23.4.Уравнение движения механизма
Уравнение движения механизма выражает связь работы сил, действующих на звенья механизма, с их кинетической энергией. Это уравнение можно записать в форме уравнения кинетической энергии. Если привести все силы и массы механизма к звену приведения, совершающего вращательное движение, то уравнение можно записать в следующей форме:
где Aд.п – работа приведенной движущей силы на рассматриваемом перемещении; Aс.п – работа приведенной силы сопротивления на том же перемещении; Jп и Jп0 – приведенные моменты инерции, соответствующие конечному и начальному положениям механизма; и 0 – угловые скорости звена приведения, соответствующие его конечному и начальному положениям.
Уравнение движения механизма можно выразить также в дифференциальной форме:
где – угол поворота звена приведения (обобщенная координата этого звена); Mп – приведенный момент всех активных сил,
Mп=Mд.п-Mс.п,
Mд.п – приведенный момент движущих сил;
Mс.п – приведенный момент сил сопротивления.
После преобразований уравнение движения машины в форме уравнения моментов имеет вид:
24.Детали машин и механизмов
24.1.Общие сведения о проектировании деталей машин
Раздел «Детали машин и основы конструирования» призван развить у студента инженерное мышление, познакомить его с современными методами расчета и конструирования деталей и сборочных единиц, привить навыки рационального выбора формы и материала детали, ее степени точности и качества обработки поверхностей, исходя из заданных условий работы детали в изделии.
В зависимости от сложности и габаритов, всякое изделие состоит из определенного числа сборочных единиц и деталей. В соответствии со стандартом различают следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплекты и комплексы.
Деталь – изделие, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций. Например, винт, гайка, вал, шкив, литой корпус и т.д.
Сборочная единица – изделие, составные части которого соединены посредством сборочных операций (свинчивание, сварка, пайка, сшивка, вальцевание и т.п.). Например, ручка, подшипник, стол, сварной корпус, станок, автомобиль и т.д.
Комплект – два или более изделий, не соединенные сборочными операциями и предназначенные для выполнения вспомогательных функций. Например, комплект запасных частей, измерительного инструмента, записывающей аппаратуры и т.д.
Комплекс – два или более изделия, не соединяемые сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных функций. Например, поточная линия станков, телефонная станция, несобранная бурильная установка.
Чертежи деталей и сборочных единиц обязательно имеют технические требования на изготовление. Чертежи сборочных единиц дополнительно снабжаются технической характеристикой и подетальной спецификацией (отдельный текстовый документ).
Задача раздела «Детали машин и основы конструирования» заключается в том, чтобы исходя из заданных условий работы детали или сборочной единицы, изложить научно-обоснованные методы и правила их проектирования и конструирования. При этом принятый метод должен обеспечить выбор наиболее рациональных форм, размеров, материала, степени точности и качества изделия.