Zhgurova I. A.

Analiza e mekanizmit dinamik

Analiza Dinamike mekanizëm quhet përcaktimi i lëvizjes së mekanizmit nën veprimin e forcave të aplikuara ose përcaktimi i forcave sipas një lëvizjeje të caktuar të hallkave. Në varësi të shenjës së punës elementare, të gjitha forcat që veprojnë në hallkat e mekanizmit ndahen në forca lëvizëse dhe forca të rezistencës. forca lëvizëseështë një forcë, puna elementare e së cilës është pozitive, dhe forca e rezistencësështë një forcë, puna elementare e së cilës është negative. Puna elementare e forcës përkufizohet si prodhim skalar i forcës dhe zhvendosja elementare e pikës së zbatimit të saj. Forcat lëvizëse dhe forcat e rezistencës janë zakonisht funksione të zhvendosjes dhe shpejtësive të pikave të zbatimit të forcave, dhe nganjëherë funksione të kohës.

Forcat e gravitetit mund të jenë ose forca lëvizëse ose forca të rezistencës, në varësi të drejtimit të zhvendosjeve elementare. Forcat e fërkimit në çifte kinematike janë funksione të forcave të presionit normal në sipërfaqe, shpejtësisë relative të lëvizjes së hallkave, parametrave të lubrifikimit etj.

Metodat e përgjithshme të analizës dinamike të mekanizmave duhet të zbatohen për mekanizmat me një shkallë lirie. Në analizën dinamike, detyra është të përcaktohet lëvizja e lidhjes fillestare sipas forcave të dhëna. Zgjidhja e këtij problemi është gjetja e ligjit të lëvizjes së lidhjes fillestare - varësia e koordinatës së përgjithësuar nga koha.

Ligji i lëvizjes së lidhjes fillestare është zgjidhja e ekuacionit të lëvizjes së mekanizmit. Forma më e thjeshtë e ekuacionit të lëvizjes merret në bazë të teoremës mbi ndryshimin e energjisë kinetike të një sistemi mekanik. Masa e lidhjes së reduktimit përcaktohet nga kushti që energjia e saj kinetike të jetë e barabartë me shumën e energjive kinetike të të gjitha lidhjeve të mekanizmit, dhe fuqia e forcës së reduktuar është e barabartë me shumën e fuqive të të gjithë atyre të shtyrë. forcat. Është i përshtatshëm për të përcaktuar forcën e reduktuar me metodën e levës së N. E. Zhukovsky.

Kur merret parasysh lëvizja e mekanizmit, dallohen tre mënyra: drejtimi, lëvizja në gjendje të qëndrueshme dhe dalja. Karakteristikat kinematike të lëvizjes së qëndrueshme:

koeficienti i jouniformitetit të lëvizjes së mekanizmit, i cili vlerëson luhatjen relative të shpejtësisë së lidhjes së reduktimit,

efikasiteti i mekanizmit, i barabartë me raportin e punës së shpenzuar gjatë periudhës së lëvizjes së qëndrueshme për të kapërcyer rezistenca të dobishme, me punën e forcave lëvizëse.

Një nga detyrat e analizës dinamike të mekanizmit është të kryejë një llogaritje kinetostatike, në të cilën përcaktohen reaksionet në çifte kinematike dhe momenti balancues i aplikuar në lidhjen fillestare nga veprimi i forcave të jashtme dhe forcave inerciale.

Llogaritja e fuqisë së mekanizmit planar dhe hapësinor kryhet sipas grupeve të veçanta strukturore Assur, të cilat janë zinxhirë kinematikë statik të përcaktueshëm. Prania e lidhjeve të tepërta çon në një tejkalim të numrit të reaksioneve të panjohura mbi numrin e kushteve kinetostatike, d.m.th., në papërcaktueshmërinë statike të problemit. Prandaj, mekanizmat pa lidhje të tepërta quhen edhe mekanizma statikisht të përcaktuar.

Përkufizimi analitik i reaksioneve në çiftet kinematike të mekanizmave të përcaktueshëm statikisht reduktohet në një konsideratë të qëndrueshme të kushteve të ekuilibrit për lidhjet që formojnë grupet strukturore. Së bashku me zgjidhjen analitike të problemeve të llogaritjes së forcës, përdoret një përkufizim grafik i reaksioneve duke ndërtuar plane të forcës.

Nëse forcat e fërkimit merren parasysh në llogaritjen e forcës së mekanizmit, atëherë është e mundur të identifikohen marrëdhënie të tilla midis parametrave të mekanizmit, në të cilat, për shkak të fërkimit, lëvizja e lidhjes në drejtimin e kërkuar nuk mund të fillojë, pavarësisht të madhësisë së forcës lëvizëse. Ky fenomen quhet vetëfrenim i mekanizmit, i cili në shumicën e rasteve është i papranueshëm, por ndonjëherë përdoret për të parandaluar lëvizjen e mekanizmit në drejtim të kundërt.

Kur hartoni një mekanizëm, detyra është të zgjidhni në mënyrë racionale masat e lidhjeve të mekanizmit, i cili siguron shlyerjen e ngarkesave dinamike - problemi i balancimit të masave të mekanizmit, ose detyra e balancimit të forcave të inercisë që lindin në lidhjet e mekanizmit.

Ajo ndan:

Për problemin e balancimit të ngarkesave dinamike në themel,

Për problemin e balancimit të ngarkesave dinamike në çifte kinematike.

Kur shqyrtohet rasti i balancimit të një lidhjeje rrotulluese, e përbërë nga një bosht rrotullues me masa të dhëna të lidhura fort, është e mundur të arrihet balancimi i plotë i të gjitha masave të fiksuara në bosht duke instaluar dy kundërpesha në plane të zgjedhura në mënyrë arbitrare, duke përdorur ndërtimin e një poligoni. të forcave dhe të një shumëkëndëshi momentesh me vektorë mbyllës. Të gjitha forcat dhe momentet e çifteve të forcave mund të reduktohen në një lidhje të quajtur lidhje e hedhur.

Balancimi quhet balancimi i masave rrotulluese ose lëvizëse të mekanizmave për të shkatërruar ndikimin e forcave të inercisë. çekuilibër rotori (rrotullues në mbështetëset e trupit) është gjendja e tij, e karakterizuar nga një shpërndarje e tillë e masave, e cila gjatë rrotullimit shkakton ngarkesa të ndryshueshme në mbështetëse. Këto ngarkesa shkaktojnë goditje dhe dridhje, konsumim të parakohshëm dhe reduktojnë efikasitetin. dhe performancën e makinës. Çekuilibri statik i një trupi është një gjendje kur qendra e tij e gravitetit nuk shtrihet në boshtin e rrotullimit. Për të balancuar një trup rrotullues, është e nevojshme që qendra e tij e gravitetit të shtrihet në boshtin e rrotullimit. Për të balancuar vektorin kryesor të forcave të inercisë së një mekanizmi të sheshtë, mjafton që qendra e përbashkët e masës së të gjitha lidhjeve t'i korrespondojë kushtit të koordinatave konstante.

Çekuilibri i rotorit karakterizohet nga madhësia e çekuilibrit. Prodhimi i një mase të çekuilibruar dhe ekscentricitetit të saj quhet vlera e çekuilibrit dhe shprehet në g-mm.

Nëse disbalancat statike dhe momentale ekzistojnë njëkohësisht, atëherë një çekuilibër i tillë quhet dinamik. Me një çekuilibër të rëndësishëm vendosni kundërpesha.

Në varësi të gjendjes së sipërfaqeve të trupave fërkues, ekzistojnë lloje të fërkimit rrëshqitës: fërkimi i pastër(në sipërfaqe pa filma të përthithur ose komponime kimike), fërkim thatë(fërkimi i sipërfaqeve jo të lubrifikuara), kufiri fërkimi (me një shtresë të lehtë lubrifikimi) dhe fërkimi lëngshme(fërkimi i sipërfaqeve të lubrifikuara). Deformimet e zgjatjeve mund të jenë elastike dhe joelastike. Forca e rezistencës në lidhje me lëvizjen e sipërfaqeve krijon një forcë fërkimi. Nëse vrazhdësitë e spikatura të sipërfaqeve janë në kontakt, atëherë ndodh fërkimi i thatë, nëse ka një shtresë lubrifikanti midis sipërfaqeve, ndodh fërkimi i lëngshëm. Me fërkim rrëshqitje të njëjtat zona të sipërfaqeve kontaktuese të një trupi vijnë në kontakt me zona të ndryshme të një trupi tjetër. Me fërkim rrotullues zona të ndryshme të sipërfaqeve kontaktuese të një trupi përputhen vazhdimisht me zonat përkatëse të një trupi tjetër.

Varësia e momentit të aplikuar në boshtin e drejtuar të makinës-motorit ose në boshtin lëvizës të makinës së punës nga shpejtësia këndore e këtyre makinave quhet karakteristikat mekanike të makinës. Për makinat motorike, një ulje e çift rrotullues me një rritje të shpejtësisë këndore është karakteristike; për makinat e punës, me një rritje të shpejtësisë këndore, çift rrotullimi rritet.

Modaliteti i ndezjes së mekanizmit ndodh kur makina ose mekanizmi vihet në lëvizje dhe kur mekanizmi transferohet nga një shpejtësi më e ulët në një më të lartë. Periudha e ndryshimit të forcave gjatë lëvizjes së qëndrueshme të mekanizmit zakonisht korrespondon me një, dy ose disa rrotullime të lidhjes së reduktimit dhe mund të përsëritet një numër të pakufizuar herë nëse kushtet e funksionimit të mekanizmit nuk ndryshojnë. Mënyra e tejkalimit të mekanizmit korrespondon me kohën gjatë së cilës mekanizmi ndalon ose transferohet nga një shpejtësi më e lartë në një më të ulët. Për shumicën e makinerive, lëvizja kryesore është lëvizja e qëndrueshme, dhe vrapimi dhe mbarimi ndodh vetëm kur ndizni dhe ndaloni makinën.

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar ne http://www.allbest.ru/

Postuar ne http://www.allbest.ru/

Analiza e mekanizmit dinamik

1. Probleme të kinetostatikës

Dizajni i mekanizmave të rinj zakonisht shoqërohet me një llogaritje të elementeve të tyre për forcën, dhe dimensionet e lidhjeve vendosen në përputhje me forcat që veprojnë mbi to.

Nëse në kinematikën e mekanizmave, në të cilën merrej parasysh vetëm gjeometria e lëvizjes, skica e lidhjeve ishte lënë pas dore, duke fiksuar vetëm dimensionet karakteristike, siç është, për shembull, distanca midis qendrave të menteshave dhe dimensioneve të tjera që përcaktojnë lëvizja relative e lidhjeve, atëherë kur llogaritet forca, është e nevojshme të kemi një ide të lidhjes në tre dimensione.hapësirë. Forcat që veprojnë në elementët e çifteve kinematike, të cilat shfaqen si rezultat i rezistencave teknologjike dhe mekanike, përcaktojnë sforcimet në hallka, nëse janë zgjedhur përmasat e këtyre të fundit, ose përcaktojnë përmasat e lidhjeve, nëse sforcimet e jepet materiali i lidhjeve.

Kështu, llogaritja e mekanizmave për forcën duhet të paraprihet nga përcaktimi i forcave, prandaj, një nga detyrat kryesore të kinetostatikës është të përcaktojë forcat që veprojnë në elementët e çifteve kinematike dhe shkaktojnë deformime të lidhjeve gjatë funksionimit.

Metodat për llogaritjen e forcave që veprojnë në lidhjet e mekanizmit pa marrë parasysh forcat e inercisë kombinohen nën emrin e statikës së mekanizmave, dhe metodat për llogaritjen e forcave duke marrë parasysh forcat e inercisë së lidhjeve, përcaktohen. përafërsisht quhen kinetostatika e mekanizmave. Në praktikë, metodat e llogaritjes statike dhe kinetostatike të mekanizmave nuk janë të ndryshme, nëse i konsiderojmë forcat e inercisë si forca të jashtme të dhëna.

Kinetostatika kombinon metodat për llogaritjen e forcave që veprojnë në lidhjet e mekanizmit, duke marrë parasysh forcat e inercisë.

2. Forcat që veprojnë në mekanizëm

2.1 Klasifikimi i forcave

Gjatë funksionimit të makinës, në lidhjet e saj aplikohen forca të jashtme të dhëna, të cilat përfshijnë: forcën lëvizëse, forcën e rezistencës teknologjike, forcat e gravitetit të lidhjeve, rezistencat mekanike ose shtesë dhe forcat e inercisë që shfaqen si rezultat i lëvizja e lidhjes. Forcat e panjohura do të jenë reagimet e lidhjeve që veprojnë në elementet e çifteve kinematike.

Forcat që veprojnë në lidhje ndahen me kusht në 2 grupe: forcat lëvizëse P dv dhe forcat e rezistencës P C.

Forcat lëvizëse quhen forca që prodhojnë punë pozitive, d.m.th. drejtimet e forcës lëvizëse dhe shpejtësia e pikës së zbatimit të saj ose përkojnë ose formojnë një kënd të mprehtë.

Megjithatë, në disa raste, forca e aplikuar në lidhjen e makinës mund të kthehet në një forcë rezistence dhe, për rrjedhojë, do të prodhojë punë negative. Si shembull, mund të përmendim motorët me nxehtësi, në të cilët forca që vepron në piston, kur përzierja e gazit është e ngjeshur, prodhon punë negative.

Në një motor me djegie të brendshme, për shembull, forca lëvizëse do të jetë rezultante e forcave të presionit gjatë ndezjes së përzierjes së djegshme.

Forcat e rezistencës quhen forca që pengojnë lëvizjen e lidhjeve të mekanizmit. Puna e këtyre forcave është gjithmonë negative, d.m.th. drejtimi i forcës dhe shpejtësia e pikës së zbatimit të saj janë ose të kundërta ose formojnë një kënd të mpirë. Ka forca të rezistencës së dobishme dhe rezistencës së dëmshme. Në makinat e punës, forca e rezistencës së dobishme është, për shembull, rezistenca ndaj prerjes së metalit, rezistenca ndaj gazeve të ngjeshjes. Forcat e rezistencës së dëmshme janë forcat e fërkimit, forcat e rezistencës së mjedisit.

Përveç këtyre forcave, është e nevojshme të merren parasysh forcat e rëndesës (forcat e peshës) të lidhjeve G, të cilat aplikohen në qendrat e tyre të gravitetit, forcat e inercisë së lidhjeve dhe forcat e reaksioneve të bashkimit.

Forcat e inercisë P u shfaqen gjatë lëvizjes së pabarabartë të lidhjes. Forcat e inercisë, si forcat e peshës, mund të bëjnë punë pozitive dhe negative.

Forcat e reaksionit të lidhjes R, që veprojnë në çifte kinematike, futen kur merret parasysh çdo lidhje e izoluar nga mekanizmi. Kur merret parasysh i gjithë mekanizmi në tërësi, reagimet e lidhjeve duhet të konsiderohen si forca të brendshme, d.m.th. balancuar në çift.

