Характеристики сил, действующих на звенья механизма

В процессе работы машины на его механизмы действуют силы со стороны двигателя, силы сопротивления рабочего процесса, силы веса звеньев и силы трения в кинематических парах. Эти силы могут быть функциями положения звеньев механизма, их ско­ростей, ускорений и времени. Например, сила, действующая на пуансон в ковочном автомате, зависит от положения пуансона и от его скорости, сила пружины определяется величиной деформации.

Функциональная зависимость силы от кинематических параметров ее точки приложения (координаты, скорости, ускорения) называется характеристикой силы. При решении задач динамического анализа характеристики сил считаются заданными.

Характеристики сил, действующих на исполнительные звенья машины, определяются видом выполняемого технологического процесса. Законы изменения сил технологического сопротивления изучаются в специальных курсах. В дальнейшем характерис­тику рабочих процессов будем полагать известной и заданной в виде F = F(х,V); F = F(х); F = F(V),

где x – координата ведомого звена, зависящая от обобщенной координаты φвходного звена ОА.

При динамическом исследовании машины могут рассматриваться различные характеристики двигателя.

Идеальная характеристика – описание момента двигателя, не учитывающее взаимное влияние кинематических параметров и движущего момента.

Идеальная кинематическая характеристика электрического двигателя записывается в виде зависимости его скорости ω от напряжения u в электрической сети.

ω = ω(u).

Наряду с кинематической характеристикой используется и идеальная силовая характеристика, когда задается движущий момент. Например, для описания двигателей внутреннего сгорания применяется зависимость М_D = М_D (и), где и – расход топлива. При постоянном расходе топлива

М_D= const.

Статическая характеристика выражает зависимость между движущей силой и кинематическими параметрами при фиксированном значении входного параметра и и медленном изменении кинематических параметров. В общем виде статическая характеристика двигателя имеет вид:

М_D = М_D (и, φ, ω).

Для механизмов, приводимых в движение от пружины, движущая сила является функцией деформации пружины, связанной с по­ложением механизма

F_D = F (φ),

где φ– обобщенная координата.

Аналогичная зависимость справедлива для паровых двигателей и двигателей внутреннего сгорания при фиксированной подаче топлива. В этом случае движущая сила определяется индикаторной диаграммой и положением поршня относительно неподвижного цилиндра.

Для электродвигателей с вращающимся валом, движущий момент является функцией скорости вала, если напряжение и в сети постоянно.

Дата добавления: 2015-07-07