37. Метод приведения. Приведение масс. Пример.

Приведенной массой (моментом инерции) называется такая условная масса (момент инерции), обладая которой главное звено имеет кинетическую энергию, равную сумме кинетических энергий приводимых масс и моментов инерции:

После приведения сил и масс к главному звену определяется его истинный закон движения. 

Пример:

Кинетическая энергия звеньев механизмов зависит от видов движе-

ний, ими совершаемых. Охарактеризуем движения, совершаемые звеньями

кривошипно-ползунного механизма: кривошип 1 совершает только враща-

тельное движение вокруг неподвижной точки О, шатун 2 – сложное движе-

ние, а ползун 3 – поступательное вдоль прямой ОВ. Следовательно, кинети-

ческую энергию приводимых звеньев представим в виде

38. Неравномерность хода механизмов или машин. Причины появления колебаний в механизмах. Способы реализации маховых масс.

Поскольку как движущие силовые факторы, так и силовые факторы со-

противления не являются постоянными величинами, то скорость движения

ведущего звена технической системы также не является константой. Значе-

ние скорости движения ведущего звена технической системы колеблется в

течение рассматриваемого промежутка времени в некотором диапазоне от

максимума до минимума и наоборот. Колебания значений скорости движе-

ния ведущего звена технической системы вызывают изменение величин ре-

акций в кинематических парах, что как следствие является одной из причин

возникновения упругих колебаний звеньев. Наличие в технической системе

упругих колебаний − основная причина неравномерности движения ведуще-

го звена, называющаяся неравномерностью хода, для оценки которой ис-

пользуется коэффициент неравномерности хода:

Значения коэффициентов неравномерности хода являются стандарти-

зованными величинами и определяются по справочной литературе в зависи-

мости от типа технической системы. Например, для ДВС коэф. = 1/80 – 1/100.

Неравномерность хода любой технической системы может быть обу-

словлена:

1) несовпадением законов изменения приведенных движущих силовых

факторов и приведенных силовых факторов сопротивления;

2) непостоянством значений приведенного момента инерции.

Первая причина является следствием наличия двух вариантов соотно-

шения законов изменения приведенных моментов сил.

1. Приведенный момент сил сопротивления − функция угла поворота ве-

дущего звена, а приведенный момент движущих сил − величина постоянная:

Первый вариант характерен для механизмов станков, поршневых насо-

сов, а второй – для механизмов двигателей внутреннего сгорания и паровых

машин.

Вторая причина возникновения неравномерности хода является след-

ствием непостоянства значений кинематических параметров технической

системы.

Неравномерность хода отрицательно сказывается на основных показа-

телях работоспособности технической системы. Для минимизации влияния

неравномерности движения на работу технической системы необходимо ре-

шить задачу регулирования значений скорости движения ведущего звена.

Изменение массы технической системы на величину дополнительной махо-

вой массы позволяет решить поставленную задачу. Роль дополнительной ма-

ховой массы выполняет маховое колесо или маховик, которые вводятся в

структуру технической системы в качестве дополнительного звена. Наличие

дополнительной маховой массы в структуре технической системы исключает

возможность появления неблагоприятных режимов движения ведущего зве-

на:

ведущее звено движется с ускорением, т. е. работа движущих сил пре-

вышает работу сил сопротивления, следовательно, маховое колесо аккумули-

рует приращение кинетической энергии;

ведущее звено движется с замедлением, т. е. работа сил сопротивления

превышает работу движущих сил, следовательно, маховое колесо отдает ра-

нее накопленную кинетическую энергию.

В случаях, когда введение в структуру технической системы дополни-

тельного звена невозможно по конструктивным или иным причинам для реа-

лизации маховых масс используются звенья, уже существующие в структуре

технической системы, но совершающие только вращательные движения: ро-

тор энергетической машины, соединительные муфты, зубчатые колеса, ку-

лачки, шкивы, звездочки и др.