Rezistenca mekanike ose shtesë F në makina gjenden kryesisht në formën e forcave të rezistencës që shfaqen gjatë lëvizjes relative të elementeve të çifteve kinematike, ose, me fjalë të tjera, forcave të fërkimit, në formën e rezistencës mjedisore, për shembull, rezistencave aerodinamike. , forcat e rezistencës për shkak të ngurtësisë së lidhjeve fleksibël, për shembull, litarët, zinxhirët, rripat etj. Forcat e fërkimit shfaqen nën veprimin e reaksioneve normale që veprojnë në çifte kinematike dhe janë forca të njohura. Forcat e fërkimit, si rregull, prodhojnë punë negative, sepse ato drejtohen gjithmonë në drejtim të kundërt me shpejtësinë relative të lëvizjes së elementeve të çifteve kinematike. Kjo lloj rezistence shtesë që shoqëron funksionimin e makinerive është më e rëndësishmja, sepse në shumë raste pothuajse e gjithë energjia e shpenzuar për vënien në lëvizje të makinës harxhohet për tejkalimin e forcave të fërkimit. Në funksion të kësaj, forcat e fërkimit do të konsiderohen veçmas.

2.2 Forcat e jashtme dhe karakteristikat mekanike të makinave

Forcat e jashtme mund të jenë konstante, të tilla si graviteti, rezistenca e prerjes së metalit me një seksion kryq të vazhdueshëm të çipit, etj., ose në varësi vetëm nga pozicioni i lidhjes në të cilën ato veprojnë (forcat e presionit të gazeve që veprojnë në pistonin e një djegieje të brendshme motori ose kompresori, rezistenca, e përballuar nga grushti i presës kur ndezen vrimat, etj.), në shpejtësinë e lidhjes (çift rrotullimi i motorit elektrik, forcat e fërkimit të trupave të lubrifikuar, etj.), në kohë. Përveç kësaj, forcat mund të veprojnë në makinë në varësi të një numri variablash të pavarur të renditur më sipër. Përcaktimi i një vlere specifike të një force të jashtme është i mundur vetëm nëse jepet karakteristika e saj.

Pra, për mekanizmin kryesor të një motori me djegie të brendshme me katër goditje, ligji i ndryshimit të presionit të gazit P në cilindër jepet nga një diagram tregues - varësia P = ѓ (H) (Fig. 1)

Cikli i plotë i motorit përfundon brenda dy rrotullimeve të manivelit. Për gjysmën e parë të rrotullimit, përzierja e djegshme FO thithet, për gjysmën e dytë të rrotullimit, kjo përzierje kompresohet OD, përgjatë kurbës DA - ndezja e përzierjes, përgjatë kurbës AB - zgjerimi i përzierjes së ndezur. (goditja e fuqisë) përgjatë kurbës BF - shter.

Duke vizatuar përgjatë boshtit H zhvendosjen x të marrë nga plani i mekanizmit, është e lehtë të gjendet ordinata përkatëse në diagramin e treguesit.

Presioni i tepërt P nga pistoni është diferenca midis presionit të gazit në cilindër dhe presionit atmosferik, proporcional me ordinatën e matur nga linja e presionit atmosferik.

Forca që vepron në piston përcaktohet nga formula:

ku d është diametri i pistonit.

Për një kompresor me një veprim, ligji i ndryshimit të presionit të gazit në cilindër jepet gjithashtu nga një diagram tregues (Fig. 2).

rrëshqitje e makinës së ingranazheve kinetostatike

Kurba FCD - ngjeshja e gazit,

DA - shter,

AB - zgjerimi i gazit që mbetet në vëllimin e vdekur,

BF - thithja e një pjese të re të gazit

Faktori i shkallës së forcës

ku është ordinata që i përgjigjet ndryshores x.

Diagrami i ndryshimit të fuqisë në boshtin e motorit ose çift rrotullues mesatar në varësi të numrit të rrotullimeve quhet karakteristikë mekanike e motorit (Fig. 3).

2.3 Përcaktimi i forcave inerciale

Gjatë funksionimit të mekanizmit, lindin forca inerciale. Ato shkaktojnë presion shtesë në çiftet kinematike. Këto forca janë veçanërisht të mëdha në makinat me shpejtësi të lartë.

Forcat e inercisë përcaktohen nga pesha e dhënë e lidhjeve dhe nxitimet e tyre. Metoda e përcaktimit varet nga lloji i lëvizjes së lidhjes.

Rasti i parë: lidhja bën një lëvizje plan-paralele (shkopi lidhës). Dihet se forcat elementare të inercisë në këtë rast reduktohen në forcën rezultante P u dhe në momentin e forcave të inercisë M u.

Forca e inercisë P u zbatohet në qendrën e gravitetit të lidhjes dhe është e barabartë me:

ku m është masa e lidhjes

a s - nxitimi linear i qendrës së gravitetit të lidhjes.

Momenti i forcave të inercisë:

ku J s është momenti i inercisë së lidhjes në lidhje me qendrën e gravitetit,

Nxitimi këndor i lidhjes.

Shenja minus tregon se forca e inercisë P u drejtohet në drejtim të kundërt me nxitimin a s, dhe momenti M u drejtohet në drejtim të kundërt me nxitimin këndor.

Madhësia dhe drejtimi i nxitimeve përcaktohen nga llogaritja kinematike. Dhe vlera e m, J s duhet të jepet.

Forca P u dhe momenti M u mund të zëvendësohen nga një forcë rezultante P u e aplikuar në pikën e lëkundjes (Fig. 4).

Për ta bërë këtë, forca e inercisë P u duhet të transferohet në një distancë të barabartë me

Vlera e kësaj shpatulle gjendet në këtë mënyrë: një trekëndësh transferohet nga plani i nxitimit (Fig. 3.3) në lidhjen AB.

segmenti pasi ka gjetur pikën "K" (pika e lëkundjes), ne aplikojmë në të vektorin e forcës së inercisë, të drejtuar në drejtim të kundërt me vektorin e nxitimit të qendrës së gravitetit.

Rasti i dytë: lidhja bën një lëvizje rrotulluese (Fig. 5)

a) Me rrotullim të pabarabartë dhe kur qendra e gravitetit nuk përkon me boshtin e rrotullimit, ndodh forca e inercisë Pu dhe momenti i forcave të inercisë. Kur forca dhe momenti zvogëlohen, SK e shpatullës përcaktohet me formulën (3.4):

ku SK është distanca nga qendra e gravitetit në pikën e lëkundjes.

b) Me lëvizje uniforme, P dhe vendoset në qendër të gravitetit.

M u \u003d 0 sepse =0.

c) Qendra e gravitetit përkon me boshtin e rrotullimit = 0, pastaj P u = 0; M u = 0.

Rasti i tretë: lidhja bën një lëvizje përkthimore (rrëshqitës) (Fig. 6).

Këtu, M u \u003d 0. Nëse lëvizja e lidhjes është e pabarabartë, atëherë lind një forcë inercie

Nëse momenti i inercisë së lidhjes nuk është specifikuar në detyrën për hartimin e kursit, mund të përcaktohet afërsisht nga formula:

ku m është masa e lidhjes,

l - gjatësia e lidhjes,

K - koeficienti 810

Një nga detyrat e dinamikës së mekanizmave është përcaktimi i forcave që veprojnë në elementët e çifteve kinematike dhe të ashtuquajturat forca balancuese. Njohja e këtyre forcave është e nevojshme për llogaritjen e mekanizmave për forcën, përcaktimin e fuqisë së motorit, konsumimin e sipërfaqeve të fërkimit, përcaktimin e llojit të kushinetave dhe lubrifikimit të tyre, etj., d.m.th. Llogaritja e forcës së mekanizmit është një nga fazat thelbësore të projektimit të makinës.

Me balancimin e forcave është zakon të kuptohen forcat që balancojnë forcat e jashtme të dhëna dhe forcat e inercisë së lidhjeve të mekanizmit, të përcaktuara nga gjendja e rrotullimit uniform të manivelit. Numri i forcave balancuese që duhet të aplikohen në mekanizëm është i barabartë me numrin e lidhjeve fillestare ose, me fjalë të tjera, numrin e shkallëve të lirisë së mekanizmit. Kështu, për shembull, nëse një mekanizëm ka dy shkallë lirie, atëherë duhet të aplikohen dy forca balancuese në mekanizëm.

3. Analiza e fuqisë së mekanizmave. Përcaktimi i reaksioneve në çifte kinematike

Analiza e forcës së mekanizmave bazohet në zgjidhjen e detyrës së drejtpërdrejtë ose të parë të dinamikës - për të përcaktuar forcat që veprojnë nga një lëvizje e caktuar. Prandaj, ligjet e lëvizjes së lidhjeve fillestare në analizën e forcës konsiderohen të dhëna. Forcat e jashtme të aplikuara në lidhjet e mekanizmit zakonisht konsiderohen gjithashtu të dhëna dhe, për rrjedhojë, vetëm reaksionet në çifte kinematike i nënshtrohen përcaktimit. Por ndonjëherë forcat e jashtme të aplikuara në lidhjet fillestare konsiderohen të panjohura. Pastaj analiza e fuqisë përfshin përcaktimin e forcave nën të cilat përmbushen ligjet e pranuara të lëvizjes së lidhjeve fillestare. Kur zgjidhen të dyja problemet, përdoret parimi i D "Alembert, sipas të cilit një lidhje e një mekanizmi mund të konsiderohet si në ekuilibër nëse forcat e inercisë u shtohen të gjitha forcave të jashtme që veprojnë mbi të. Ekuacionet e ekuilibrit në këtë rast quhen ekuacionet kinetostatike për t'i dalluar nga ekuacionet e zakonshme statike, pra ekuacionet e ekuilibrit pa marrë parasysh forcat e inercisë. Zakonisht, lidhjet e mekanizmave të sheshtë kanë një rrafsh simetrie paralel me rrafshin e lëvizjes. Pastaj vektori kryesor i forcave të inercisë së lidhja P u dhe momenti kryesor i forcave të inercisë së lidhjes përcaktohen nga formula:

ku m është masa e lidhjes;

Vektori i nxitimit të qendrës së masës.

Në llogaritjen kinetostatike të mekanizmit, është e nevojshme të përcaktohen reaksionet në çifte kinematike dhe ose forca balancuese ose momenti balancues i çiftit të forcave.

Llogaritja e forcës së mekanizmave do të kryhet me supozimin se nuk ka fërkim në çifte kinematike, dhe të gjitha forcat që veprojnë në mekanizëm janë të vendosura në të njëjtin plan.

Një nga metodat e njohura të llogaritjes së forcës është metoda e shqyrtimit të secilës lidhje të mekanizmit në ekuilibër. Me këtë metodë, mekanizmi ndahet në lidhje të veçanta.

Fillimisht merret parasysh bilanci i lidhjes ekstreme, duke llogaritur nga kryesore (udhëheqëse), më pas bilanci i lidhjes së lidhur me ekstremin, etj. Ekuilibri i lidhjes kryesore konsiderohet i fundit.

Duke marrë parasysh një lidhje të vetme në ekuilibër, është e nevojshme të zbatohen në të të gjitha forcat e jashtme (P DV, P PS, P I, G) duke përfshirë reagimet e lidhjeve me të cilat lidhjet e shkëputura veprojnë në lidhjen e marrë.

Le të përshkruajmë metodën e llogaritjes duke përdorur shembullin e një mekanizmi me katër lidhje. Së pari, ne e konsiderojmë lidhjen 3 (krahu lëkundës) në ekuilibër, duke aplikuar në të të gjitha forcat vepruese, duke përfshirë reaksionet e lidhjeve. (Fig. 7)

Reaksioni në çiftin rrotullues "C" është i panjohur as në madhësi, as në drejtim.

Për të përcaktuar këtë reagim, ne e zëvendësojmë atë me dy komponentë (Fig. 7b), njëri prej të cilëve është i drejtuar përgjatë shufrës lidhëse (2), komponenti i dytë drejtohet përgjatë krahut rrotullues (3).

Vlera mund të gjendet nga gjendja e ekuilibrit të lidhjes së konsideruar.

Lidhja (3) është në ekuilibër nën veprimin e forcave të mëposhtme R P.S.; P jashtë; G3; R03; ; .

Ne hartojmë ekuacionin e momenteve të të gjitha forcave rreth pikës D

Nëse pas përcaktimit të kësaj vlere rezulton të jetë negative, atëherë drejtimi i tij do të jetë i kundërt me atë të zgjedhur. Komponenti mund të gjendet duke marrë në konsideratë një lidhje individuale (2) në ekuilibër (Fig. 8a).

Nga kushti i ekuilibrit të lidhjes (2), mund të shkruajmë

Reaksioni i mbetur i panjohur R12 mund të gjendet me metodën grafike duke ndërtuar një plan të forcave të kësaj lidhjeje (Fig. 3.8b).

Ekuacioni i ekuilibrit të lidhjes (2) ka formën e mëposhtme:

Nga një pol i zgjedhur në mënyrë arbitrare, ne vizatojmë forcën në formën e një vektori në shkallë, në të shtojmë gjeometrikisht një vektor që përshkruan forcën G në të njëjtën shkallë, etj.

Vektori na jep madhësinë e reaksionit R 12 në shkallë.

Për ta bërë këtë, ne e konsiderojmë fiksimin AB në ekuilibër. (Fig. 9).

Mavija është nën veprimin e forcës së peshës G 1 , reaksionit të shufrës lidhëse (2) në fiksimin R 21 , forcës së inercisë P u 1 .

Nën veprimin e këtyre forcave, fiksimet në rastin e përgjithshëm nuk do të jenë në ekuilibër. Për ekuilibër, është e nevojshme të zbatohet një forcë balancuese P y , ose një moment balancues M y .

Këto forca dhe çift rrotullues balancues janë forca reaktive ose çift rrotullues nga motori.

Lëreni që forca balancuese të drejtohet përgjatë normales në manovër dhe zbatohet në pikën B. Nga kushti i ekuilibrit të lidhjes AB, mund të hartojmë një ekuacion për shumën e momenteve të të gjitha forcave rreth pikës A.

Forca balancuese mund të gjendet gjithashtu me një metodë në të cilën i gjithë mekanizmi konsiderohet në ekuilibër.

Gjendja e ekuilibrit të mekanizmit mund të shprehet me ekuacionin e mëposhtëm:

Shuma e fuqive të të gjitha forcave të aplikuara në mekanizëm, duke marrë parasysh forcat e inercisë dhe forcat balancuese, është e barabartë me zero.

Fuqia e menjëhershme e forcës së aplikuar në pikën i është në përpjesëtim me momentin e kësaj force në raport me fundin e vektorit të shpejtësisë së rrotullimit të kësaj pike (Fig. 10).

Forca balancuese mund të gjendet nga ekuacioni i ekuilibrit. Shpesh është i përshtatshëm për të gjetur Рy me ndihmën e levës ndihmëse të Zhukovsky, kur për mekanizmin ndërtohet një plan i shpejtësisë polare i rrotulluar me 90°. Në rastin e fundit, forcat e jashtme duhet të zbatohen në skajet e vektorëve të shpejtësisë së gjetur.

Pas kësaj, duke e konsideruar planin e shpejtësisë së rrotulluar si një levë të ngurtë që rrotullohet rreth polit P, mund të shkruajmë ekuacionin e ekuilibrit për levën si shuma e momenteve të forcave në lidhje me polin:

Ekuacioni i ekuilibrit për planin e shpejtësisë, i konsideruar si një levë e ngurtë, është identik me ekuacionin e fuqisë.

