Материал: Бурлака, Кучеренко, Мазоренко, Тищенко, Основы теории механизмов и машин

то при установившемся движении она будет постоянной.

Режим выбега (tв – время выбега) характеризуется убыванием скорости начального звена от среднего значения ср до нулевого.

Полное время движения механизма будет равно:

t tр tу.д. tв .

Так как на установившемся режиме движения угловая скорость начального звена периодически повторяется, то для этого режима вводится понятие

времени цикла движения tц (рис.3.3).

Временем цикла движения начального звена на установившемся режиме движения механизма называется промежуток времени, за который повторяются положение звеньев, кинематические характеристики и силы, действующие на звенья.

Тогда:

tу.д. tц k ,

где k – количество циклов.

Полное время t установившегося движения

может состоять из любого числа циклов движения и зависит от того, сколь долго необходимо и возможно поддерживать рабочий режим механизма – режим со средней угловой скоростью ср .

Цикл может соответствовать одному или нескольким оборотам начального звена.

86 Лекция 5

Так, например, коленчатый вал у одноцилиндрового двухтактного двигателя внутреннего сгорания в течение цикла делает один оборот (положения звеньев, кинематические характеристики и силы повторяются через один оборот коленчатого вала), а у одноцилиндрового четырехтактного двигателя – два оборота (положения звеньев повторяются через один оборот, а движущие силы на поршне – только через два).

В некоторых машинах один цикл соответствует и

установившемся движении и выбеге.

На режиме разбега скорость начального звена возрастает от нуля до некоторого среднего значения, т.е. приращение кинетической энергии Т механизма будет положительным. Поэтому, энергетическая характе-

ристика этого периода может быть записана в виде:

Откуда вытекает, что на режиме разбега справедливо следующее соотношение работ движущих сил и сил сопротивления:

Aд.с. > Aс.с..

При установившемся движении механизма скорость начального звена повторяется через цикл, т.е. за этот промежуток времени изменение кинетической энергии Т механизма равно нулю.

Таким образом, за промежуток времени tц

энергетическая характеристика может быть представлена в виде:

Aд.с. = Aс.с. .

На отдельных участках цикла (рис.3.3) угловая

убыванием скорости начального звена до ее нулевого значения, т.е. происходит уменьшение кинетической энергии ( Т <0). В этом случае энергетическая характеристика этого режима будет выражаться неравенством:

Aд.с. Aс.с. .

Часто на режиме выбега работа движущих сил равна нулю, а из сил сопротивления действуют только силы трения в кинематических парах. Тогда остановка механизма будет происходить только под действием сил трения и по времени выбега tв можно судить о величине этих сил.

3.1.4. Динамическая модель машинного агрегата

Механизм машинного агрегата обычно является многозвенной системой, нагруженной силами и моментами, приложенными к различным её звеньям.

Чтобы лучше представить себе совокупность сил, действующих на звенья машинного агрегата, рассмотрим в качестве примера силовую установку (рис.3.4), в которой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) приводит в движение через ременную передачу вал 4 потребителя механической энергии 5 (вал рабочей машины).

В качестве звена приведения можно выбирать любое звено механизма, совершающее вращательное или поступательное движение, но целесообразнее выбрать такое, которое находится в непрерывном вращательном движении (кривошип), так как такое звено, как правило, выбирают начальным и при проведении структурного и кинематического анализа. В дальнейшем будет рассматриваться в качестве звена приведения звено, совершающее вращательное движение.

Основное требование, которое предъявляется к звену приведения, заключается в том, что его

самостоятельное движение должно быть таким же,

как и в составе механизма. Расчетная модель, в которой вместо движения всех звеньев механизма рассматривается движение только одного звена при условии, что оно двигается, как в составе механизма, называется

однозвенной динамической моделью.

Так в силовой установке (рис.3.4) в качестве звена приведения можно выбрать коленчатый вал 1 механизма ДВС или ротор 4 рабочей машины.

Выберем в качестве звена приведения – коленчатый вал (кривошип) 1.

M1пр должны быть такими, чтобы закон движения 1м звена приведения ОДМ полностью совпадал с законом