Динамика машин и механизмов это:

Динамика машин и механизмов
        раздел теории машин и механизмов, в котором изучается движение механизмов и машин с учётом действующих на них сил. Д. м. и м. решает следующие основные задачи: установление законов движения звеньев механизмов, регулирование движения звеньев, нахождение потерь на трение, определение реакций в кинематических парах, уравновешивание машин и механизмов.
         Определение законов движения звеньев механизма по заданным характеристикам внешних сил решают с помощью дифференциальных уравнений движения механической системы или машинного агрегата, состоящего обычно из двигателя, передаточного механизма, рабочей машины и иногда управляющего устройства. Число уравнений равняется числу степеней свободы этой механической системы. В плоских механизмах с одной степенью свободы для удобства решения задачи все силы и массы приводят к одному звену или точке механизма, которые называются звеном приведения или точкой приведения. Условный момент, приложенный к звену приведения, называется моментом приведения. Момент приведения равен совокупности всех моментов и сил, приложенных к звеньям механизма. Условный момент инерции звена приведения называется приведённым моментом инерции. Кинетическая энергия звена приведения равна сумме кинетических энергий всех звеньев механизма. Аналогично определяют приведённые силу и массу в точке приведения (рис., а):
        
        где Мп — приведённый момент; Jп — приведённый момент инерции; Рп — приведённая сила; mп — приведённая масса; M1, M2, P2, P3 — моменты и силы, приложенные к звеньям механизма; ω1, ω2 — угловые скорости звеньев; υB, υC — скорости точек В и С механизма; υS2 — скорость центра тяжести звена 2; υK — скорость точки К приложения силы P2; α2 — угол между векторами P2 и υK; α3 — угол между векторами P3 и υC. Уравнение движения для данного случая:
        
        т. е, Мп в общем случае зависит от времени, положения, скорости.
         Уравнения движения обычно являются нелинейными. Методов точного решения их не существует, поэтому пользуются приближёнными графическими, графо-аналитическими и численными методами интегрирования. Установить закон движения механической системы сложнее, если учитывать трение и зазоры в кинематических парах, упругость и переменность масс звеньев. Иногда, например при изучении быстротекущих процессов в машинах, некоторые внешние силы нельзя считать заданными, т.к. движение механизма может оказать обратное воздействие на характеристику этих сил. Например, в некоторых режимах с большими ускорениями нельзя принимать механическую характеристику электродвигателя как заданную зависимость момента на валу двигателя от угловой скорости, т.к. на этот момент существенное влияние могут оказать электромагнитные процессы в электродвигателе. В этом случае к дифференциальным уравнениям движения механической системы добавляют дифференциальное уравнение электромагнитных процессов в электродвигателе и решают их совместно.
         Вопросы регулирования движения машинного агрегата и управления им рассматриваются в теории регулирования. Различают неустановившийся, переходный и установившийся режимы движения. При установившемся режиме скорости точек механизма являются периодическими функциями времени или положения или остаются постоянными. Регулирование установившегося движения сводится к обеспечению угловой скорости звена приведения, не превышающей допустимого отклонения от её значения. Для этого рассчитывают и устанавливают на машину специальную массу — Маховик. Необходимость регулирования неустановившегося движения возникает в том случае, когда, несмотря на непериодическое изменение внешних сил или масс, в механизме требуется поддерживать среднюю скорость звена приведения постоянной. Для этого на машину устанавливают специальные автоматические регуляторы. Основной задачей при этом является определение устойчивости движения системы машина — регулятор. Если же скорость какого-либо звена (или др. параметра) нужно изменять по заданному закону (программе), то в машину встраивают программное устройство. Примером может служить программное управление металлорежущими станками. Конкретная задача, рассматриваемая теорией регулирования, — отыскание оптимальных режимов движения машин (оптимальное управление). Например, определение движения с наибыстрейшим переходным режимом при ограниченном ускорении, т. е. оптимального по быстродействию, или движения с минимумом затрачиваемой в переходном режиме энергии, т. е. оптимального по потерям.
         Нахождение непроизводительных потерь в машинах сводится к определению потерь на трение, которые являются основными и влияют на эффективность работы машин и механизмов. Степень использования энергии в машине оценивается механическим кпд.
         Кинетостатический расчёт механизмов, выполняемый при известном законе движения механизма, производится определением реакций в кинематических парах от всех заданных внешних сил, а также сил инерции звеньев и сил трения в кинематических парах. Значения этих реакций входят в расчёты звеньев на прочность и необходимы для подбора подшипников и расчёта их смазки.
         Уравновешивание машин и механизмов осуществляется рациональным подбором и размещением Противовесов, снижающих динамические давления в кинематических парах механизмов. На практике осуществляют уравновешиванием машины на фундаменте (предотвращение вибраций (См. Вибрация)) или уравновешиванием вращающихся масс — балансировкой (См. Балансировка). Инерционные силы в современных быстроходных машинах достигают больших значений. Переменные по величине и направлению силы инерции нарушают нормальную работу узлов машины, являются источником вибраций и шума, которые вредно воздействуют на обслуживающий персонал и нарушают нормальную работу др. механизмов и приборов. В вибрационных машинах (См. Вибрационная машина) рассчитывают условия создания интенсивных колебаний их исполнительных органов. Динамические исследования в машинах непосредственно связаны с расчётами на прочность и жёсткость элементов машин, которые проводятся с целью выбора размеров и конструктивных форм деталей. Методы таких расчётов обычно излагаются в учебных дисциплинах: сопротивление материалов, динамика сооружений, детали машин.
         Динамические исследования проводят также для пространственных механизмов со многими степенями свободы. Системы подобного типа обладают большой универсальностью выполняемых операций.
         Лит.: Кожешник Я., Динамика машин, пер. с чешск., М., 1961; Зиновьев В. А., Бессонов А. П., Основы динамики машинных агрегатов, М., 1964; Артоболевский И. И., Теория механизмов, 2 изд., М., 1967; Кожевников С. Н., Теория механизмов и машин, 3 изд., М., 1969.
         И. И. Артоболевский, А. П. Бессонов.
        
