Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Силы инерции в плоских механизмах

Кинетостатический силовой расчет механизмов.

Лекция 5

Задачей силового расчета является определение сил, действующих на звенья механизма и сил взаимодействия этих звеньев – то есть давлений в кинематических парах.

При силовом расчете преимущественно пользуются принципом Даламбера, известном из теоретической механике. Согласно этому принципу, если к звеньям механизма приложить активные силы и моменты пар сил, реакции связей, а также силы инерции и моменты пар сил инерции, то можно условно считать, что система сил находится в равновесии и к ней применимы уравнения статики. Этот принцип носит еще одно название – принцип кинетостатики.

 

 

Для использования принципа кинетостатики необходимо уметь определять направления и величины сил и моментов сил инерции звеньев. В общем случае, все силы инерции звена плоского механизма, совершающего плоскопараллельное движение и имеющего плоскость симметрии, параллельную оси движения, приводятся к главному вектору сил инерции Fи, приложенному в центре тяжести звена S и к главному моменту пары сил инерции Mи (рис..22).

Рис. 22 Сила и момент инерции звена плоского механизма

Сила инерции Fи прикладывается к центру тяжести звена S и направлена в сторону, противоположную направлению полного ускорения точки S.

(7)

где Fи вектор сил инерции звена AB;
m масса звена, кг;
as вектор полного ускорения центра тяжести звена, измеряемый, м/с2.

Из формулы (7) следует, что сила инерции имеет размерность , т.е. измеряется в Ньютонах. Момент пары сил инерции Mи, направлен в сторону, противоположную направлению углового ускорения звена ε AB и рассчитывается по формуле

,
где Is момент инерции звена относительно оси, проходящей через центр тяжести и перпендикулярной к плоскости движения звена, измеряемый, кг·м2;
ε угловое ускорение звена, 1/с2.

 

Момент инерции Is однородного стержня длиной l и массой m равен

.

Размерность момента инерции или , т.е. .

Отметим частные случаи движения звеньев плоского механизма.

1. Звено движется поступательно с некоторым ускорением (рис..23а).

а б в

 

Рис. 23 Силы инерции и моменты пар инерции звеньев плоских механизмов

Так как угловое ускорение ε звена рано нулю, то момент пар сил инерции также равен нулю и все силы инерции сведутся к одной результирующей силе Fи, приложенной в центре тяжести S звена и направленной противоположно ускорению.

.

 

2. Звено вращается вокруг оси, проходящей через его центр тяжести S (рис..23б).

Поскольку ускорение центра тяжести равно нулю, сила инерции Fи также равна нулю. Если угловое ускорение ε звена не равна нулю, то силы инерции приводятся к паре с моментом Mи, равным

.

При равномерном вращении (ω=const) сила инерции Fи и момент пар сил инерции Mи равны нулю.

 

3. Звено вращается вокруг оси O, не проходящей через центр тяжести (рис..23б).

Силы инерции сводятся к приложенной в центре тяжести S силе Fи, направленной противоположно полному ускорению as и к паре сил инерции с моментом Mи.

(8)

,
где Is момент инерции звена относительно оси, проходящей через центр тяжести S.

 

4. Звено совершает сложное плоскопараллельное движение (рис..22).

В этом случае движение звена рассматривается как состоящее из переносного поступательного вместе с центром тяжести S и относительного вращательного вокруг центра тяжести S. Силы инерции приводятся к одной силе инерции Fи и одной паре сил Mи, которые определяются как в случае 3 в соответствии с уравнениями (8).

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
План ускорений | Условие статической определимости плоских кинематических цепей
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 2528; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.