коэффициент трения качения, измеряемый в единицах длины. Часто ис-

рис. 94 пользуется величина , называемая приведённым коэффициентом трения качения. При этом сила трения качения по аналогии с силой трения скольжения может быть представлена в виде: .

Мощность, затрачиваемая на трение, равна:

,

где - скорость качения центра катка.

Для подшипников качения: ,

где d– диаметр подшипника по внутреннему кольцу.

Коэффициент принимается:

- для шарикоподшипников;

- для роликоподшипников.
9.5. Особенности учёта сил трения при силовом расчёте

рычажных механизмов
Для учёта сил трения в кинематических парах рычажных механизмов при определении или используется метод приведения сил трения, позволяющий определять уточнённые значения ( ) без повторного силового расчёта с учётом трения по формуле:

,

где - уравновешивающий момент, вычисленный без учёта трения;

- момент трения, приведённый к вращающемуся с угловой скоростью

---

входному звену, и равный:

.

Здесь - суммарная мощность сил трения в кинематических парах.

Для определения реакций в кинематических парах с учётом трения обычно используется метод последовательных приближений, когда по найденным без учёта трения реакциям определяются силы и моменты трения в кинематических парах. Затем эти силы прикладываются как внешние и производится перерасчёт реакций в установленном порядке. Обычно достаточно одного перерасчёта (итерации).
9.6. Коэффициент полезного действия (кпд) машины
Энергия, потребляемая машиной, расходуется на преодоление полезных и вредных сопротивлений. Полезные – это сопротивления, для преодоления которых машина предназначается. Вредные – это сопротивления, преодоление которых не даёт производственного эффекта.

Механическим КПД ( ) называется отношение полезной работы или мощности к затраченной ( ). Потери механической энергии в разного рода устройствах состоят главным образом из потерь на трение:

,

где - коэффициент потерь.

При холостом ходе машины , но могут быть случаи когда , что означает невозможность совершать движение из-за явления, называемого самоторможением. Например, червячный редуктор не может совершать вращение со стороны червячного колеса.

Рассмотрим машину как совокупность n элементов, соединённых различным образом между собой.

1. Элементы соединены последовательно и кпд (

---

) каждого из них известны (рис. 95, а). Тогда



рис. 95
; ; … ,

т.е. общее кпд всей цепи равно:



Поэтому следует стремиться к созданию простых конструкций с малым числом элементов.

2. Элементы соединены параллельно (рис. 95, б). Тогда

,

где - коэффициент распределения энергии.

При получим , следовательно низкое качество отдельных элементов меньше влияет на общее кпд машины, чем при последовательном соединении.

Сложные механизмы могут образовывать разветвлённую систему, состоящую из последовательного и параллельного соединённых более простых механизмов, где кпд определяется согласно указанным выше правилам.

Так как любой механизм представляет собой кинематическую цепь с последовательно и параллельно соединёнными в кинематических парах звеньями, то общее кпд механизма вычисляется аналогично при известных кпд кинематических пар.

Н апример, необходимо определить механизма с низшими парами, изображённого на рис. 96.

- мощность сил полезного сопротивления;

-затраченная мощность.

.

рис. 96

Мощность, затраченная на трение в кинематических парах, равна:

---

; ;

; ,

где коэффициенты трения в парах; диаметры шарниров во вращательных парах. Мгновенный кпд, который является функцией положения звена 1, равен:

.
10. Уравновешивание масс в механизмах и машинах
10.1. Действие сил на фундамент. Условия уравновешивания
В общем случае в кинематических парах механизмов и машин возникают динамические усилия, переменные по величине и направлению. Через стойку они передаются на фундамент, вызывая дополнительные напряжения в отдельных звеньях, вибрацию и ухудшение условий работы. Чтобы этого избежать, необходимо рационально подобрать и расположить массы звеньев с условием полного или частичного гашения динамических усилий. Эта задача решается при уравновешивании.

Основными динамическими составляющими при работе любого механизма являются силы инерции, которые, как правило, переменны по величине и направлению. Это характерно и для случаев, когда входное звено вращается с постоянной угловой скоростью (рис. 96). Все силы и моменты сил инерции можно привести к главному вектору и моменту относительно выбранной точки:

;

Полностью уравновешенным считается механизм, в котором и , т.е. сила давления стойки на фундамент остаётся постоянной при движении звеньев.

Из теоретической механики известно, что:

---

,

где масса всех подвижных звеньев; ускорение центра масс системы.

Следовательно, для выполнения условия необходимо, чтобы .

Это равносильно требованию постоянства положения центра масс механизма относительно стойки. Такое уравновешивание называется статическим или уравновешиванием первого рода. В этом случае используется метод заменяющих (сосредоточенных) масс, обладающих массой, центром масс и моментом инерции заменяемого твёрдого тела (звена) с распределённой массой. Если поместить начало системы координат в центр масс системы, то условия эквивалентности заменяемой и заменяющих масс запишутся так:

; ; ; ,

т.е. в общем случае плоского звена необходимы четыре заменяющих массы. В частных случаях число заменяющих масс может быть сведено к двум. Например, для звена АВ (рис. 97) можно ограничиться частичной заменой его массы m дву-

м я массами m₁ и m₂, учитывая условия:

; .

Отсюда: ; .

Для полного уравновешивания механизма необходимо выполнение обоих условий:

---

Смотрите также файлы

• Новостная справка за прошедшую неделю о событиях на Донбассе.docx

• Цель занятия закрепление знаний о нормативноправовых основах взаимодействии воспитателя с сотрудниками детского сада, формирование умения применять полученные знания на практике Задание 1.docx

• Guardians of Cloudia.docx

• "политика".docx

• Вавававававававакваапмвпвапвававававававававававаавваваававвааылзщвчсвва.docx