Nëse, përveç forcave, një moment M zbatohet edhe në hallkat e mekanizmit (Fig. 11), atëherë ai mund të konsiderohet si një çift forcash, përbërësi i të cilit është i barabartë me:

Forcat e gjetura P zbatohen në pikat përkatëse përfaqësuese të planit të shpejtësisë.

4. Fërkimi në çifte kinematike

4.1 Fërkimi i rrëshqitjes

Humbjet e fërkimit në një mekanizëm nënkuptojnë humbje të fërkimit në çiftet e tij kinematike. Ekzistojnë dy lloje kryesore të fërkimit: fërkimi me rrëshqitje dhe fërkimi me rrotullim. Në çiftet kinematike më të ulëta, ndodh fërkimi rrëshqitës, në çiftet më të larta - vetëm fërkimi rrotullues ose fërkimi rrotullues së bashku me fërkimin rrëshqitës.

Nëse sipërfaqet e trupave në lëvizje A dhe B (Fig. 12) janë në kontakt, atëherë fërkimi që ndodh në këtë rast quhet i thatë. Nëse sipërfaqet nuk preken (Fig. 13) dhe mes tyre ka një shtresë lubrifikanti, atëherë fërkimi i tillë quhet fërkim i lëngshëm. Ka edhe raste kur ka fërkim gjysmë të thatë (mbizotëron e thatë), ose gjysmë të lëngët.

4.2 Fërkimi i thatë

Ligjet bazë:

1. Në një gamë të caktuar shpejtësish dhe ngarkesash, koeficienti i fërkimit të rrëshqitjes mund të konsiderohet konstant, dhe forca e fërkimit F është proporcionale me presionin normal:

ku f është koeficienti i fërkimit të rrëshqitjes,

N është presion normal.

2. Koeficienti i fërkimit të rrëshqitjes varet nga materiali dhe gjendja e sipërfaqeve të fërkimit.

3. Forcat e fërkimit janë gjithmonë të drejtuara në drejtim të kundërt me shpejtësitë relative.

4. Koeficienti i fërkimit në qetësi është disi më i madh se koeficienti i fërkimit gjatë lëvizjes.

5. Me rritjen e shpejtësisë së lëvizjes, forca e fërkimit në shumicën e rasteve zvogëlohet, duke iu afruar një vlere të caktuar konstante; në shpejtësi të ulëta, koeficienti i fërkimit është pothuajse i pavarur nga shpejtësia.

6. Me rritjen e presionit specifik, koeficienti i fërkimit në shumicën e rasteve rritet. Në presione të ulëta specifike, koeficienti i fërkimit është pothuajse i pavarur nga vlera e presionit specifik dhe zona e kontaktit.

7. Me rritjen e kohës para kontaktit, forca e fërkimit rritet.

4.3 Fërkimi i lëngut

Me fërkimin e thatë, ka një shpenzim të madh të punës, e cila kthehet në nxehtësi dhe konsumim të sipërfaqeve fërkuese. Për të eliminuar këto dukuri, një shtresë lubrifikanti futet midis sipërfaqeve të fërkimit. Në këtë rast, në kushte të caktuara, shtresa e lubrifikantit mund të ndajë plotësisht sipërfaqet e fërkimit (Fig. 3.13).

4.4 Fërkimi kur rrëshqitni një rrëshqitës në një plan horizontal

Një çift kinematik përkthimor, i përbërë nga një udhëzues horizontal 2 dhe një rrëshqitës 1, është paraqitur në figurën 14. Le të veprojnë forcat e mëposhtme në rrëshqitësin 1: PD - drejtimi, G - pesha e ngarkesës ose ngarkesa që vepron në rrëshqitësin, N - normale reaksioni, F 0 - forca e fërkimit (reaksioni tangjencial) në qetësi. Me një rrëshqitës lëvizës, në vend të forcës së fërkimit F 0, forca e fërkimit F vepron gjatë lëvizjes, për më tepër, dhe reagimi total.

Këndi i devijimit të reaksionit total nga normalja në drejtim të kundërt me lëvizjen e rrëshqitësit quhet kënd i fërkimit.

Duke pasur parasysh se

Prandaj, koeficienti i fërkimit është i barabartë me tangjenten e këndit të fërkimit.

4.5 Fërkimi në një palë mbajtëse kinematike

Në prani të një hendeku, trunnioni, nën veprimin e M D, rrotullohet nga pozicioni i tij më i ulët në një pozicion të ri, i cili karakterizohet nga një ekuilibër midis forcave lëvizëse dhe forcave të rezistencës. Në fig. 15, janë miratuar emërtimet e mëposhtme: - rrezja e kunjit, Q - ngarkesa e jashtme, R - reaksioni mbajtës që vepron në kurvar, - këndi i fërkimit, - rrezja e rrethit të fërkimit.

Forcat Q dhe R formojnë një çift forcash, momenti i të cilave është momenti i rezistencës; në çdo moment të caktuar balancon momentin e forcave lëvizëse, d.m.th. .

Momenti i forcave të rezistencës

momenti i forcës së fërkimit,

ku; - rrezja e majës;

Për shkak të vogëlsisë së këndit, vlera Prandaj, rrezja e rrethit të fërkimit është e barabartë me zhvendosjen e reaksionit total R nga ngarkesa e jashtme Q.

Pra, momenti i fërkimit

5. Efikasiteti i mekanizmit

Efikasiteti mekanik makinat e quajnë raportin e vlerës absolute të punës së rezistencave të dobishme A P.S. për punën e forcave lëvizëse A D për periudhën e lëvizjes së qëndrueshme:

Nga ekuacioni i lëvizjes së makinës me lëvizje të qëndrueshme, gjejmë.

Pas zëvendësimit në shprehjen (1), marrim shprehjen e mëposhtme për efikasitetin:

ku është faktori i humbjes.

Efikasiteti është sa më i madh, aq më pak është puna e rezistencave të dëmshme. Duke përcaktuar, për shembull, efikasitetin e menjëhershëm në dymbëdhjetë pozicione të mekanizmit të levës në një rrotullim të lëvizjes së qëndrueshme, është e mundur të ndërtohet një grafik i funksionit. Në praktikë, ata zakonisht përdorin vlerën mesatare aritmetike të efikasitetit për periudhën e lëvizjes së qëndrueshme:

Makina mund të ketë efikasitet shumë të ulët të menjëhershëm në pozicione të caktuara të mekanizmit. Efikasiteti i menjëhershëm i një lidhjeje mund të shprehet si një raport fuqie:

ku N P.S. - fuqia e menjëhershme e forcave të dobishme të rezistencës për çdo pozicion të mekanizmit;

N D është fuqia e menjëhershme e forcave lëvizëse për pozicionin përkatës të mekanizmit.

K.p.d. i një grupi mekanizmash ose makinash të lidhura në seri. Një numër makinerish ose mekanizmash të përfshirë në njësi mund të lidhen në seri (Fig. 16 a), paralelisht (Fig. 16 b)

Efikasiteti i përgjithshëm i një makinerie me një lidhje seri mekanizmash është i barabartë me produktin e efikasitetit të tyre.

Në përgjithësi

K.p.d. i një grupi mekanizmash ose makinash të lidhura paralelisht. Kjo lidhje karakterizohet nga një degëzim i rrjedhës totale të energjisë.

Efikasiteti total është i barabartë me:

Figura 16

6. Përcaktimi i reaksioneve në çifte kinematike duke marrë parasysh fërkimin

Llogaritja e kryer në pjesën e parë pa marrë parasysh fërkimin jep vlerat e reaksioneve në çiftet kinematike të mekanizmit në përafrimin e parë. Përcaktimi i forcave duke marrë parasysh fërkimin është një përsosje e mëtejshme dhe zakonisht (dhe në rastin tonë) kryhet me metodën e përafrimeve të njëpasnjëshme. Për të kryer përafrimin e dytë, specifikohen vlerat e koeficientëve të fërkimit të rrëshqitjes në të gjitha çiftet dhe diametrat e trungjeve të çifteve rrotulluese. Procedura për llogaritjen e mekanizmit me dhe pa fërkim është e njëjtë. I vetmi ndryshim është se forcat e reaksionit në çiftet e përkthimit devijojnë nga normalet e mëparshme nga këndi i fërkimit dhe drejtohen kundër vektorit të shpejtësisë së çiftit përkthimor. Në linjat rrotulluese, veprimi i tyre do të kalojë në mënyrë tangjenciale në rrathët e fërkimit, këto reaksione mund të zëvendësohen nga reaksioni i aplikuar në qendër të menteshës, ndërsa është e nevojshme të aplikohet një moment fërkimi në këtë menteshë, i përcaktuar nga formula. :

ku r është rrezja e fërkimit, e përcaktuar nga formula:

ku D y është diametri i trungjeve,

Këndi i fërkimit.

R në formulën (3.13) është reagimi në një menteshë të caktuar, i marrë në pjesën e parë, pa marrë parasysh forcat e fërkimit. Drejtimi i momentit është i kundërt me shpejtësinë këndore të lidhjes në lidhje me menteshën e dhënë.

6.1 Analiza e forcës së ingranazheve

Për shumicën dërrmuese të ingranazheve, kryesorja është mënyra e funksionimit në gjendje të qëndrueshme. Prandaj, në ingranazhet e këtij lloji, momentet nga forcat e inercisë do të jenë të barabarta me zero (pa marrë parasysh lëkundjet e shkaktuara nga ngurtësia e ndryshueshme dhe gabimet e hapit).

Presioni ndërmjet profileve involutore transmetohet përgjatë vijës së angazhimit, që përkon me normalen e tyre të përbashkët.

Nëse një moment i rezistencës M C aplikohet në rrotën e shtyrë, atëherë forca e rezistencës është:

Forca P C zbatohet në timonin lëvizës 1; forca lëvizëse zbatohet në rrotën e shtyrë 2. Nga formula rezulton se, nëse, atëherë forca e presionit P C ndërmjet dhëmbëve është konstante si në madhësi ashtu edhe në drejtim; rritet me rritjen e këndit të angazhimit.

Në qendër të rrotës lëvizëse 1 do të zbatojmë dy forca të barabarta dhe të drejtuara në të kundërt P C. Forcat R * -- presioni në kushinetat e rrotave; dy forca të tjera R formojnë një çift forcash, momenti i të cilave është i barabartë me momentin M D. Duke zëvendësuar vlerën e P C nga formula, marrim

Çifti i aplikuar në rrotën 2 kapërcen momentin e rezistencës të aplikuar në këtë rrotë M C.

Forcat e barabarta dhe të drejtuara kundërt R * dhe Q * formojnë një çift me moment

Ky çift tenton të rrotullojë raftin e transmetimit (kornizën) (në rastin tonë, në drejtim të akrepave të orës). Për të parandaluar që kjo të ndodhë, rafti duhet të fiksohet. Momenti i krijuar nga çifti në fjalë quhet momenti reaktiv.

Natyrisht, edhe me një variabël M C, drejtimet e forcave të presionit midis dhëmbëve dhe në mbështetëset e boshtit do të jenë konstante. Ky është një nga avantazhet e ingranazhit involute, pasi siguron funksionimin e qetë të transmisionit.

Meqenëse profilet e dhëmbëve në procesin e lidhjes së tyre kanë rrëshqitje relative, midis tyre lindin forca fërkimi, F rezultante e të cilave drejtohet kundër shpejtësisë së rrëshqitjes.

Madhësia e kësaj force

ku f është koeficienti i fërkimit të rrëshqitjes së profileve.

Fuqia e forcave të fërkimit në ingranazhet e jashtme

Prandaj, fuqia e forcave të fërkimit në kyçje është e ndryshueshme dhe rritet kur pika e kontaktit M e profileve largohet nga shtylla e lidhjes.

Forcat e fërkimit lindin gjithashtu në kushinetat e boshtit, të cilat janë proporcionale me presionet R dhe Q në këto kushineta. Vlerat e këtyre forcave të fërkimit varen nga një sërë faktorësh (nga kushtet e lubrifikimit të sipërfaqeve kontaktuese, nga vetitë e tyre elastike, të cilat përcaktojnë ligjin e shpërndarjes së presioneve specifike, nga shpejtësia e rrëshqitjes së sipërfaqeve mbajtëse, etj. ). Rezultantja e këtyre forcave, ku f n 1 është koeficienti i fërkimit, duke marrë parasysh kushtet e funksionimit të boshtit në kushineta. Kjo forcë zbatohet në një nga pikat e sipërfaqes mbajtëse të boshtit në një distancë r B nga boshti i tij.

Fuqia e forcave të fërkimit në mbështetëse

Nga formulat mund të shihet se nëse, atëherë fuqia e forcave të fërkimit në mbështetëse është konstante.

Duke përdorur këtë formulë, mund të përcaktoni momentin M D dhe fuqinë N D të motorit, i cili duhet të lidhet me boshtin e lëvizjes së transmisionit, nëse M C dhe i janë dhënë 12

Vlerat e koeficientëve f dhe f n varen nga një numër i madh faktorësh të ndryshëm dhe mund të ndryshojnë brenda kufijve shumë të gjerë. Për shembull, koeficientët e fërkimit të profileve varen jo vetëm nga materialet dhe saktësia e përpunimit të tyre, por edhe nga lubrifikimi; përveç fërkimit të rrëshqitjes, fërkimi i rrotullimit ndodh midis profileve; nëse transmetimi funksionon në një banjë vaji, atëherë puna shpenzohet për përzierjen e vajit, etj.

6.2 Përcaktimi i momenteve në ingranazhin planetar pa fërkim

Shqyrtoni çështjen e përcaktimit të momenteve në mekanizmin planetar, lidhjet e të cilave rrotullohen në mënyrë uniforme. Në mekanizmin planetar të paraqitur në (Fig. 18), rrota e diellit 1, bartësi i planetit 2 dhe rrota e kurorës 4 rrotullohen rreth boshtit qendror C. Komponenti tangjencial P 31 i reagimit ndaj satelitit 3 nga ana e rrota diellore 1, pa marrë parasysh forcën e fërkimit, zbatohet në shtyllën e marsheve A. B forca P 13 drejtohet në anën e kundërt. Në pikën B, përbërësit e reagimit P 34 dhe P 43 veprojnë, dhe në qendër të satelitit - P 23 dhe P 32.

Ne do të shqyrtojmë mekanizma të tillë planetarë në të cilët sateliti nuk është një lidhje dalëse, d.m.th. M 3 =0. Atëherë dhe prandaj:

ku k është numri i satelitëve të mekanizmit.

Nga ekuilibri i lidhjes 2 kemi:

Duke marrë parasysh (3.15) dhe (3.16), ne rishkruajmë (3.17):

Le të shkruajmë kushtin e ekuilibrit për lidhjen 4:

Prandaj, duke pasur parasysh kushtin: Р 43 = -Р 13 nga (3.19) kemi:

Prandaj, nëse dihet një nga momentet që vepron në mekanizmin planetar, atëherë duke ditur rrezet e rrathëve fillestarë, duke përdorur formulat (3.18) dhe (3.19), mund të përcaktohen momentet e panjohura.

Problemi i përcaktimit të momenteve gjithashtu mund të zgjidhet duke përdorur planin e përgjithshëm të shpejtësive këndore. Konsideroni metodën për përcaktimin e momenteve.

Le të ndërtohet një plan i përgjithshëm i shpejtësive këndore për një kuti ingranazhesh planetare me ingranazhe të korrigjuara (Fig. 19)

Furnizimi me energji elektrike në lidhjen 1.

