Теория машин и механизмов
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
> x1) и x = x2 - x1, тогда кинетическая энергия системы
,
а потенциальная
.
То есть в системе с виброизолятором только часть работы внешней силы расходуется на изменение кинетической энергии. Часть этой работы переходит в потенциальную энергию упругого элемента, и часть рассеивается демпфером (переходит в тепло и рассеивается в окружающей среде).
Уравнения движения:
,
.
Решение этой системы уравнений подробно рассматривается в курсе теории колебаний, поэтому ограничимся только анализом амплитудно-частотной характеристики (рис. 15.6). Характеристику построим в относительных координатах xотн = x/xст , где xст - статическая деформация упругого элемента.
k2 > k1
k1
xотн
k2 Область
эффективности
виброизолятора
1
0 , рад/с
Рис. 15.6
Динамическое гашение колебаний
Динамические гасители или антивибраторы широко применяются в машинах работающих в установившихся режимах для отстройки от резонансных частот (например, в судовых двигателях внутреннего сгорания). Динамические гасители могут быть выполнены в виде упругого или физического маятника. Рассмотрим простейший линейный упругий динамический гаситель (рис. 15.7). Принцип действия динамического гасителя заключается в создании гасителем силы направленной противоположно возмущающей силе. Настройка динамического гасителя заключается в подборе его собственной частоты: собственная частота гасителя должна быть равна частоте тех колебаний, амплитуду которых необходимо уменьшить (погасить):
,
где собственная частота гасителя, mг масса гасителя, сг жесткость пружины гасителя.
Уравнения движения системы с динамическим гасителем, схема которого изображена на рис. 15.7 имеют вид:
0 с
Р2 = R20 sin t
1
x1
m1
cгkг
г mг
xг
Рис. 15. 7
,
,
где x = x - xг - деформация пружины гасителя.
На рис. 15.8 приведены амплитудно-частотные характеристики этой системы без динамического гасителя и с динамическим гасителем. Как видно из этих характеристик, при установке динамического гасителя амплитуда на частоте настройки резко снижается, однако в системе вместо одной собственной частоты возникает две. Поэтому динамические гасители эффективны только в узком диапазоне частот вблизи частоты настройки гасителя. Изображенные на рисунке кривые 1 и 2 относятся к динамическому гасителю без демпфирования. При наличии в системе демпферов форма кривой изменяется (кривая 3): амплитуды в зонах гашения увеличиваются, а зонах резонанса - уменьшаются.
2
xотн 1
Области
эффективности
динамического
3 гасителя
1
0 01 0 02 , рад/с
Рис. 15.8
Контрольные вопросы
- Статическое и динамическое уравновешивание при проектировании деталей.
- В чем различие между виброгашением и виброизоляцией.
- Сущность подрессоривания, или виброизоляции.
- Динамическое гашение колебаний.
Лекция 16
Трение в кинематических парах. Трение скольжения: сила трения, угол и конус трения, движение на горизонтальной плоскости, трение на наклонной плоскости, трение клинчатого ползуна, трение во вращательных парах, трение в пятах.
Трение в кинематических парах
Явление трения имеет место всегда, когда любые тела твёрдые, жидкие или газообразные, находящиеся в соприкосновении одно с другим, движутся относительно друг друга, или подвергаются воздействию сил, стремящихся вызвать их относительное движение.
Трение в машинах играет весьма существенную роль. В передаточных механизмах фрикционных, ременных и др. за счет силы трения осуществляется передача движения от ведущего звена к ведомому. В других случаях трение нежелательно, так как оно препятствует движению и на преодоление сил трения затрачивается значительная часть работы движущих сил так называется работа сил вредных сопротивлений.
Трение вызывает износ трущихся частей машины, что существенно препятствует повышению скоростей движения, а следовательно и производительности машин.
В дальнейшем мы будем иметь в виду трение только на поверхностях соприкасающихся твёрдых тел. Способность контактирующих поверхностей звеньев сопротивляться их относительному движению называется внешним трением.
Трение обусловлено неидеальным состоянием контактирующих поверхностей (микронеровности, загрязнения, окисные пленки и т.п.) и силами межмолекулярного сцепления.
Опыт показывает, что при относительном движении двух соприкасающихся твёрдых тел, прижатых одно к другому некоторой силой, на поверхности соприкосновения действует сила, сопротивля?/p>