Учебное пособие по курсу "Теория механизмов и машин", страница 46

Ключевые положения

1. Механизмы работают в трех режимах: разбега, установившегося движения и выбега.

2. Большинство машин работают в установившемся режиме.

3. При установившемся режиме работа движущих сил равна работе сил сопротивления.

4. Основные уравнения динамики: при установившемся режиме сумма работ и сумма мощностей равны нулю.

5. Для облегчения динамических расчетов механизм заменяют динамической моделью, состоящей из одного звена приведения (кривошипа или ползуна), входящего в состав механизма.

6. К вращающемуся звену приведения (кривошипу) прикладывают приведенный момент сил — эквивалент всех сил и моментов сил, действующих на звенья механизма.

7. К точечному звену приведения (ползуну) прикладывают приведенную силу — эквивалент сил и моментов.

8. Вращающееся звено приведения обладает приведенным моментом инерции — эквивалентом масс и моментов инерции звеньев механизма.

9. Ползун в качестве точечного звена приведения обладает приведенной массой.

10. Приведенный момент сил или приведенная сила определяются из равенства мощности звена приведения сумме мощностей сил, действующих на звенья механизма.

11. Приведенная масса или приведенный момент инерции определяются из равенства кинетической энергии звена приведения сумме кинетических энергий звеньев механизма.

12. При установившемся режиме механический КПД определяют отношением работы сил сопротивления к работе движущих сил либо отношением мощности сил сопротивления к мощности движущих сил.

13. Механический КПД последовательно расположенных механизмов равен произведению КПД отдельных механизмов.

Обозначения и термины

А — работа, Дж;

Т — кинетическая энергия, Дж;

F_п — приведенная сила, Н;

М_п — приведенный момент сил, Н∙м;

m_п — приведенная масса, кг;

I_п — приведенный момент инерции, кг∙м²;

η — механический коэффициент полезного действия;

ψ — коэффициент потерь;

g — угол подъема резьбы, град, рад,

φ — угол трения, град, рад.

Вопросы, выносимые на экзамен

1. Периоды движения машин. Теорема об изменении кинетической энергии. Уравнения движения в энергетической форме.

2. Приведение сил и моментов сил, масс и моментов инерции.

3. Механический коэффициент полезного действия механизмов и ряда механизмов.

4. Уравнения движения в дифференциальной форме.

Экзаменационные задачи

Задача № 30 (рис. 7.5) [9]

Определить приведенный к звену 1 момент сил М_п кривошипно-коромыслового механизма. Угловые скорости: w₁ = 20 с^-1, w ₂ = = 15 с^-1, w₃ = 8 с^-1. Вес звеньев: G₂ = 40 Н, G₃ = 50 Н. Длины звеньев: l_АВ = 0,15 м, l_BC = 0,31 м, l_CD = 0,75 м, l_AD = 0,9 м. Координаты центров масс: l_BS2 = 0,4l_BC, l_DS3 = 0,3l_CD. Построить план положений.

Рис. 7.5

Задача № 31 (рис. 7.6) [9]

Определить приведенный к звену 1 момент инерции I_п кривошипно-коромыслового механизма. Угловые скорости: w₁ = 40 с^-1, w₂ = –25 с^-1, w₃ = 10 с^-1. Масса звеньев: m₂ = 2 кг, m₃ = 5 кг. Длины звеньев: l_АВ = 0,2 м, l_BC = 0,3 м, l_CD = 0,35 м, l_AD = 0,4 м. Координаты центров масс: l_BS2 = 0,35l_BC, l_DS3 = 0,4l_CD. Построить план положений при угле j₁ = 60⁰.

Рис. 7.6

Задача № 32 (рис. 7.7) [9]