Понятие о неуравновешинности механизма (звена)

Date: 2015-10-07; view: 515.

Рассмотрим плоский механизм (рис. 10.1), начальное звено 1 которого вращается с постоянной угловой скоростью. При этом все остальные звенья будут двигаться с угловыми ускорениями, а центры масс S₁, S₂, S₃ будут иметь линейные ускорения.

Рис. 10.1

Приведем всю систему сил инерции к центру А, в результате чего вся эта система сведется к общему главному вектору:

(10.1)

и к общему главному моменту: , (10.2)

Т.к. w₁= соnst , то М_Ф1 = 0.

Динамические составляющие нагружения основания численно равны общему главному вектору Ф_S и общему главному моменту М_ФS системы сил инерции.

Уравновешенным считается механизм, для которого главный вектор и главный момент сил инерции равны нулю.

Если общий главный вектор сил инерции механизма Ф_S ¹ 0, то такой механизм называется статическинеуравновешенным.

Если М_ФS ¹ 0, но Ф_S = 0 - моментная неурановешенность.

Если М_ФS ¹ 0 и Ф_S ¹ 0 - динамическая неурановешенность.

Полное уравновешивание рычажных механизмов является очень трудной задачей, поэтому в большинстве случаев ограничиваются их статическим уравновешиванием. Однако и его не всегда удается осуществить в полной мере. В этих случаях производят частичное статическое уравновешивание. При статическом урвновешивании механизма необходимо обеспечить условие:

Ф_S = 0. (10.3)

Так как масса системы всех подвижных звеньев S m_i¹ 0, то ускорение центра масс S этой системы должно быть равно нулю (а_SM =0). Это условие выполняется, когда центр масс S системы подвижных звеньев механизма не перемещается. Таким образом, статическое уравновешивание есть такое действие, в результате которого центр масс системы подвижных звеньев работающего механизма становиться неподвижным.

На практике наиболее часто статическое уравновешивание проводится тремя способами:

- выбором симметричных схем механизмов;

Примером такого механизма является сдвоенный кривошипно-ползунный механизм, используемый для мотоциклетных и других ДВС (рис. 10. 2).

Рис. 10. 2

Механизм выполнен кососимметричным, правая и левая шатунно-поршневые группы 2-3 и 4-5 абсолютно одинаковы, центр масс S₁ коленчатого вала находиться на оси вращения (Ф₁=0). `Ф<sub>S</sub> =`Ф₁ +`Ф<sub>2</sub> +`Ф₃ +`Ф<sub>4</sub> +`Ф₅ =0, что и свидетельствует о полной статической уравновешенности механизма.

Однако М_ФS = М_Ф2 + М_Ф4 + М_А(Ф₂) + М_А(Ф₄) ¹ 0, т.е. моментной уравновешенностью механизм не обладает.

- установкой корректирующих масс (противовесов);

Рис. 10. 3

- размещением противовесов на дополнительных звеньях или кинематических цепях

Рис. 10. 4

Наиболее наглядным и простым методом уравновешивания механизмов является метод замещающих масс.