Fuqia e marrë nga transportuesi.

Meqenëse humbjet nuk merren parasysh, atëherë:

Meqenëse nën veprimin e momenteve, mekanizmi planetar në modalitetin e ekuilibrit të qëndrueshëm është në ekuilibër, atëherë barazia ndodh

ku M 4 , kur duhet kuptuar si momenti që duhet zbatuar në lidhjen 4 në mënyrë që të mos rrotullohet.

Nga (3.21) marrim:

6.3 Përcaktimi i efikasitetit të ingranazhit planetar

efikasiteti transmetimi mekanik varet nga shumë faktorë, ndër të cilët më kryesorët janë humbjet e fuqisë në rrjetëzimin e çifteve të marsheve. Le të përcaktojmë efikasitetin kuti ingranazhesh planetare kur transferoni momente nga lidhja 1 në lidhjen 2 sipas formulës:

ku quhet raporti i fuqisë. Këtu dhe janë momentet që veprojnë në lidhjet 2 dhe 1, duke marrë parasysh fërkimin në angazhim - raporti kinematik i marsheve.

6.4 Llogaritja e forcës së mekanizmave të kamerës

Meqenëse lidhja e shtyrë (shkopi shtytës) lëviz me një shpejtësi të ndryshueshme, modelet e veprimit të forcave të aplikuara në mekanizmin e kamerës në pjesë të ndryshme të intervalit të lëvizjes së tij janë të ndryshme.

Në intervalin e lëvizjes së punës, një forcë e dobishme e rezistencës R zbatohet në lidhjen e shtyrë, e drejtuar kundër shpejtësisë së lidhjes. Forca R zakonisht jepet gjithmonë; mund të jetë konstante ose e ndryshueshme.

Nëse mekanizmi ka një mbyllje me fuqi të çiftit të sipërm, atëherë forca elastike P P e sustës vepron në lidhjen e shtyrë në të njëjtin drejtim, e cila është e ngjeshur në këtë kohë.

Për shkak të lëvizjes së pabarabartë të shufrës, lind një forcë inercie:

ku është masa e shufrës, është nxitimi i saj; forca Ra drejtohet në të kundërt me nxitimin e shtyllës. Meqenëse masa e shtyllës është konstante, ligji (grafiku) i ndryshimit të fuqisë përkon me ligjin (grafiku) i ndryshimit të nxitimit të shiritit.

Q rezultante e të gjitha forcave të aplikuara në shirit është:

Nëse neglizhohet fërkimi në çiftin e kamerës-shufrës, atëherë drejtimi i forcës P të presionit të kamerës në shufër përkon me profilin normal të kamerës. Nëse fërkimi në udhëzuesin C nuk merret parasysh, atëherë në mënyrë që shufra të lëvizë sipas një ligji të caktuar, është e nevojshme që në çdo pozicion të mekanizmit forca P e presionit të kamerës në shufër të jetë e barabartë me

ku - këndi ndërmjet forcës dhe drejtimit të lëvizjes së shufrës - këndi i transmetimit të lëvizjes.

Nëse fërkimi në kushinetat e boshtit me gunga nuk merret parasysh, atëherë momenti i lëvizjes në bosht me gunga

ku është vektori i rrezes së profilit të kamerës.

Vetë-frenimi. Duke marrë parasysh forcat e fërkimit në llogaritjen e forcës së mekanizmit, është e mundur të identifikohen marrëdhënie të tilla midis parametrave të mekanizmit, në të cilat, për shkak të fërkimit, lëvizja e lidhjes në drejtimin e kërkuar nuk mund të fillojë, pavarësisht nga madhësia e forcës lëvizëse.

Në shumicën e mekanizmave, vetë-frenimi është i papranueshëm, por në disa raste përdoret për të parandaluar lëvizjen spontane në drejtim të kundërt (krikë, disa lloje mekanizmash ngritës, etj.).

këndi i presionit. Këndi i presionit në lidhjen nga ana e lidhjes është këndi midis drejtimit të forcës së presionit (reaksioni normal) në lidhjen nga ana e lidhjes dhe shpejtësisë së pikës së aplikimit të kësaj force. Këndi i presionit në lidhjen nga ana e lidhjes shënohet me. Megjithatë, shpesh merret parasysh vetëm një kënd presioni. Pastaj indekset në shënim hiqen.

4. Analiza e lëvizjes së mekanizmit nën veprimin e forcave

Presionet dinamike janë forca shtesë që ndodhin në çifte kinematike gjatë lëvizjes së mekanizmit. Këto presione janë shkaku i lëkundjeve të disa hallkave të mekanizmit, ato janë të ndryshueshme në madhësi dhe drejtim. Korniza e këtij mekanizmi përjeton gjithashtu presione dinamike, të cilat kanë një efekt të dëmshëm në fiksimet e tij dhe në këtë mënyrë prishin lidhjen e kornizës me themelin. Gjithashtu, presionet dinamike rrisin forcat e fërkimit në pikën kryesore të boshteve rrotulluese, rrisin konsumin e kushinetave. Prandaj, gjatë projektimit të mekanizmave, ata përpiqen të arrijnë ripagimin e plotë ose të pjesshëm të presioneve dinamike (problemi i balancimit të forcave të inercisë së mekanizmave).

Lidhja e mekanizmit do të konsiderohet e balancuar nëse vektori i tij kryesor dhe momenti kryesor i forcave të inercisë së pikave materiale janë të barabarta me zero. Çdo lidhje e mekanizmit mund të çekuilibrohet veçmas, por mekanizmi në tërësi mund të jetë i balancuar plotësisht ose pjesërisht. Problemi i balancimit të forcave të inercisë në mekanizma mund të ndahet në dy detyra: 1) në lidhje me balancimin e presioneve në çiftet kinematike të mekanizmit 2) në lidhje me balancimin e presioneve të mekanizmit në tërësi në themel.

Me rëndësi të madhe është balancimi i lidhjeve rrotulluese. Çekuilibri i lehtë i rotorëve me rrotullim të shpejtë dhe motorëve elektrikë shkakton presione të larta dinamike në kushineta.

Detyra e balancimit të trupave rrotullues konsiston në një zgjedhje të tillë të masave të tyre, në të cilën do të ketë një shlyerje të plotë ose të pjesshme të presioneve inerciale shtesë në mbështetëse.

Forca centrifugale që rezulton e inercisë:

Momenti rezultues i të gjitha forcave të inercisë së trupit rreth rrafshit që kalon nëpër qendrën e masës.

ku m është masa e të gjithë trupit,

Largësia e qendrës së masës trupore S nga boshti i rrotullimit;

Momenti centrifugal i inercisë rreth boshtit të rrotullimit dhe një rrafshi pingul me boshtin e rrotullimit dhe që kalon nga qendra e masës S të trupit.

Kur rrotullohet trupi, këndi midis vektorëve dhe mban të njëjtën vlerë gjatë gjithë kohës. Nëse forca e inercisë që rezulton dhe momenti rezultues i forcave të inercisë janë të barabarta me zero, atëherë trupi do të jetë plotësisht i balancuar, që do të thotë se trupi rrotullues nuk ushtron asnjë presion dinamik mbi mbështetësit.

Këto kushte do të plotësohen vetëm kur qendra e masës së trupit shtrihet në boshtin e rrotullimit, i cili do të jetë një nga boshtet e tij kryesore të inercisë. Nëse barazitë (4.1) dhe (4.2) plotësohen njëkohësisht, atëherë momenti centrifugal i inercisë do të jetë i barabartë me zero. Nëse kushti (4.1) plotësohet, atëherë trupi konsiderohet të jetë i balancuar statikisht; nëse kushti (4.2) është i plotësuar, atëherë trupi konsiderohet të jetë i balancuar dinamikisht.

Çekuilibri statik matet me momentin statik.

G është pesha e trupit rrotullues, n.

Çekuilibri dinamik i një trupi rrotullues matet me sasinë

Në praktikë, një trup i pabalancuar balancohet me kundërpesha. Trupat rrotullues, në të cilët gjatësia totale a është shumë më e vogël se diametri i tyre, kanë momente të parëndësishme centrifugale të inercisë; prandaj mjafton që trupat e tillë të balancohen vetëm në mënyrë statike.

Supozoni se trupi A është statikisht i pabalancuar. Në rastin më të thjeshtë, kundërpesha vendoset në një vijë që kalon nga qendra e gravitetit S, në anën tjetër të boshtit të rrotullimit në një distancë prej saj. (Fig. 21)

Ne gjejmë masën e kundërpeshës nga ekuacioni (4.1):

Në vend që të vendosni një kundërpeshë, mund të hiqni një pjesë të masës. Vlera e masës së hequr përcaktohet me formulën (4.5). Ndonjëherë rrafshi i montimit të kundërpeshës nuk mund të zgjidhet në mënyrë konstruktive në rrafshin e rrotullimit në të cilin ndodhen masat e çekuilibruara. Në këtë rast, dy kundërpesha mund të instalohen në dy plane pingul me boshtin e rrotullimit, të quajtur zakonisht plane korrigjimi, por në këtë rast është e nevojshme të përjashtohet mundësia e presionit mbi mbështetëset jo vetëm nga forca e inercisë që rezulton, por edhe nga momentet e forcave të inercisë. Masat dhe kundërpeshat përcaktohen në përputhje me formulat (4.1) dhe (4.2) nga ekuacionet

Duke shtuar masat e këtyre kundërpeshave, marrim

Balancimi i plotë i trupit rrotullues mund të arrihet edhe me ndihmën e dy kundërpeshave të vendosura në rrafshet arbitrare 1 dhe 2 dhe në distanca arbitrare nga boshti i rrotullimit.

Trupat rrotullues zakonisht projektohen në mënyrë që ato të balancohen vetë. Më shpesh, trupat rrotullues bëhen në formën e një ose më shumë cilindrave që kanë një bosht të përbashkët që përkon me boshtin e rrotullimit të trupit. Megjithatë, në shumë raste një formë e tillë nuk mund të bëhet dhe një trup rrotullues pa kundërpesha është i pabalancuar. Për të përcaktuar madhësinë dhe pozicionin e kundërpeshave, është e nevojshme të zgjidhni një pjesë të ekuilibruar të trupit sipas vizatimit dhe të përcaktoni për pjesët e mbetura - gjunjët, kamerat, etj. qendrat e tyre të gravitetit, duke supozuar se masat e këtyre pjesëve janë të përqendruara në to.

Supozoni se për çdo trup të gjitha masat e tij të çekuilibruara reduktohen në tre masa të çekuilibruara (Fig. 22). Duke përdorur metodën e sjelljes së vektorit në një qendër të caktuar, çdo numër masash që rrotullohen në plane të ndryshme mund të balancohet nga dy kundërpesha. Le të vendosen qendrat e gravitetit të masave në tre plane pingul me boshtin e rrotullimit. Kushtet për mungesën e presionit mbi kushinetat nga vektori kryesor dhe momenti kryesor në lidhje me qendrën e referencës O 1 të forcave të inercisë centrifugale shprehen me ekuacionet:

Ne ndërtojmë shumëkëndësha të vektorëve të forcës dhe vektorëve të momentit (Fig. 22 d, e). Balancues në rastin e parë është vektori i paraqitur në rrafshin 2 nga vektori (Fig. 22 c), dhe në të dytën - vektori (Fig. 22 e), që përshkruan momentin e rrotullimit të një çifti vektorësh të vendosur në planin 1, dhe ndodhet në rrafshin 2. Secili prej tyre është i barabartë në madhësi. Kështu, masat e dhëna dhe do të balancohen plotësisht nga dy masa të vendosura përgjatë rrafshit 1 dhe përgjatë rezultantes në planin 2. Nga sa më sipër rezulton se:

1.) çdo numër masash rrotulluese të vendosura në të njëjtin rrafsh rrotullimi balancohet nga një kundërpeshë e vendosur në të njëjtin rrafsh, në varësi të kushtit të ekuilibrit

2.) çdo numër masash që shtrihen në plane të ndryshme rrotullimi balancohet nga dy kundërpesha të instaluara në dy plane arbitrare pingul me boshtin e rrotullimit, duke iu nënshtruar dy kushteve të ekuilibrit:

Për të balancuar një mekanizëm të sheshtë në themel, është e nevojshme dhe e mjaftueshme të zgjidhen masat e lidhjeve të këtij mekanizmi në mënyrë të tillë që qendra e përbashkët e masës e lidhjeve të tij lëvizëse të mbetet e palëvizshme:

dhe momentet centrifugale të inercisë së masave të lidhjeve rreth boshteve x dhe z, y dhe z ishin konstante:

Nëse plotësohen këto kushte, vektori kryesor i forcave të inercisë dhe momentet kryesore të forcave të inercisë rreth boshteve x dhe y do të balancohen. Momenti kryesor i forcave të inercisë rreth boshtit z, pingul me rrafshin e lëvizjes së mekanizmit, balancohet nga momenti i forcave lëvizëse dhe forcave të rezistencës në boshtin kryesor të makinës. Në praktikë, gjatë balancimit të mekanizmave, kushtet e mësipërme (4.9) dhe (4.10) plotësohen pjesërisht.

Le të jepet, për shembull, mekanizmi i ABCD me katër lidhje të artikuluara (Fig. 23), kërkohet të balancohet vetëm vektori kryesor i forcave të inercisë. Le të shënojmë masat e lidhjeve AB, BC dhe CD, përkatësisht, me dhe; gjatësia e lidhjeve - përmes dhe dhe largësia e qendrave të gravitetit dhe këto lidhje nga pikat A, B dhe C - përmes dhe. Për të përmbushur kushtin (4.9.), është e nevojshme që qendra e përbashkët e masës S të mekanizmit të jetë në vijën AD, qoftë midis pikave A dhe D, ose pas tyre. Në këtë rast, qendra e masës së mekanizmit S gjatë lëvizjes së tij do të mbetet e palëvizshme dhe, për rrjedhojë, vektori kryesor i forcave të inercisë së mekanizmit do të jetë i balancuar.

Masat e lidhjeve dhe pozicionet e qendrave të tyre të gravitetit duhet të zgjidhen në mënyrë që

Nëse mekanizmi përbëhet nga n lidhje lëvizëse, atëherë kur zgjidhim problemet e zgjedhjes së masave të mekanizmit që plotësojnë kushtin e ekuilibrit të vektorit kryesor të forcave të inercisë së mekanizmit, kemi 2n sasi të panjohura; mund të përpilohen ekuacionet që lidhin këto madhësi (n-1). Pas një zgjedhje arbitrare të vlerave (n + 1), vlerat e mbetura marrin vlera të caktuara. Në mekanizmin në studim, numri i lidhjeve lëvizëse është n=3, numri i vlerave të zgjedhura është 2n=6 dhe numri i ekuacioneve të pavarura është n-1=2. Kështu, duke marrë për shembull vlerat e m 3 dhe s 3, nga ekuacioni (4.12) marrim vlerën m 2 s 2, në të cilën njërës mund t'i jepet një nga të panjohurat dhe të merret tjetra. Duke zëvendësuar vlerat e marra në ekuacionin (4.11), përcaktojmë vlerën e m 1 s 2, në të cilën mund t'i jepet edhe një vlerë. Ekuacionet (4.11) dhe (4.12) për detyra të ndryshme fillestare mund të përdoren për të marrë tre variante të skemave të një mekanizmi të balancuar me katër shirita. 23 (a, c, e). Prandaj, nëse supozojmë se vendndodhja e qendrës së gravitetit të lidhjes pas menteshave të saj korrespondon, si të thuash, me instalimin e një kundërpeshe, atëherë mund të themi se problemi i balancimit të vektorit kryesor të forcave të inercisë të mekanizmit të një mekanizmi i varur me katër lidhje mund të zgjidhet duke instaluar kundërpesha në dy nga lidhjet e tij.

