Стадии (режимы) движения механизма
В механизмах с одной степенью свободы принято различать три стадии (режима) работы: разбег, установившееся движение и выбег (рис. 1.27). При изучении перечисленных режимов работы механизма воспользуемся уравнением (1.16), в котором суммарную работу всех сил разложим на работу движущих сил , работу сил производственного и вредного сопротивлений:
На стадии разбега скорости звеньев механизма возрастают от нуля до некоторого рабочего значения, соответствующего скорости установившегося значения. Следовательно, на стадии разбега и согласно равенству (1.32) можно записать:
Выражение (1.33) показывает, что на стадии разбега при запуске механизма движущие силы должны не только преодолеть силы полезного и вредного сопротивления, но и сообщить механизму кинетическую энергию. В некоторых случаях в связи с требованиями технологического процесса для уменьшения времени пуска подвижные звенья механизма на стадии разбега не нагружаются силами полезного сопротивления . Например, рабочий процесс резания в металлорежущих станках начинается только после завершения стадии разбега.
Установившийся режим движения механизма — это движение, при котором обобщенная скорость и кинетическая энергия механизма являются периодическими функциями времени. Время цикла установившегося движения — это минимальный промежуток времени, по истечении которого обобщенная координата и кинетическая энергия механизма принимают те же значения, что и в начале этого промежутка (рис. 1.27).
Мгновенная скорость меняется за время цикла , но ее среднее значение за цикл и, следовательно, за весь период установившегося движения остается постоянным. Изменение кинетической энергии за весь период установившегося движения равно нулю, и уравнение (1.32) принимает вид
Из (1.34) видно, что энергия движущих сил в установившемся режиме машин расходуется только на преодоление производственных и вредных сопротивлений. И чем меньше работа сил вредного сопротивления (трения и др.), тем эффективнее используется энергия в машине.
На стадии выбега (останова) скорости звеньев механизма убывают до нуля. Движущие силы отключают, поэтому . В конце выбега = 0, и уравнение (1.32) перепишем следующим образом:
Когда вся кинетическая энергия механизма оказывается израсходованной на преодоление сил производственного и вредного сопротивлений, механизм останавливается. Для уменьшения времени торможения используются тормозные устройства, развивающие дополнительную работу тормозящих сил. Особенно эффективно применение тормозных устройств, если по технологическим причинам производственные сопротивления на стадии выбега выключаются.
Эта теория взята со страницы лекций по предмету «прикладная механика»:
Возможно эти страницы вам будут полезны: