Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

МЕТОДОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ ПРИВОДОВ МАШИН С НЕРАВНОМЕРНЫМ ДВИЖЕНИЕМ РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Новоселов В.Г.
В технике широко применяются машины с неравномерным движением рабочих органов: кривошипные прессы, поршневые насосы и компрессоры, гильотины, лесопильные рамы, лобзики и т.п., использующие в качестве исполнительных механизмов рычажные кривошипно-ползунные, кривошипно-коромысловые, а также зубчатые планетарные гипоциклические механизмы возвратно-поступательное или плоское движение рабочих органов.

Неравномерность движения порождает ряд проблем динамического характера: переменный приведенный момент внешних сил возбуждает в приводе вынужденные колебания опасные в узких областях, близких к собственным частотам, а переменный приведенный момент инерции механизма - параметрические колебания, опасные в нескольких полосах частот, соответствующих главным, побочным и комбинационным резонансам, и имеющих тенденцию к расширению. Поэтому моделирование динамики приводов таких машин является актуальной задачей с точки зрения обеспечения их надежности. Учитывая разнообразие структурных и кинематических схем механизмов, сформулируем общие методологические принципы такого моделирования.

В начале в функции обобщенной координаты механизма φk, - угла поворота главного вала, определяют траектории движения центров масс в проекциях на координатные оси xik,), zik)и углы поворота звеньев φir). Затем дифференцированием по обобщенной координате находят аналоги линейных и угловых скоростей: x/ik); z/ik); φ/ir) и ускорений: x//ik); z//ik); φ//ik). На основании полученных аналогов определяют приведенные моменты внешних сил Mk и инерции механизма θk:

 ,

где Fxi,Fzi - проекции на координатные оси внешних сил, приведенных к центру масс i-го звена; Мi - момент внешних сил, действующих на i-е звено; θko-собственный момент инерции главного вала; mi, θi -масса и момент инерции i - го звена.

Затем на основании уравнений Лагранжа второго рода составляются уравнения движения каждого дискретизированного элемента привода, причем для главного вала машины оно будет иметь вид:

,

а для прочих j-тых

где ωj=j /dt - угловая скорость j-того элемента привода; Mj+1, Mj-1 - моменты в упруго- диссипативных и упруго-пластичных связях между элементами привода.

Где

- коэффициенты кинетической мощности соответственно поступательного и вращательного движения i-го звена механизма. Интегрирование уравнений движения производится численными методами с использованием алгоритмов, позволяющих «подстраивать» шаг интегрирования к наивысшей частоте возникающих колебаний.

Библиографическая ссылка

Новоселов В.Г. МЕТОДОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ ПРИВОДОВ МАШИН С НЕРАВНОМЕРНЫМ ДВИЖЕНИЕМ РАБОЧИХ ОРГАНОВ // Успехи современного естествознания. – 2005. – № 11. – С. 33-34;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=9423 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674