Në mënyrë të ngjashme, është e mundur të zgjidhet problemi i zgjedhjes së masave të lidhjeve individuale për të balancuar gjashtë-lidhjet e artikuluara dhe çdo mekanizëm të formuar nga shtresimi i grupeve me dy lidhje. Duke pasur ekuacionet e dhëna (9.) mund të zëvendësohet me një ekuacion vektorial

Ku r s është një vektor që përcakton pozicionin e qendrës së përbashkët të masës.

Kushti (4.13) plotësohet, në veçanti, kur r s =0; kjo gjendje çon në një metodë të përzgjedhjes së mekanizmave me lidhje simetrike të masave të barabarta.

Figura 24 tregon diagramet e mekanizmave simetrik të rrëshqitësit të fiksimit dhe me katër lidhje me varëse. Në rastet kur vendosja e lidhjeve në mekanizmat simetrikë është shumë e rëndë ose zgjedhja e masave është strukturalisht jopraktike, përdoret metoda e instalimit të kundërpeshave.

Le të kërkohet, për shembull, të balancohet vetëm vektori kryesor i forcave të inercisë së mekanizmit rrëshqitës me manivalë, skema e të cilit është paraqitur në figurën 25. Le të shënojmë masat e fiksimit 1, shufrës lidhëse 2 dhe rrëshqitësin 3 deri në m 1, m 2, m 3 dhe do t'i konsiderojmë të përqendruara, përkatësisht, në lidhjet e qendrave të gravitetit S 1, S 2 dhe B. Instalojmë një kundërpeshë në drejtëzën AB në pikën D dhe përcaktojmë masën e saj m pr nga kushti që qendra e gravitetit të masave m pr, m 2 dhe m 3 të përputhet me pikën A. Nga ekuacioni i momenteve statike në lidhje me pikën A kemi

Masa e kundërpeshës së instaluar në pikën C të fiksimit përcaktohet nga kushti që qendra e gravitetit të masave të përputhet me pikën O. Nga ekuacioni i momenteve statike në lidhje me pikën O gjejmë

Rrezet dhe c të kundërpeshave zgjidhen në mënyrë arbitrare. Pasi të jenë instaluar kundërpeshat, qendra e masës së mekanizmit në të gjitha pozicionet e tij do të përkojë me pikën O dhe, për rrjedhojë, do të mbetet e palëvizshme gjatë gjithë funksionimit. Kështu, dy kundërpesha dhe balancojnë plotësisht të gjitha forcat e inercisë së mekanizmit të konsideruar. Sidoqoftë, një balancim i tillë i plotë i forcave të inercisë së mekanizmave rrëshqitës me manivë përdoret rrallë në praktikë, pasi me një vlerë të vogël të rrezes c, masa është shumë e madhe, gjë që çon në shfaqjen e ngarkesave shtesë në çiftet kinematike. dhe lidhjet e mekanizmit. Me një vlerë të madhe të rrezes c, dimensionet e përgjithshme të të gjithë mekanizmit rriten shumë. Prandaj, ato shpesh kufizohen vetëm në një balancim të përafërt të forcave të inercisë. Pra, në mekanizmat e rrëshqitësit me manivalë, metoda e instalimit të një kundërpeshe në manovër është metoda më e zakonshme për balancimin e përafërt të forcave të inercisë. Në këto mekanizma, në praktikë, shpesh përdoret balancimi i vetëm masës së fiksimit dhe pjesës së masës së shufrës lidhëse.

Kur zgjidhen disa çështje të dinamikës së një mekanizmi me një shkallë lirie, është e mundur të zbatohet ligji i ndryshimit të energjisë kinetike, i cili formulohet si më poshtë: rritja e energjisë kinetike të mekanizmit në zhvendosjen e tij përfundimtare është e barabartë. te shuma algjebrike e punës së të gjitha forcave të dhëna.

ku është energjia kinetike e mekanizmit në një pozicion arbitrar

Energjia kinetike e mekanizmit në pozicionin fillestar

Shuma algjebrike e punës së të gjitha forcave dhe momenteve të aplikuara në mekanizëm

Për lëvizjen paralele në plan:

ku është momenti i inercisë së lidhjes në lidhje me boshtin që kalon nga qendra e masës S

Për nga natyra e ndryshimit të energjisë kinetike, cikli i plotë i funksionimit të njësisë së makinës në rastin e përgjithshëm përbëhet nga tre pjesë: nxitimi (fillimi), gjendja e qëndrueshme dhe mbarimi (ndalimi) (Fig. 4.6). Koha t p karakterizohet nga një rritje në shpejtësinë e lidhjes kryesore, dhe kjo është e mundur kur >, dhe gjatë kohës së mbarimit<, т.е. кривая зависимости кинетической энергии в первом случае монотонно возрастает, во втором случае - монотонно убывает.

Lëvizja e qëndrueshme është më e gjatë. Gjatë kësaj faze kryhet puna e dobishme për të cilën është projektuar mekanizmi. Prandaj, koha totale e lëvizjes së qëndrueshme mund të përbëhet nga çdo numër i cikleve të lëvizjes që korrespondojnë me një ose më shumë rrotullime të fiksimit.

Kemi dy variante të lëvizjes së qëndrueshme.

Opsioni i parë: energjia kinetike T e mekanizmit është konstante gjatë gjithë mënyrës së lëvizjes. Shembull: një sistem ingranazhesh që rrotullohen me shpejtësi këndore konstante ka energji kinetike konstante.

Opsioni i dytë: karakterizohet nga frekuenca e lëvizjes së boshtit lëvizës të mekanizmit me luhatje të vogla në T brenda periudhës. Intervali mund të përfshijë një ose dy rrotullime të fiksimit, për shembull, për një motor, intervali i ndryshimit T është dy rrotullime të fiksimit.

E gjithë rrjedha e energjisë e furnizuar në makinë, si dhe energjia kinetike e vetë makinës gjatë funksionimit të saj, mund të balancohen si më poshtë:

ku është puna e forcave lëvizëse

Puna e forcave të rezistencës së dobishme

Puna e forcave të fërkimit

Puna e gravitetit

Puna e forcave të inercisë

Për kohën e lëvizjes së qëndrueshme, kur shpejtësia është e njëjtë në fund të ciklit dhe në fillim të ciklit të ardhshëm, d.m.th. punojnë dhe janë të barabartë me zero, d.m.th.

Duke neglizhuar forcën e fërkimit, kemi

Ky ekuacion është ekuacioni kryesor i energjisë i lëvizjes periodike të qëndrueshme të mekanizmit.

Shpejtësia këndore e lidhjes kryesore brenda ciklit të lëvizjes së qëndrueshme është përgjithësisht një variabël.

Ndryshimet në shpejtësinë këndore të lidhjes lëvizëse shkaktojnë presione shtesë (dinamike) në çiftet kinematike, të cilat zvogëlojnë efikasitetin e përgjithshëm të makinës, besueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e saj. Përveç kësaj, luhatjet e shpejtësisë përkeqësojnë procesin e punës së makinës.

Luhatja e shpejtësisë është pasojë e dy faktorëve - një ndryshim periodik në momentin e reduktuar të inercisë së mekanizmit dhe natyrën periodike të veprimit të forcave dhe momenteve.

Përveç lëkundjeve periodike të shpejtësive, në mekanizëm mund të ndodhin edhe lëkundje jo periodike, d.m.th. jo e përsëritur, e shkaktuar nga arsye të ndryshme, si ndryshimi i papritur i ngarkesës.

Lloji i parë i dridhjes rregullohet brenda pabarazisë së lejuar të lëvizjes duke montuar një masë shtesë (volant) në bosht.

Në rastin e dytë, problemi i rregullimit zgjidhet duke instaluar një mekanizëm të veçantë të quajtur rregullator.

Kufijtë e ndryshimit të lejuar në shpejtësinë këndore përcaktohen në mënyrë empirike. Pabarazia e lëvizjes së makinës karakterizohet nga raporti i pabarazisë absolute me shpejtësinë mesatare të saj

Zakonisht vendoset dhe ku

Duke pasur raportet e mëposhtme:

Së bashku zgjidhim dy ekuacione (4.14) dhe gjejmë:

Ose, duke neglizhuar vlerën për shkak të vogëlësisë së saj, marrim:

Puna periodike e pabarabartë e makinës, si rregull, është një efekt i dëmshëm dhe mund të tolerohet për shumicën e makinave vetëm brenda kufijve të caktuar. Këto dukuri të dëmshme në makineri shprehen, për shembull, në vijim: dridhjet gjatë lëvizjes së mjeteve transportuese, thyerja e fillit në makineritë e tekstilit, mbinxehja e mbështjelljeve të motorëve elektrikë, ndezja e dritës për shkak të rrotullimit të pabarabartë të armaturës së elektricitetit. gjeneratori i rrymës, pastërtia dhe saktësia e pamjaftueshme e trajtimit sipërfaqësor të pjesëve në makinat metalprerëse, heterogjeniteti dhe trashësia e pabarabartë e saldimeve gjatë saldimit duke përdorur makina saldimi automatike, këputja e fletës gjatë tërheqjes së produkteve në presa, etj.

Pabarazia e lejuar e goditjes së makinës jepet nga koeficienti q dhe varet nga qëllimi i makinës. Këto vlera janë krijuar nga përvoja shumëvjeçare në funksionimin e makinës.

Kështu, dhe ndryshojnë nga shpejtësia mesatare këndore e dhënë me, e cila për d=1/25 është vetëm 2%, dhe për d=1/50 devijimi më i madh është vetëm 1% i. Nga kjo shihet se edhe me q relativisht të madh, lëvizja e lidhjes drejtuese të makinës është mjaft uniforme.

Lëvizja e lidhjes drejtuese është sa më afër uniformës, aq më i madh është momenti i reduktuar i inercisë ose masa e reduktuar e mekanizmit. Rritja e masave të reduktuara dhe momentit të inercisë kryhet praktikisht duke u ulur në boshtin e makinës volant me masë dhe moment të caktuar inercie.

Kur analizoni funksionimin e makinës dhe përcaktoni ligjin e lëvizjes së lidhjes fillestare të mekanizmit me një shkallë lirie, është e përshtatshme të operoni jo me masa reale që lëvizin me shpejtësi të ndryshueshme, por me masa, ose ekuivalente, me kusht. transferohet në çdo lidhje të mekanizmit.

Në të njëjtën mënyrë, forcat ose momentet e aplikuara në lidhje individuale mund të zëvendësohen me kusht nga një forcë ose moment i aplikuar në çdo lidhje në mekanizëm.

Forca e reduktuar është një forcë e tillë, fuqia e së cilës është e barabartë me shumën e fuqive të të gjitha forcave të aplikuara në lidhje.

Lidhja në të cilën zbatohet forca e reduktuar quhet hallka e reduktimit.

Fuqia e çdo force të aplikuar në pikën "", bazuar në seksionin e mëparshëm, mund të përcaktohet si momenti i kësaj force në lidhje me fundin e vektorit të shpejtësisë.

Fuqia mund të shkruhet në terma të momentit të reduktuar të forcave

Masa e reduktuar është një masë e tillë fiktive e përqendruar në pikën e lidhjes së reduktimit, energjia kinetike e së cilës është e barabartë me energjinë kinetike të të gjithë mekanizmit.

ku është momenti i reduktuar i inercisë së lidhjes,

Shpejtësia këndore e lidhjes së reduktimit,

Shpejtësia e pikës B të lidhjes së reduktimit.

Momenti i reduktuar i inercisë

Momenti i inercisë i reduktuar në boshtin kryesor (lidhjen) është një moment i tillë i kushtëzuar i inercisë, me të cilin boshti kryesor ka në një pozicion të caktuar të makinës një energji kinetike të barabartë me energjinë kinetike të të gjithë mekanizmit.

Shumica e makinave funksionojnë, si rregull, në një gjendje të qëndrueshme, e cila karakterizohet nga fakti se makina merr nga motori në 1 cikël aq energji sa harxhon në të njëjtën kohë për të kryer punën për të cilën është menduar.

Një cikël është një periudhë kohore pas së cilës përsëriten të gjithë parametrat që karakterizojnë funksionimin e makinës (përsëritja periodike e shpejtësive, përshpejtimeve, ngarkesave, etj.). Prandaj, lëvizja e lidhjeve të makinës është periodike. Koncepti i lëvizjes së qëndrueshme nuk do të thotë aspak që lidhja lëvizëse e makinës lëviz në mënyrë të njëtrajtshme.

Merrni parasysh ekuacionin e lëvizjes së lidhjes së reduktimit:

Nga ky ekuacion rezulton se për lëvizje uniforme (d.m.th., kur e = 0) në çdo moment të ciklit, duhet të plotësohen kushtet e mëposhtme:

ato. ndryshimi i momentit duhet të ndjekë ligjin e ndryshimit të produktit, i cili në praktikë nuk mund të arrihet me mjete të thjeshta.

Kështu, edhe kur

Kështu, për shembull, fiksimi i një planeri, i cili përfshin një mekanizëm lëkundës, ose një shtypës me maniak, i cili përfshin një mekanizëm rrëshqitës me maniçe, edhe pa ngarkesë, nuk do të lëvizë në mënyrë të barabartë.

Barazia e momenteve në praktikë vërehet jashtëzakonisht rrallë. Për shkak të këtyre arsyeve, lëvizja e qëndrueshme e makinerive ndodh me një ndryshim periodik të shpejtësisë, e cila ndryshon brenda ciklit në rreshta:

Shumica e makinave funksionojnë, si rregull, në një gjendje të qëndrueshme, e cila karakterizohet nga fakti se makina shpenzon në një cikël punën që merr për cikël nga motori, domethënë është një parakusht për lëvizje të qëndrueshme.

Roli fizik i volantit në makinë mund të imagjinohet si më poshtë. Nëse brenda një këndi të caktuar rrotullimi të lidhjes fillestare të mekanizmit, puna e forcave lëvizëse është më e madhe se puna e forcave të rezistencës, atëherë lidhja fillestare rrotullohet me shpejtësi dhe energjia kinetike e mekanizmit rritet.

Në mungesë të një volant, e gjithë rritja e energjisë kinetike shpërndahet midis masave të lidhjeve të mekanizmit. Volant rrit masën totale të mekanizmit dhe për këtë arsye, me të njëjtën rritje të energjisë kinetike, rritja e shpejtësisë këndore pa një volant do të jetë më e madhe se sa me një volant.

...

