Учебно-методическое пособие к программе и контрольные задания для студентов факультета технологического образования (стр. 8 из 13)
Статической балансировке подвергаются звенья, длина которых значительно меньше их диаметра. Привести примеры таких звеньев.
Рассмотреть уравновешивание звена, вращающегося с угловой скоростью ω, на которое действует сила Р, точка приложения которой не проходит через ось вращения. Дать определение статического баланса звена. Знать установку, на которой осуществляется статическая балансировка. Динамическому уравновешиванию (балансировке) подвергают звенья, длина которых значительно больше их диаметра. Привести примеры таких звеньев. Задача динамического уравновешивания заключается в уравновешивании момента инерции с помощью специальных грузов. Знать, почему и как создается момент инерции, что такое динамический дисбаланс звена, как производится динамическая балансировка. Уметь производить полное уравновешивание звеньев, которое имеет место в том случае, если статические и динамические дисбалансы их равны нулю.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое неуравновешенность, чем она вызывается, каковы ее последствия?
2. В чем состоит задача уравновешивания, как ликвидируют неуравновешенность?
3. В чем состоит и как производится статическая балансировка ротора?
4. Опишите принцип действия балансировочного станка и общий ход динамической балансировки. Сколько уравновешивающих грузов достаточно для полного уравновешивания?
5. Как влияют неуравновешенные силы инерции звеньев на опоры и фундамент машины?
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Кинематическое исследование плоских механизмов
Задача кинематического исследования механизма состоит в определении:
1) положений механизма в различные моменты времени;
2) траектории некоторых точек звеньев;
3) величины и направления линейных скоростей и ускорений точек, звеньев.
Для механизмов с одной степенью подвижности задается закон движения одного из звеньев, обычно главного вала машины. Это звено называется ведущим.
Определение перечисленных кинематических характеристик производится в пределах одного периодического установившегося движения (цикла) механизма для нескольких положений, что дает возможность с достаточным приближением решить поставленную задачу в целом. Например, траектории некоторых точек механизма нужны для определения хода звеньев, очертания контура машин, а также для установления соответствия движения рабочих звеньев машины правильной последовательности технологического процесса. Из сказанного видна необходимость знания скоростей точек некоторых звеньев и умения для наглядности удобно представлять их в виде графиков.
С помощью планов скоростей определяется приведенная масса (без знания которой нельзя определить момент инерции маховика), закон движения машины и т. д.; планы ускорений нужны для нахождения сил инерции звеньев.
Кинематическое исследование механизмов производится в предположении, что ведущие звенья вращаются с постоянной угловой скоростью, несмотря на то что в действительности угловая скорость вращения кривошипа не является постоянной. Такое допущение делается ввиду небольшого расхождения между средней и действительной угловой скоростью, а также технически облегчает построение планов ускорений.
Содержание самостоятельной работы
1. Построить в выбранном масштабе согласно своему варианту схему механизма (см. приложение 1 и табл. 1, 2) для восьми положений кривошипа. Начальное положение ведущего звена (кривошипа ОА) определяется углом J0. Все последующие положения звена ОА определяются через 45º от первоначального.
2. Построить траектории точек S и С2.
3. Построить диаграмму перемещения точки В.
4. Методом графического дифференцирования построить диаграммы изменения скорости и ускорения точки В.
5. Построить планы скоростей и ускорений для восьми заданных положений механизма и определить значения скорости и ускорений характерных точек.
6. Для одного из положений механизма определить силы давления в кинематических парах, учитывая силы инерции звеньев, веса, момента инерции звеньев относительно осей, проходящих через их центры тяжести, полезные сопротивления, приложенные к ведомому звену. Силы полезного сопротивления Рсопр и моменты полезного сопротивления Мсопр следует направить против движения ведомого звена.
7. Пользуясь найденным давлением в шарнире А, подсчитать уравновешивающий момент на ведущем кривошипе ОА и затем для проверки определить этот же момент методом рычага Жуковского.
Требования к контрольному заданию
«Теория механизмов и машин»
1. Графическая часть задания выполняется на листе ватмана форматом чертежа А2 (420 ´ 594).
2. Штамп располагается в правом нижнем углу чертежа, шрифт всех надписей на чертеже выполняется по ГОСТ 2.301–68–2.303–68
3. Рядом со схемой механизма указать масштаб расстояний K.
4. На схеме необходимо указать:
а) направление и вращение кривошипа;
б) обозначение характерных точек механизма;
в) положения кривошипа, при которых строятся планы скоростей и ускорений.
5. Над каждым графиком должна быть соответствующая надпись.
Например: график перемещения точки В, план скоростей и т. д.
На всех графиках должны быть даны обозначения величин с указанием их размерности. Если масштабы графиков отличны от масштабов планов, то они будут указаны особо. При построении графиков нужно следить за соблюдением дифференциально-интегральной зависимости между изображенными величинами.
6. Планы скоростей должны быть построены для всех указанных в задании положений кривошипа.
7. Масштабы Kv, Ka, принятые при построении планов, должны быть указаны около схемы механизма рядом с масштабом расстояния.
8. Разрешается применение особых масштабов для тех планов, которые получаются или слишком большими или слишком малыми. В этих случаях около этих планов нужно указать масштаб особо.
9. Планы должны быть пронумерованы арабскими цифрами соответственно положениям кривошипа.
10. На всех планах должны быть обозначены все вершины планов и все векторы. Разрешается не ставить обозначения лишь на очень малых отрезках скоростей и ускорений. На планах нужно указывать стрелками направление векторов.
Примеры выполнения самостоятельной работы
Кинематическое исследование кривошипно-шатунного механизма
Пусть дан КШМ, ведущим звеном которого является кривошип ОА, вращающийся с постоянной угловой скоростью ω, определить скорости и ускорения точек звеньев.
Начертим в выбранном масштабе кинематическую схему (рис. 8) и выполним построение плана положений звеньев и траекторий отдельных точек звеньев механизма.
