Машина динамикасының негіздері. Механизмнің берілген күш әсерінен қозғалысы.
Машина мен механизмдердегі әсер ететін күштер.
Машина механизмдеріне әсер ететін күштерді төмендегіше жіктеуге болады:
1.Қозғалыс күштері мен күш моменттері. Бұл күштер машина мен механизмдердің жетекші звеноларына әсер етіп олардың қозғалуы мен жұмыс атқаруына себепкер болады.
Бұл күштер қозғалтқыштан жетекші звеноға әсерететін күш пен күш моменттері болғандықтан, оларды әрқашан оң таңбалы күш ретінде қарастыру қажет. Қозғалтқыштар өздерінің жұмыс істеу принциптеріне байланысты іштен жанатын, электр тогымен жүретін, гидравликалық, пневматикалық және серіппелі болып бөлінеді.
2. Пайдалы жұмыс атқаруға кететін күштер мен күш моменттері. Бұлар машина мен механизмдердің пайдалы жұмыс жасауына жұмсалады. Бұл күщтердің шамасы техналогиялық процестерге байланысты болады. Мысалы, күш жүк көтергіш машиналарда жүктің салмағына байланысты болса, металл өңдеуде кесу, жону немесе ажарлау процестеріне байланысты болады.
3. Үйкеліс күщтері. Олар қатты денелердің салыстырмалы орын ауыстыруы кезінде пайда болады. Үйкеліс күштері машина қуатын кемітеді, машина бөлшектерінің беттерін тоздырады, сондықтан олар зиянды үйкеліс күшіне жатады. Үйкеліс күштерін пайдалы жұмыс атқаруға да пайдаланады. Мысалы, фрикциялық бірліктерде, тежеуіштерде ж. т. б.
4.Машина мен механизм бөлшектерінің салмақ күштері және серіппе күштері. Бұл күштер бағыты жағынан қозғалыс күштерімен бағыттас болса пайдалы жұмыс, ал кері бағытта әсер етсе зиянды жұмыс атқарады.
5. Машина тұрғыларына (корпустары), қозғалмайтын тіректерге сыртқы әсер ететін күшке қарсы бағытталған реакциялық күштер. Бұлар ешқандай жұмыс атқармайды.
6. Машина бөлшектерінің, звеноларының өзара әсерінен пайда болатын күштерге кинематикалық жұптарында пайда болатын реакциялық ішкі күштер жатады.
Қозғалыс күш пен күш моменттерінің шамасы машина мен механизм звеноларының орналасу жағдайы немесе олардың жылдамдығына байланысты болады және осы байланысты сипаттайтын графикті немесе аналетикалық өрнекті олардың механикалық көрсеткіші деп атайды.
Жетекші қозғалтқыш үшін бұл көрсеткіш күш моментінің жылдамдықпен байланысын анықтайды: М=f (w ), мұндағы М-күш моменті; w- бұрыштық жылдамдық.
5.1-суретте әр түрлі қозғалтқыштардың механикалық көрсеткіштері берілген. Тұрақты токпен жұмыс істейтін электроқозғалтқыштардың моменттері бұрыштық жылдамдығының өсуіне байланысты өздігінен кемиді, бұл жұмсақ көрсеткіштерге жатады (1-параллель, 2-тізбекті қоздырғышты қозғалтқыштар). Асинхронды үш фазалы айнымалы токпен жұмыс істейтін қозғалтқыштар техникада кеңінен таралған, олардың көрсеткіштерін көрсететін қисық сызық (3) бойынша қозғалыс моментінің шамасы алдымен жоғарылап, одан соң төмендейтінін көреміз. Осы қисықтың төмендеу бөлігінде қозғалтқыштар тұрақты жұмыс істейді, сондықтан олар негізгі көрсеткіш ретінде қабылданады.
Іштен жанатын қозғалтқыштардың да көрсеткіші осыған шамалас. Мұндай көрсеткіштердің бір қасиеті егер кедергі моментінің шамасы қозғалыс моментінің ең үлкен шамасынан артық болса, онда олар сөніп немесе тоқтап қалады (опрокидывающий момент).
Бұрыштық жылдамдықтың номиналдық (есепке алушы) қуатты Рном мен моментіне Мном сәйкес бұрыштық жылдамдығын номиналды деп, ал ε=0 сәйкес жылдамдығын синхронды жылдамдық деп атайды.
7. 2.Машина мен механизмдердің динамикалық моделі.
Машина мен механизмдердің конструкциясы олардың атқаратын жұмыстарына қарай күрделі болады. Оларын барлық звеноларындағы әсер ететін күштерді, күш моментерін толық таза күйінде есептеу қиынға соғады. Соңдықтан, алдымен олардың динамикалық модулін құрады. Егер машина мен механизмдердің кинематикалық схемасын талдағанда, олардың еркіндіқ дәрежеі бірге тең болатын болса (W=1), онда ондай күрделі көп звенолы механизмдерді шартты бір звенолы механизм ретінде қарастыруға болады. Мысалы, іштен жанатын төрт цилиндрлі қозғалтқыштың және жүретін электрогенератордың кинематикасын қарапайым түрге қарастыруға болады. Бұл көрсетілген механизмнің шартты кинематикалық схемасына, атап айтқанда, 1-звеноға әсер ететін күштің, күш моментінің шамалары іс жүзінде әсер ететін барлық күштер мен күш моменттерінің қосындысына тең болуы қажет. Яғни, көрсетілген шартты звеноның қозғалыс заңы бастапқы алынған звеноның (1) қозғалыс заңына толық сәйкес келуі керек. Осылай қарастырылған шартты механизм бастапқы динамикалық моделі ретінде қабылданады. Бұл қарапайым модельдің қозгалу заңы толық түрде бастапқы механизмнің жетекші звеносының қозғалыс заңын кез келген уақытта анықтауға мүмкіншіліқ береді ω1 = ωм (5.1)
мұндағы ω1 - бастапқы звеноның бұрыштық жылдамдығы; ωм - модельдің бұрыштық жылдамдығы.
Машина мен механизмдердің моделін құрғанда олардың барлық бөлшектеріндегі әсер ететін күштер мен күш моменттерінің жетекші звеноға ауыстырады, келтіреді, сондықтан олар келтірілген күш моменттері деп аталады. Оған МΣкел келтірілген моменттер қосындысы, IΣкел келтірілген инерция моменттер қосындысы жатады.
Келтірілген күш және күш моменттерін анықтау үшін берілген механизм (5.4-сурет) звеноларына әсер ететін күштер мен күш моменттерін толық қарастыру қажет
МΣ кел = М F кел + М F 3кел + М М 4 кел , (5.2)
Мұндағы МΣ кел -екінші звеноға әсер ететін күштің келтірілген моменті. Оны элементар жұмыс теңдігі арқылы өрнектеуге болады:
dφ1, dsк – жетекші звено мен екінші звеноның К нүктесінің қозғалу шамасы
Егер  екенін ескерсек, онда
Достарыңызбен бөлісу: | 