Dokumente të ngjashme

Përcaktimi i shkallës së lëvizshmërisë së mekanizmit sipas formulës së Chebyshev P.L. Llogaritja e klasës dhe renditja e grupeve strukturore Assur të një mekanizmi me levë të varur. Ndërtimi i një plani përshpejtimi. Përcaktimi i reaksioneve në çifte kinematike me metodën e ndërtimit të planeve të forcës.

punim afatshkurtër, shtuar 14.02.2016


Analiza dinamike, strukturore, kinematike dhe e fuqisë së mekanizmit, ndërtimi i planit të shpejtësive dhe përshpejtimeve. Zgjedhja e skemës së projektimit dhe llogaritja e projektimit të mekanizmit për forcë. Ndërtimi i diagrameve dhe përzgjedhja e seksioneve të lidhjes së mekanizmit për lloje të ndryshme seksionesh.

punim afatshkurtër, shtuar 18.09.2010


Përcaktimi i forcave dhe momenteve që veprojnë në lidhjet e mekanizmit të levës dhe mënyrat për të zvogëluar ngarkesat dinamike që ndodhin gjatë funksionimit të tij. Studimi i mënyrave të lëvizjes së mekanizmave nën veprimin e forcave të dhëna. Vlerësimi i forcës së elementeve të mekanizmit.

punim afatshkurtër, shtuar 24.08.2010


Hetimi i lëvizjes së mekanizmit me metodën e ndërtimit të diagrameve kinematike. Llogaritja kinetostatike e grupeve Asura. Leva Zhukovsky. Përcaktimi i momentit të reduktuar të inercisë dhe forcave të rezistencës. Sinteza e ingranazheve involute dhe mekanizmave planetare.

punim afatshkurtër, shtuar 05/08/2015


Karakterizimi i metodave të përafërta për përcaktimin e koeficientit të fërkimit të rrëshqitjes, veçoritë e llogaritjes së tij për materiale të ndryshme. Vlera dhe llogaritja e forcës së fërkimit sipas ligjit të Kulombit. Pajisja dhe parimi i funksionimit të instalimit për përcaktimin e koeficientit të fërkimit.

punë laboratorike, shtuar 01/12/2010


Thelbi i ligjit për përcaktimin e forcës maksimale statike të fërkimit. Varësia e modulit të forcës së fërkimit rrëshqitës nga moduli i shpejtësisë relative të trupave. Zvogëlimi i forcës së fërkimit rrëshqitës të trupit me ndihmën e lubrifikimit. Fenomeni i zvogëlimit të forcës së fërkimit kur ndodh rrëshqitja.

prezantim, shtuar 19.12.2013


Ndërtimi i planit të mekanizmit. Vlerat e analogëve të shpejtësive. Analiza dinamike e mekanizmit. Problemet e kërkimit të fuqisë së mekanizmit të levës. Përcaktimi i dimensioneve kryesore të volantit. Sinteza e mekanizmit të kamerës. Metodat për përcaktimin e forcës balancuese.

punim afatshkurtër, shtuar 03/12/2009


Ligji i lëvizjes së mekanizmit të levës në mënyrën e vendosur të funksionimit. Analiza e forcës kinematike e një mekanizmi levë për një pozicion të caktuar. Ligji i lëvizjes së një pompe me një cilindër me një veprim dhe përcaktimi i momenteve të inercisë së volantit.

test, shtuar 14.11.2012


Kompresorët si pajisje për krijimin e një rrjedhe të drejtuar të gazit nën presion. Analiza strukturore e mekanizmit, planet për pozicionet dhe shpejtësitë e tij. Rendi i ndërtimit të diagrameve kinematike. Analiza e fuqisë së grupit Assur (lidhjet 2,3,4 dhe 5) dhe lidhjet fillestare.

test, shtuar 23.07.2013


Qëllimi i disqeve elektrike për të aktivizuar trupat e punës të mekanizmave dhe makinerive, llojet e tyre kryesore. Kërkesat për motorët elektrikë të impianteve dhe makinerive ftohëse. Dinamika e makinës elektrike, karakteristikat e saj mekanike.

Detyrat e dinamikës: Detyra e drejtpërdrejtë e dinamikës është analiza e fuqisë së mekanizmit - sipas ligjit të dhënë të lëvizjes, të përcaktojë forcat që veprojnë në hallkat e tij, si dhe reaksionet në çiftet kinematike të mekanizmit. Forca të ndryshme zbatohen në mekanizmin e njësisë së makinës gjatë lëvizjes së saj. Këto janë forcat lëvizëse të forcës së rezistencës, ndonjëherë ato quhen forca të rezistencës së dobishme, gravitetit, fërkimit dhe shumë forca të tjera. Me veprimin e tyre, forcat e aplikuara informojnë mekanizmin e një ose një ligji tjetër të lëvizjes.

Ndani punën në rrjetet sociale

Nëse kjo punë nuk ju përshtatet, ekziston një listë me vepra të ngjashme në fund të faqes. Ju gjithashtu mund të përdorni butonin e kërkimit

Leksioni N6

Dinamika e mekanizmave.

Detyrat e dinamikës:

1. Detyra e drejtpërdrejtë e dinamikës (analiza e forcës së mekanizmit) është të përcaktojë forcat që veprojnë në lidhjet e tij, si dhe reaksionet në çiftet kinematike të mekanizmit, sipas ligjit të dhënë të lëvizjes.
2. Problemi i kundërt i dinamikës është përcaktimi i ligjit të vërtetë të lëvizjes së mekanizmit nga forcat e dhëna të aplikuara në mekanizëm.

Në analizën dinamike të mekanizmave mund të përfshihen edhe detyrat e balancimit dhe mbrojtjes nga dridhjet.

Le të merremi së pari me zgjidhjen e problemit të anasjelltë të dinamikës, duke supozuar se të gjitha lidhjet e mekanizmave janë të ngurtë.

Forca të ndryshme zbatohen në mekanizmin e njësisë së makinës gjatë lëvizjes së saj. Këto janë forcat lëvizëse, forcat e rezistencës (ndonjëherë të quajtura forca të rezistencës së dobishme), forcat e gravitetit, forcat e fërkimit dhe shumë forca të tjera. Natyra e veprimit të tyre mund të jetë e ndryshme:

A) disa varen nga pozicioni i lidhjeve të mekanizmit;

B) disa nga ndryshimi i shpejtësisë së tyre;

C) disa janë të përhershme.

Me veprimin e tyre, forcat e aplikuara informojnë mekanizmin e një ose një ligji tjetër të lëvizjes.

Forcat që veprojnë në makina dhe karakteristikat e tyre

Forcat dhe çiftet e forcave (momenteve) të aplikuara në mekanizmin e makinës mund të ndahen në grupet e mëposhtme.

1. Forcat lëvizëse dhe momentetduke bërë një pozitivepunojnë për kohëzgjatjen e veprimit të tij ose për një cikël, nëse ndryshojnë periodikisht. Këto forca dhe momente zbatohen në lidhjet e mekanizmit, të cilat quhen ato kryesore.

2. Forcat dhe momentet e rezistencësduke bërë një negativpunë gjatë veprimit të tij ose në një cikël. Këto forca dhe momente ndahen, së pari, në forcat dhe momentet e rezistencës së dobishme, të cilat kryejnë punën e kërkuar nga makina dhe aplikohen në lidhjet, të quajtura të shtyra, dhe së dyti, në forcat dhe momentet e rezistencës së mediumit. (gaz, lëng), në të cilin lëvizin hallkat e mekanizmit. Forcat e rezistencës së mediumit janë zakonisht të vogla në krahasim me forcat e tjera, prandaj, në sa vijon ato nuk do të merren parasysh, dhe forcat dhe momentet e rezistencës së dobishme do të quhen thjesht forca dhe momente të rezistencës.

3. Graviteti lidhjet lëvizëse dhe forca e sustës. Në disa pjesë të lëvizjes së mekanizmit, këto forca mund të kryejnë punë pozitive dhe negative. Sidoqoftë, për një cikël të plotë kinematik, puna e këtyre forcave është zero, duke qenë se pikat e zbatimit të tyre lëvizin në mënyrë ciklike.

4. Forcat dhe momentet e aplikuara në trupin e makinës(d.m.th. te rafti) nga jashtë. Përveç gravitetit të trupit, këtu përfshihet edhe reagimi i bazës (themelit) të makinës në trupin e saj dhe shumë forca të tjera. Të gjitha këto forca dhe momente, duke qenë se ato aplikohen në një trup të palëvizshëm (raft), nuk bëjnë asnjë punë.

5. Forcat e ndërveprimit midis lidhjeve të mekanizmit, d.m.th., forcat që veprojnë në çiftet e tij kinematike. Këto forca sipas ligjit të 3-të të Njutonit janë gjithmonë reciproke të anasjellta. Komponentët e tyre normalë të punës nuk janë angazhohem, dhe komponentët tangjencialë, d.m.th., forcat e fërkimit, bëjnë punën dhe punën e forcës së fërkimit në lëvizjen relative të lidhjeve të çiftit kinematikështë negative.

Forcat dhe momentet e tre grupeve të para klasifikohen si aktive. Zakonisht ato njihen ose mund të vlerësohen. Të gjitha këto forca dhe momente aplikohen në mekanizëm nga jashtë, dhe për këtë arsye janë e jashtme. Të gjitha forcat dhe momentet e grupit të 4-të janë gjithashtu të jashtme. Megjithatë, jo të gjithë janë aktivë.

Forcat e grupit të 5-të, nëse e konsiderojmë mekanizmin në tërësi, pa i theksuar pjesët e tij individuale, janë e brendshme. Këto forca janë reagime ndaj veprimit të forcave aktive. Reagimi do të jetë gjithashtu forca (ose momenti) me të cilin baza (themeli) e makinës vepron në trupin e saj (d.m.th., në raftin e mekanizmit). Reagimet nuk dihen paraprakisht. Ato varen nga forcat dhe momentet aktive dhe nga nxitimet e hallkave të mekanizmit.

Forcat lëvizëse dhe momentet, si dhe forcat dhe momentet e rezistencës, kanë ndikimin më të madh në ligjin e lëvizjes së një mekanizmi. Natyra e tyre fizike, madhësia dhe natyra e veprimit përcaktohen nga procesi i punës së makinës ose pajisjes në të cilën përdoret mekanizmi në fjalë. Në shumicën e rasteve, këto forca dhe momente nuk mbeten konstante, por ndryshojnë madhësinë e tyre kur pozicioni i lidhjeve të mekanizmit ose shpejtësia e tyre ndryshon. Këto varësi funksionale, të paraqitura grafikisht, ose nga një grup numrash, ose analitik, quhenkarakteristikat mekanikedhe supozohet se njihen gjatë zgjidhjes së problemeve.

Kur përshkruajmë karakteristikat mekanike, ne do t'i përmbahemi rregullit të mëposhtëm të shenjave: do ta konsiderojmë forcën dhe momentin si pozitiv nëse ato prodhojnë punë pozitive në seksionin e konsideruar të shtegut (lineare ose këndore).

Karakteristikat e forcave në varësi të shpejtësisë.Në fig. 6.1 tregon karakteristikat mekanike të një motori elektrik asinkron - varësia e momentit të lëvizjes nga shpejtësia këndore e rotorit të makinës. Pjesa e punës e karakteristikës është seksioni ab, në të cilin çift rrotullimi lëvizës zvogëlohet ndjeshëm edhe me një rritje të lehtë të shpejtësisë së rrotullimit.

Forcat dhe momentet që veprojnë edhe në makina të tilla rrotulluese si gjeneratorë elektrikë, ventilatorë, ventilatorë, pompa centrifugale (Fig. 6.2) dhe shumë të tjera varen nga shpejtësia.

Figura 6.3

Me rritjen e shpejtësisë, çift rrotullimi i motorëve zakonisht zvogëlohet, dhe çift rrotullimi i makinave që konsumojnë energji mekanike zakonisht rritet. Kjo veti është shumë e dobishme, pasi kontribuon automatikisht në ruajtjen e qëndrueshme të mënyrës së lëvizjes së makinës dhe sa më shumë të shprehet, aq më i madh është stabiliteti. Ne e quajmë këtë veti të makinave vetërregullim.

Karakteristikat e forcave të varura nga zhvendosja. Në Fig.6.3 tregon një diagramë kinematike të mekanizmit të një motori me djegie të brendshme me dy goditje (ICE) dhe karakteristikat e tij mekanike. Forcë, aplikuar në piston 3, vepron gjithmonë në të majtë. Prandaj, kur pistoni lëviz në të majtë (procesi i zgjerimit të gazit), ai bën punë pozitive dhe tregohet me një shenjë plus (degë czd). Kur pistoni lëviz në të djathtë (procesi i ngjeshjes së gazit), forcamerr një shenjë minus (degë dac) . Nëse furnizimi me karburant në motorin me djegie të brendshme nuk ndryshon, atëherë në revolucionin tjetër të lidhjes fillestare (lidhja 1 ) karakteristika mekanike do të përsërisë formën e saj. Kjo do të thotë se fuqiado të ndryshojë në mënyrë periodike.

Punë me forcë paraqitet grafikisht nga zona e kufizuar nga kurba(s c). Në figurën 6.3, kjo zonë ka dy pjesë: pozitive dhe negative, ku e para është më e madhe se e dyta. Prandaj, puna e bërë nga forca gjatë gjithë periudhës do të jetë pozitive. Prandaj, forca është lëvizëse, megjithëse është e alternuar. Vërejmë kalimthi se nëse një forcë, duke qenë alternuese e sinjaleve, bën punë negative në një periudhë, atëherë ajo është një forcë rezistence.

Forcat që varen vetëm nga zhvendosja veprojnë në shumë makina dhe pajisje të tjera (në kompresorë reciprokë, makina farkëtuese, rrafshues dhe slotarë, pajisje të ndryshme, si me ngasje pneumatike, ashtu edhe me motorë susta etj.), dhe veprimi i forcave 6 mund të jetë i dy periodike dhe jo periodike.

Në të njëjtën kohë, duhet të theksohet se momenti i makinave të tipit rrotullues nuk varet nga zhvendosja, d.m.th., nga këndi i rrotullimit të rotorit; karakteristikat e makinave të tilla janë paraqitur në Fig. 6.4, a , b . Në të njëjtën kohë, për makinat-motorët, dhe për makineritë-konsumatorë të energjisë mekanike (d.m.th., makinat e punës).

Nëse ndryshoni furnizimin me karburant në motorin me djegie të brendshme, atëherë karakteristika e tij mekanike do të marrë formën e një familjeje kthesash (Fig. 6.5, por ): aq më shumë furnizim me karburant (parametri h familjet), aq më e lartë është karakteristika. Familja e kthesave përshkruan gjithashtu karakteristikat mekanike të motorit të shantazhit (Fig. 6.5, b ): aq më e madhe është rezistenca e qarkut të mbështjelljes së fushës së motorit (parametri h ), aq më shumë në të djathtë vendoset kurba. Karakteristika e një tufë hidrodinamike ka gjithashtu formën e një familjeje kthesash (Fig. 6.5, c): aq më shumë tufa mbushet me lëng (parametri h ), aq më shumë djathtas dhe më lart janë karakteristikat.

Kështu, duke vepruar sipas parametrit h , ju mund të kontrolloni mënyrën e funksionimit të makinës - termike, elektrike ose hidraulike, duke rritur forcën ose shpejtësinë e saj lëvizëse. Megjithatë, parametri i kontrollit h është e lidhur me madhësinë e rrjedhës së energjisë që rrjedh nëpër makinë, d.m.th., përcakton ngarkesën dhe performancën e saj.

Mekanizmi i një njësie makinerie është zakonisht një sistem me shumë lidhje i ngarkuar me forca dhe momente të aplikuara në lidhjet e saj të ndryshme. Për ta imagjinuar më mirë atë, merrni parasysh një njësi pompimi të energjisë të drejtuar nga një motor elektrik asinkron.

