным путем или же при помощи различных математических зависимостей.
При работе механизма в результате действия всех приложенных к его звеньям указанных сил в кинематических парах возникают реакции, которые непосредственно не влияют на характер движения механизма, но на поверхностях элементов кинематических пар вызывают силы трения. Эти силы являются силами вредного сопротивления.
Реакции в кинематических парах возникают не только вследствие воздействия внешних задаваемых сил на звенья механизма, но и вследствие движения отдельных масс механизма с ускорением, что может вызвать дополнительные динамические нагрузки в кинематических парах.
Поэтому, задача кинематического расчета состоит в определении реакций в кинематических парах механизмов или, иначе говоря, давлений, возникающих в местах соприкосновения элементов кинематических пар, а также в определении уравновешивающих моментов или уравновешивающих сил.
Под уравновешивающими силами или моментами понимают те неизвестные и подлежащие определению силы или моменты, приложенные к ведущим звеньям, которые уравновешивают систему всех внешних сил и пар сил и всех сил инерции и пар сил инерции.
Если в машине, в процессе работы, ускорение звеньев достигает незначительной величины, то определение реакций в кинематических парах производится из условия равномерного движения всех звеньев механизма по условиям равновесия статики:
∑ Fi=0; ∑ M (Fi)=0.
В случае, если ускорение звеньев в машине достигает значительной величины, то на звенья действуют динамические нагрузки, которыми пренебрегать уже нельзя. ............