        Действие сил и моментов кривошипно-ползунного механизма (а) в звене приведения (б) и в точке приведения (в): 1 — кривошип; 2 — шатун: 3 — ползун; М — приведённый момент МП; А — неподвижная опора.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Динамика машин и механизмов" в других словарях:

  • ДИНАМИКА МАШИН И МЕХАНИЗМОВ — раздел машин и механизмов теории, в котором изучается движение тел, входящих в состав машин и механизмов, с учетом действующих в них сил …   Большой Энциклопедический словарь

  • динамика машин и механизмов — раздел. машин и механизмов теории, в котором изучается движение тел, входящих в состав машин и механизмов, с учётом действующих в них сил. * * * ДИНАМИКА МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ДИНАМИКА МАШИН И МЕХАНИЗМОВ, раздел машин и механизмов теории (см. МАШИН… …   Энциклопедический словарь

  • ДИНАМИКА МАШИН И МЕХАНИЗМОВ — раздел машин и механизмов теории, в к ром изучается движение механизмов под действием сил. Д. м. и м. исследует способы уменьшения динамич. нагрузок, возникающих при движении механизма; режимы движения механизмов; условия, определяющие кол во… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ТЕОРИЯ — наука об общих методах исследований свойств механизмов и машин и проектирования их схем. Основные направления: динамика машин и механизмов; кинематика, кинетостатика и синтез механизмов; проектирование систем управления машин автоматов;… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Машин и механизмов теория —         наука об общих методах исследования и проектирования машин (См. Машина) и Механизмов. Наиболее развита часть науки, называемая теорией механизмов, в которой изучаются преимущественно свойства механизмов, являющиеся общими для всех (или… …   Большая советская энциклопедия

  • машин и механизмов теория — наука об общих методах исследований свойств механизмов и машин и проектирования их схем. Основные направления: динамика машин и механизмов; кинематика, кинетостатика и синтез механизмов; проектирование систем управления машин автоматов;… …   Энциклопедический словарь

  • МАШИН И МЕХАНИЗМОВ ТЕОРИЯ — наука об общих методах исследования и проектирования машин и механизмов. В теории механизмов изучаются преим. св ва механизмов, являющиеся общими для всех (или определ. групп) механизмов. В теории машин рассматриваются методы исследования и… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Динамика — (Dynamics) Содержание Содержание 1. в разных науках В физике В астрономии В науках о Земле В биологии В технике В музыке 2. Динамика в физике 3. Ряды динамики 4. Газовая динамика Динамика – это состояние движения, ход развития, изменение… …   Энциклопедия инвестора

  • Динамика (значения) — Динамика (от греч. δύναμις  сила, мощь): Состояние движения, ход развития, изменение какого либо явления под влиянием действующих на него факторов. Системная динамика  направление в изучении сложных систем. Содержание 1 В физике …   Википедия

  • Динамика — (от греч. δύναμις  сила, мощь): Состояние движения, ход развития, изменение какого либо явления под влиянием действующих на него факторов. Системная динамика  направление в изучении сложных систем. Содержание 1 В физике …   Википедия

Книги

Другие книги по запросу «Динамика машин и механизмов» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»