Forca e rezistencës së lëngut zbatohet në piston 3, dhe momenti i lëvizjes zbatohet në rotorin 4 të motorit elektrik. Nëse pompa është me shumë cilindra, atëherë një forcë rezistence do të veprojë në çdo piston, në mënyrë që modeli i ngarkimit të bëhet më kompleks.

Për të përcaktuar ligjin e lëvizjes së një mekanizmi nën veprimin e forcave të dhëna të jashtme (aktive), është e nevojshme të zgjidhet ekuacioni i lëvizjes së tij. Baza për përpilimin e ekuacionit të lëvizjes është teorema mbi ndryshimin e energjisë kinetike të një mekanizmi me W =1, e cila formulohet si më poshtë:

Ndryshimi në energjinë kinetike të mekanizmit ndodh për shkak të punës së të gjitha forcave dhe momenteve të aplikuara në mekanizëm

=
(6.1)

Në një mekanizëm të sheshtë, lidhjet kryejnë lëvizje rrotulluese, përkthimore dhe paralele në plan, pastaj energjinë kinematike të mekanizmit

(6.2)

për të gjitha pjesët lëvizëse të mekanizmit

=
(6.3)

Puna totale e të gjitha forcave dhe momenteve të jashtme

(6.4)

Pas zëvendësimit, marrim

(
+
) - =(
)

Kalimi nga shumë të panjohura në një kryhet duke përdorur metodat e sjelljes së forcave dhe masave. Për ta bërë këtë, kalojmë nga mekanizmi real në model, d.m.th. ne zëvendësojmë të gjithë mekanizmin kompleks me një lidhje të kushtëzuar.

Në shembullin në shqyrtim, mekanizmi ka një shkallë lirie ( W =1). Kjo do të thotë se është e nevojshme të përcaktohet ligji i lëvizjes vetëm i njërës prej lidhjeve të saj, e cila do të jetë kështu ajo fillestare.

Modeli dinamik

Pozicioni i mekanizmit me W =1 përcaktohet plotësisht nga një koordinatë, e cila quhet koordinatë e përgjithësuar. Si një koordinatë e përgjithësuar, më së shpeshti merret koordinata këndore e një lidhjeje që kryen lëvizje rrotulluese. Në këtë rast, modeli dinamik do të përfaqësohet si:

Koordinata këndore e përgjithësuar e modelit

Modeli i shpejtësisë këndore

Momenti total i reduktuar (forca e gjeneralizuar - ekuivalenti i të gjithë ngarkesës së dhënë të aplikuar në mekanizëm)

Momenti total i reduktuar i inercisë, i cili është ekuivalenti i inercisë së mekanizmit.

Në rastin e reduktimit, forcat dhe momentet aktuale që veprojnë zëvendësohen nga momenti total i reduktuar i aplikuar në modelin dinamik.

Duhet theksuar se zëvendësimi i bërë nuk duhet të cenojë ligjin e lëvizjes së mekanizmit, i cili përcaktohet nga veprimi i forcave dhe momenteve të aplikuara në të vërtetë.

Reduktimi i forcave dhe momenteve duhet të bazohet në kushtin e barazisë së punëve elementare, d.m.th. puna elementare e secilës forcë në zhvendosjen e mundshme të pikës së zbatimit të saj ose momenti në zhvendosjen e mundshme këndore të hallkës në të cilën ajo vepron duhet të jetë e barabartë mepuna elementare e momentit të reduktuar mbi zhvendosjen e mundshme këndore të modelit dinamik.

Konsideroni, si shembull, reduktimin e forcave dhe momenteve të aplikuara në lidhjet e një njësie makinerie (Fig. 6.6), duke caktuar një koordinatë këndore si një koordinatë të përgjithësuar.

Le të përcaktojmë një zëvendësues për forcën e aplikuar
. Me kushtin e barazisë së punëve elementare

pasi kemi vendosur në lidhje me vlerën e dëshiruar dhe duke pjesëtuar zhvendosjet e mundshme me kohën, marrim

=

si(
,
), ku (

)= 1

=

=

= , ku

për një zgjidhje kompjuterike

Duke përdorur shpejtësinë.

Në mënyrë të ngjashme, ne do të sjellim në modelin dinamik (lidhja 1) forcat
,
, Dhe
.

=
si(
,
) = 0,0 t. te . si(
,
) = 0.

=
=

Qendra e Projeksionit të Shpejtësisë Masive
në boshtin y

Le ta gjejmë në të njëjtën mënyrë.

Nëse mbledhim algjebrikisht të gjitha momentet e reduktuara të aplikuara në lidhjen fillestare, marrimmomenti total i reduktuar, i cili zëvendëson të gjitha forcat dhe momentet që veprojnë në mekanizëm.

(6.5)

Reduktim masiv.

Reduktimi i masave bëhet për të njëjtin qëllim si zvogëlimi i forcave:

modifikoni dhe thjeshtoni skemën dinamike të mekanizmit, d.m.th. vijnë në modelin dinamik përkatës, dhe, për rrjedhojë, për të thjeshtuar zgjidhjen e ekuacionit të lëvizjes.

Nëse lidhja fillestare me koordinatën e përgjithësuar merret si model dinamik, atëherë energjia kinetike e modelit duhet të jetë e barabartë me shumën e energjive kinetike të të gjitha hallkave të mekanizmit, d.m.th. bazën duke sjellë masat lidhja fillestare i nënshtrohet kushtit të barazisë së energjive kinetike.

Momenti i reduktuar i inercisë është parametri i modelit dinamik, energjia kinetike e të cilit është e barabartë me shumën e energjive kinetike të lidhjeve reale në lëvizje.

Le të shkruajmë kushtin për barazinë e energjisë kinetike të një lidhjeje të vetme të marrë, të gjithë mekanizmin dhe modelin për një lidhje të vetme:

(6.6)

ku për modelin, për hallkat reale të mekanizmit

(6.7)

Funksionet e transferimit në kllapa nuk varen, prandaj mund të përcaktohen më tej nëse ligji i lëvizjes së modelit (lidhja fillestare) është i panjohur. Në
=

Ku,

Le të përcaktojmë momentet e reduktuara të inercisë

Të gjitha këto momente inercie nuk varen nga pozicioni këndor i lidhjes fillestare. Ky grup lidhjesh të lidhura me modelin dinamik me raporte ingranazhesh lineare quhen hallka të grupit të parë dhe momentet e tyre të inercisë quhen momentet e inercisë së grupit të parë.

Përcaktoni momentet e inercisë së lidhjes së dytë dhe të tretë

Momentet e inercisë së grupit të parë dhe të dytë të lidhjeve dhe momenti total i reduktuar i inercisë së instalimit të konsideruar janë paraqitur në fig. 6.7

Pyetje kontrolli për leksionin nr 6

1. Formuloni përkufizimin e problemeve të drejtpërdrejta dhe të anasjellta të dinamikës.
2. Çfarë nënkuptohet me modelin dinamik të mekanizmit?
3. Cili është qëllimi i sjelljes së forcave dhe momenteve në një mekanizëm? Cila është baza e reduktimit të forcave dhe momenteve?
4. Cila gjendje qëndron në themel të zëvendësimit të masave dhe momenteve të inercisë gjatë reduktimit?
5. Shkruani formulën për energjinë kinetike për mekanizmin e rrëshqitësit me maniçe.

Punime të tjera të lidhura që mund t'ju interesojnë.vshm>
7161.		DINAMIKA E KShM	230.8 KB
	Forcat që veprojnë në ditarët e boshtit të gungës. Këto forca përfshijnë: forca e presionit të gazit është e balancuar në vetë motorin dhe nuk transferohet në mbështetësit e tij; forca e inercisë zbatohet në qendrën e masave lëvizëse reciproke dhe drejtohet përgjatë boshtit të cilindrit përmes kushinetave të boshtit të gungës që veprojnë në kutinë e motorit duke e bërë atë të lëkundet në mbështetëset në drejtim të boshtit të cilindrit; forca centrifugale nga masat rrotulluese drejtohet përgjatë fiksimit në rrafshin e saj të mesëm, duke vepruar përmes kushinetave të boshtit të gungës në kutinë e motorit ...
10783.		Dinamika e konfliktit	16.23 KB
	Dinamika e konfliktit Pyetja 1. Ideja e përgjithshme e dinamikës së situatës para konfliktit Çdo konflikt mund të përfaqësohet nga tre faza: 1 fillimi 2 zhvillimi 3 përfundimi. Pra, skema e përgjithshme e dinamikës së konfliktit përbëhet nga këto periudha: 1 Situata para konfliktit - periudha latente; 2 Konflikti i hapur vetë konflikti: incidenti fillimi i konfliktit përshkallëzimi zhvillimi i konfliktit fundi i konfliktit; 3 Periudha pas konfliktit. Një situatë para konfliktit është një mundësi për konflikt...
15485.		Dinamika Asoslari	157.05 KB
	Moddiy nuqta dinamiksining birinchi asosii masalasini echish 5. Moddiy nuqta dinaming ikkinchi asosii masalasini echish. Dynamics dastlab moddy nuktaning harakati ўrganiladi.
10816.		Dinamika e popullsisë	252.45 KB
	Dinamika e popullsisë është një nga fenomenet më të rëndësishme biologjike dhe ekologjike. Në mënyrë figurative, jeta e një popullsie manifestohet në dinamikën e saj. Modelet e dinamikës dhe rritjes së popullsisë.
6321.		DINAMIKA E NJË PIKË MATERIALE	108.73 KB
	Forca që vepron në një grimcë në sistem përkon me forcën që vepron në një grimcë në sistem. Kjo rrjedh nga fakti se forca varet nga distancat midis një grimce të caktuar dhe grimcave që veprojnë mbi të, dhe ndoshta nga shpejtësitë relative të grimcave, dhe këto distanca dhe shpejtësi supozohen të jenë të njëjta në mekanikën e Njutonit në të gjitha inercialet. kornizat e referencës. Në kuadrin e mekanikës klasike, merret me forcat gravitacionale dhe elektromagnetike, si dhe me forcat elastike dhe forcat e fërkimit. Graviteti dhe...
4683.		DINAMIKA E NJOHURIVE SHKENCORE	14.29 KB
	Tipari më i rëndësishëm i njohurive shkencore është dinamika e saj - ndryshimi dhe zhvillimi i karakteristikave formale dhe përmbajtjesore në varësi të kushteve kohore dhe socio-kulturore për prodhimin dhe riprodhimin e informacionit të ri shkencor.
1677.		Lidershipi dhe dinamika e grupit	66.76 KB
	Qëllimi i kësaj pune është të identifikojë liderët potencialë në ekipin studentor si dhe: Temat kryesore në studimin e lidershipit; Ndërveprimi ndërmjet liderit dhe grupit; Funksionet e liderit Qasje teorike ndaj lidershipit nga studiues të ndryshëm. Kjo punë përbëhet nga dy kapituj: kapitulli i parë është një pjesë teorike, një pasqyrë e temave kryesore në studimin e lidershipit, marrëdhëniet midis një lideri dhe një grupi funksionesh lideri dhe qasjet teorike ndaj lidershipit, kapitulli i dytë është një eksperiment eksperimental. studimi i një tabele me gjashtë diagrame dhe dy...
4744.		STRUKTURA DHE DINAMIKA E SHOQËRISË SI SISTEM	22.85 KB
	Shoqëria është një sistem integral në zhvillim historik i marrëdhënieve dhe ndërveprimeve midis njerëzve, komuniteteve dhe organizatave të tyre, i cili zhvillohet dhe ndryshon në procesin e aktiviteteve të tyre të përbashkëta.
1950.		Mekanizmat balancues	272 KB
	Kjo lind nga fakti se qendrat e masës së lidhjeve në rastin e përgjithshëm kanë variabla në madhësi dhe drejtim të nxitimit. Prandaj, gjatë hartimit të një mekanizmi, detyra është të zgjidhni në mënyrë racionale masat e lidhjeve të mekanizmit, gjë që siguron eliminimin e plotë ose të pjesshëm të këtyre ngarkesave dinamike. Në këtë rast, të gjitha lidhjet e tjera do të lëvizin me nxitime këndore dhe qendrat e masës S1 S2 S3 do të kenë nxitime lineare.3 Meqenëse masa e sistemit të të gjitha hallkave lëvizëse  mi 0, atëherë nxitimi i qendrës së masës S-ja e këtij sistemi duhet të jetë e barabartë me...
14528.		Saktësia e mekanizmit	169.25 KB
	Për më tepër, saktësia e parametrave gjeometrikë është e një rëndësie më të madhe - saktësia e dimensioneve të formës së rregullimit të ndërsjellë të sipërfaqeve, vrazhdësia e sipërfaqes. Këmbyeshmëria qëndron në themel të unifikimit dhe standardizimit, të cilat lejojnë të eliminojnë shumëllojshmërinë e tepërt të njësive dhe pjesëve tipike, për të vendosur numrin minimal të mundshëm të madhësive standarde të njësive të pjesëve të makinës me karakteristika të larta operacionale. Është e mundur të sigurohet saktësia e specifikuar e montimit pa një rritje të konsiderueshme të saktësisë së prodhimit të elementeve dhe unazave të rrotullimit...

Analiza dinamike është një degë e teorisë së mekanizmave dhe makinave, e cila studion lëvizjen e lidhjeve të një mekanizmi nën veprimin e një sistemi të caktuar forcash. Qëllimi kryesor i analizës dinamike është të vendosë marrëdhënie të përgjithshme midis forcave (momenteve të forcave) që veprojnë në lidhjet e mekanizmit dhe parametrave kinematikë të mekanizmit, duke marrë parasysh masat (momentet e inercisë) të lidhjeve të tij. Këto varësi përcaktohen nga ekuacionet e lëvizjes së mekanizmit.

Me gjithë larminë e problemeve të analizës dinamike, ato ndahen në dy lloje kryesore: në problemet e llojit të parë, përcaktohet nën veprimin e asaj se çfarë forcash ndodh një lëvizje e caktuar e mekanizmit (problemi i parë i dinamikës); në problemat e tipit të dytë, sipas një sistemi të caktuar forcash që veprojnë në hallkat e mekanizmit, gjenden parametrat kinematikë të tyre (problemi i dytë i dinamikës).

Ligji i lëvizjes së një mekanizmi në formë analitike jepet në formën e varësisë së koordinatave të tij të përgjithësuara nga koha. Problemet e dinamikës zgjidhen më thjesht për mekanizmat me lidhje të ngurtë dhe një shkallë lirie duke përdorur metoda klasike të teorisë së mekanizmave dhe makinave. Sidoqoftë, praktika moderne teknike kërkon zgjidhjen e problemeve më komplekse në të cilat studiohet dinamika e makinave dhe mekanizmave me shpejtësi të lartë, duke marrë parasysh vetitë elastike të materialeve të lidhjeve të tyre, praninë e boshllëqeve në zinxhirët e tyre kinematikë dhe faktorë të tjerë. Në raste të tilla, problemet e dinamikës së sistemeve mekanike me disa shkallë lirie (ose me një numër të pafundëm shkallësh lirie) zgjidhen duke përdorur aparatin kompleks matematikor të sistemeve shumëdimensionale të ekuacioneve diferenciale të zakonshme, ekuacioneve diferenciale të pjesshme ose integro-diferenciale. ekuacionet.

Forcat që veprojnë në lidhjet e mekanizmit dhe klasifikimi i tyre

Forcat që veprojnë në lidhjet e mekanizmit mund të ndahen në grupet e mëposhtme.

forcat lëvizëseF d (ose çifte forcash me momentin M d ) – këto janë forca, puna elementare e të cilave për zhvendosjet e mundshme të pikave të zbatimit të tyre është pozitive Forcat lëvizëse aplikohen në lidhjet lëvizëse nga ana e motorëve. Ato janë krijuar për të vënë në lëvizje makinat, për të kapërcyer forcat e rezistencës dhe për të zbatuar një proces të caktuar teknologjik. Si motorë lëvizës përdoren motorë me djegie të brendshme, elektrikë, hidraulikë, pneumatikë etj.

Forcat e rezistencësF c (ose çifte forcash rezistence me momentin M nga ) – këto janë forca, puna elementare e të cilave në zhvendosjet e mundshme të pikave të zbatimit të tyre është negative. Forcat e rezistencës pengojnë lëvizjen e mekanizmit. Ato ndahen në forca të rezistencës së dobishme (F ps, Mps), për të kapërcyer të cilin synohet ky mekanizëm, dhe forcat e rezistencave të dëmshme (F BC, Mvs), duke shkaktuar kosto joproduktive të energjisë të forcave lëvizëse.

Forcat e rezistencës së dobishme janë për shkak të proceseve teknologjike, prandaj ato quhen teknologjike ose rezistenca e prodhimit. Zakonisht ato janë bashkangjitur në lidhjet e daljes së makinave ekzekutive. Forcat e dëmshme të rezistencës janë kryesisht forcat e fërkimit në çifte kinematike dhe forcat e rezistencës mjedisore. Koncepti i "forcave të dëmshme" është i kushtëzuar, pasi në disa raste ato sigurojnë funksionimin e mekanizmit (për shembull, lëvizja e rulit sigurohet nga forcat e ngjitjes së tij në rrugë).

Lidhni forcat e peshësF g, në varësi të drejtimit të veprimit të tyre në raport me drejtimin e forcave lëvizëse, mund të jenë të dobishme ose të dëmshme kur ato përkatësisht nxisin ose pengojnë lëvizjen e mekanizmit.

Forcat e inercisëF dhe ose momentet e inercisë M dhe, që rrjedhin nga një ndryshim në shpejtësinë e lëvizjes së lidhjeve, mund të jenë si forca lëvizëse ashtu edhe forca të rezistencës, në varësi të drejtimit të veprimit të tyre në lidhje me drejtimin e lëvizjes së lidhjeve.

Në rastin e përgjithshëm, forcat lëvizëse dhe forcat e rezistencës janë funksione të parametrave kinematikë (koha, koordinatat, shpejtësia, nxitimi i pikës së aplikimit të forcës). Këto funksione për motorë dhe makina pune specifike quhen të tyre karakteristikat mekanike, të cilat specifikohen në formë analitike ose grafike.

Në fig. 1.20 tregon karakteristikat mekanike M d = = Md(ω) e motorëve elektrikë të llojeve të ndryshme.

rrymë e vazhduar me ngacmim paralel(mbështjellja e ngacmimit e motorit është e lidhur paralelisht me mbështjelljen e armaturës) ka formën e një varësie lineare monotonike në rënie të momentit Md nga shpejtësia këndore e rrotullimit të boshtit w (Fig. 1.20, por). Një motor me një karakteristikë të tillë mekanike funksionon në mënyrë të qëndrueshme në të gjithë gamën e shpejtësive këndore ω.

Karakteristikat mekanike të motorit elektrik Rryma direkte e ngacmuar nga seria(mbështjellja e fushës lidhet në seri me mbështjelljen e armaturës) përfaqësohet nga një marrëdhënie jolineare M d = Md(ω), e paraqitur në fig. 1.20 b.

Karakteristikë mekanike motori asinkron DC(Fig. 1.20, në) përshkruhet nga një marrëdhënie më komplekse. Karakteristika ka një pjesë ngjitëse dhe zbritëse. Zona e funksionimit të qëndrueshëm të energjisë elektrike

Oriz. 1.20

motori është pjesa zbritëse e karakteristikës. Nëse momenti i rezistencës M c bëhet më i madh se çift rrotullimi maksimal i forcave lëvizëse M d Motori ndalon. Një moment i tillë M me të thirrur moment përmbysjeje M def. Shpejtësia këndore ω = = ωnom, në të cilën motori zhvillon fuqinë maksimale, quhet shpejtësia këndore nominale dhe momenti përkatës M d = M nom - çift ​​rrotullues i vlerësuar. Shpejtësia këndore ω = ωσ. me të cilat M q = 0, quhet shpejtësi këndore sinkrone.

Karakteristikat mekanike të makinerive të punës janë më shpesh kurba ngjitëse (Fig. 1.21). Ky lloj është karakteristikat e kompresorëve, pompave centrifugale, etj.

rrëshqitje 2

Plani i leksionit

2 Analiza e forcës së mekanizmave. Forcat që veprojnë në hallkat e mekanizmit. Forcat lëvizëse dhe forcat e rezistencës industriale. Karakteristikat mekanike të makinave. Fërkimi në mekanizma. Llojet e fërkimit. Fërkimi rrëshqitës. Fërkimi në një plan të pjerrët. Fërkimi në një çift kinematik spirale. Fërkimi në një çift kinematik rrotullues. Fërkimi i rrotullimit. Fërkimi në kushineta me top dhe rul. Forcat e inercisë së lidhjeve të mekanizmave të sheshtë.

rrëshqitje 3

3 Dinamika e makinave është një seksion i teorisë së përgjithshme të mekanizmave dhe makinave, në të cilin lëvizja e mekanizmave dhe makinave studiohet duke marrë parasysh forcat vepruese dhe vetitë e materialeve nga të cilat janë bërë lidhjet - elasticiteti, i jashtëm dhe fërkimi i brendshëm, etj. Detyrat më të rëndësishme të dinamikës së makinave janë detyrat e përcaktimit të funksioneve të lëvizjes së makinave lidhëse, duke marrë parasysh forcat dhe çiftet e forcave të inercisë së lidhjeve, elasticitetin e materialeve të tyre, rezistencën e mjedisi për lëvizjen e lidhjeve, duke balancuar forcat e inercisë, duke siguruar stabilitetin e lëvizjes, duke rregulluar lëvizjen e makinave.

rrëshqitje 4

4 ANALIZA E FUQISË SË MEKANIZMAVE Lëvizja e mekanizmave realë të makinave ndodh nën veprimin e forcave të ndryshme dhe është e ndryshueshme në kohë në përputhje me ndryshimin e mënyrave dhe qëllimit të makinave. Qëllimi i studimit të lëvizjes së makinave është të përcaktojë mënyrat e lëvizjes së tyre në përputhje me kërkesat e teknologjisë së prodhimit, funksionimit dhe besueshmërisë. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të përcaktohen vlerat e lejuara të forcave që veprojnë në lidhje të ndryshme në procesin e lëvizjes, efikasitetin, zhvendosjen, shpejtësinë dhe nxitimin: lëvizjen e lidhjeve dhe pikat e tyre individuale.

rrëshqitje 5

Forcat dhe momentet që veprojnë në hallkat e mekanizmit

5 Forcat lëvizëse Fd dhe Md. Forcat dhe momentet e rezistencës (Fs, Ms). Puna e forcave dhe momenteve të rezistencës për cikël është negative: Ac

rrëshqitje 6

Karakteristikat mekanike

6 Karakteristikat mekanike janë të specifikuara në fletën e të dhënave. 1 - shpejtësia me të cilën rrotullohet boshti i motorit; 2 - shpejtësia me të cilën do të rrotullohet boshti kryesor i makinës së punës. 1 dhe 2 duhet të vihen në korrespondencë me njëra-tjetrën. Për shembull, numri i rrotullimeve n1 = 7000 rpm dhe n2 = 70 rpm. Në mënyrë që të përputhen me karakteristikat mekanike të motorit dhe makinës së punës, midis tyre është instaluar një mekanizëm transmisioni, i cili ka karakteristikat e veta mekanike. lart2=1/2=700/70=10

Rrëshqitja 7

Karakteristikat mekanike të makinës duke përdorur shembullin e një makine reciproke

7 Karakteristikat mekanike të një motori asinkron 3-fazor (Fig. 1). Diagrami i treguesit ICE (Fig. 2). H - goditje e pistonit në makinën e pistonit (distanca ndërmjet pozicioneve ekstreme të pistonit) Fig.3. Diagrami i treguesit të pompës (fig.4) fig.1 fig.2 fig.3 fig.4

Rrëshqitja 8

Fërkimi në mekanizma

8 Fërkimi është një proces kompleks fizik dhe kimik i shoqëruar nga çlirimi i nxehtësisë. Kjo për faktin se trupat në lëvizje i rezistojnë lëvizjes relative. Një masë e intensitetit të rezistencës ndaj lëvizjes relative është forca (momenti) i fërkimit. Ka fërkime rrotulluese, fërkime rrëshqitëse, si dhe fërkime të thata, kufitare dhe të lëngshme. Nëse lartësia totale e mikrovrazhdësive të sipërfaqeve ndërvepruese është më e madhe se lartësia e shtresës së lubrifikantit, atëherë - fërkimi i thatë. është e barabartë me lartësinë e shtresës lubrifikuese, atëherë është fërkimi kufitar. më pak se lartësia e shtresës lubrifikuese, pastaj - e lëngshme

Rrëshqitja 9

Llojet e fërkimit

9 Sipas objektit të bashkëveprimit dallohen fërkimi i jashtëm dhe i brendshëm. Fërkimi i jashtëm është kundërshtimi i lëvizjes relative të trupave në kontakt në drejtimin që shtrihet në rrafshin e kontaktit të tyre. Fërkimi i brendshëm është kundërshtimi i lëvizjes relative të pjesëve individuale të të njëjtit trup. Në bazë të pranisë ose mungesës së lëvizjes relative, dallohen fërkimi i pushimit dhe fërkimi i lëvizjes. Fërkimi i pushimit (fërkimi statik) - fërkim i jashtëm, me prehje relative të trupave kontaktues. Fërkimi i lëvizjes (fërkimi kinetik) - fërkimi i jashtëm, me lëvizjen relative të trupave kontaktues. Sipas llojit të lëvizjes relative të trupave dallohen: fërkimi rrëshqitës - fërkimi i jashtëm me rrëshqitje relative të trupave kontaktues, fërkimi rrotullues - fërkimi i jashtëm me rrokullisje relative të trupave kontaktues.

Rrëshqitja 10

10 Sipas shenjave fizike të gjendjes së trupave që ndërveprojnë, dallohen: fërkimi i pastër - fërkimi i jashtëm me mungesë të plotë të ndonjë papastërtie të huaj në sipërfaqet e fërkimit; fërkim i thatë - fërkim i jashtëm, në të cilin sipërfaqet e fërkimit janë të mbuluara me filma oksidi dhe molekula të përthithura të gazeve dhe lëngjeve, dhe nuk ka lubrifikant; fërkim kufitar - fërkim i jashtëm, në të cilin ka fërkim gjysmë të lëngshëm ndërmjet sipërfaqeve fërkuese - fërkim, në të cilin ekziston një shtresë e hollë (e rendit prej 0,1 μm ose më pak) lubrifikante ndërmjet sipërfaqeve fërkuese; sipërfaqet kanë një shtresë lubrifikimi me vetitë e zakonshme; Fërkimi i lëngut - fërkimi në të cilin sipërfaqet e trupave të ngurtë që fërkojnë janë plotësisht të ndara nga njëra-tjetra me një shtresë lëngu.

rrëshqitje 11

Fërkimi në një plan të pjerrët

11 Fërkimi i rrëshqitjes

rrëshqitje 12

Llogaritja e fërkimit në një çift kinematik rrotullues.

rrëshqitje 13

13 1 - trunnion rc - rrezja trunnion Δ - boshllëk  - rrezja e rrethit të fërkimit;  \u003d O1C Nga ΔO1SK  \u003d sin  O1C \u003d O1K sin  Mc \u003d Q12.O1C \u003d Q12. rc.sin  Në kënde të vogla sin ≈tg =f . Atëherë: Mc= Q12. rц.f Kur fërkimi merret parasysh në kutinë e shpejtësisë rrotulluese, reaksioni që rezulton devijon nga normalja e zakonshme me këndin e fërkimit  dhe kalon në mënyrë tangjenciale në rrethin e fërkimit me rreze .

Rrëshqitja 14

fërkimi rrotullues

14 Fërkimi rrotullues - momenti i forcave që lindin nga rrotullimi i njërit prej dy trupave kontaktues dhe ndërveprues në raport me tjetrin, duke kundërshtuar rrotullimin e trupit në lëvizje.

rrëshqitje 15

Koeficienti i fërkimit të rrotullimit

15 Koeficienti i fërkimit të rrotullimit është shpatulla e një çifti fërkimi rrotullues, d.m.th. distanca me të cilën zhvendoset reaksioni normal. Koeficienti i fërkimit të rrotullimit është f = Мmax/N. Ai matet në njësi lineare dhe përcaktohet në mënyrë empirike.

rrëshqitje 16

Këndi dhe koni i fërkimit

Rrëshqitja 17

Fërkimi në kushineta me top dhe rul

17 Fërkimi rrotullues është fërkimi i lëvizjes së dy trupave të ngurtë, në të cilët shpejtësitë e tyre në pikat e kontaktit janë të njëjta në vlerë dhe drejtim. Një ndërveprim i tillë dhe, në përputhje me rrethanat, lloji i fërkimit vërehen në kushineta me top dhe rul, në çifte udhëzuese me rul.

Rrëshqitja 18

Forcat e inercisë së mekanizmave të sheshtë

18 Forcat dhe momentet e forcave të inercisë së lidhjeve, që lindin nga një ndryshim në shpejtësinë e lëvizjes së lidhjeve dhe që veprojnë në lidhjet që mbajnë lidhjet. Forcat e inercisë pengojnë lëvizjen gjatë nxitimit dhe kontribuojnë në të gjatë ngadalësimit. Forcat e inercisë përcaktohen nga produkti i masës dhe vektori i nxitimit të qendrës së inercisë së lidhjes.

Rrëshqitja 19

Forcat e inercisë

19 Forcat e inercisë - propozuar nga D'Alembert për llogaritjen e forcës së sistemeve mekanike në lëvizje. Kur këto forca u shtohen forcave të jashtme që veprojnë në sistem, vendoset një ekuilibër kuazi-statik i sistemit dhe ai mund të llogaritet duke përdorur ekuacionet e statikës (metoda kinetostatike). Shprehjet llogaritëse për përcaktimin e forcave të inercisë janë të njohura për ju nga kursi Mekanika Teorike.

Rrëshqitja 20

Pyetje për vetë-ekzaminim

20 1. Veçoritë kryesore të analizës së forcës së mekanizmave? 2. Cilat forca dhe momente mund të lindin në hallkat e mekanizmit gjatë lëvizjes? 3. Cilat janë karakteristikat kryesore të makinerive. 4. Cilat lloje të fërkimit njihni, përshkruani ato? 5. Cili është ndryshimi midis fërkimit të rrëshqitjes dhe fërkimit të rrotullimit? 6. Si përcaktohet koeficienti i fërkimit?

Shikoni të gjitha rrëshqitjet