Введение

Курс лекций

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...3

1. Составление физической модели машины……………………………………..….4

2. Общие решения уравнений динамики жестких систем…………………………24

3. Общие приемы решения уравнений динамики упругих систем………………..30

4. Динамика переходных процессов ненагруженных машин……………………..32

5. Динамика переходных процессов нагруженных машин………………………..33

6. Динамика нагружения машин после разгона……………………………….……35

7. Динамические нагрузки от ударов в зазорах……………………………….……42

8. Колебания в приводных линиях…………………………………………….…….44

9. Динамика установившегося движения неравновесных систем…………….…..46

10. Колебания опорных конструкций и элементов…………………………………49

11. Определение параметров виброгасителя………………………………………..52

12. Ударное нагружение конструкций и механизмов………………………………54

13. Автоколебание систем……………………………………………………………58

14. Составление уравнений динамики систем с распределенными массами

(волновые уравнения)…………………………………………………………….59

15. Способы решения волновых уравнений…………………………………………61

16. Ударное нагружение элементов машин, представляемых в виде систем

с распределенными массами……………………………………………………..63

Введение

Металлургические машины работают в тяжелых динамических режимах. Качество этих машин в немалой степени зависит от того, насколько точно произведены расчеты их основных параметров.

Практически 90% разрушения деталей машин носят усталостный характер в результате действия динамических нагрузок. Механические колебания в машинах оказывают вредное влияние не только на прочность. Они могут в значительной степени усложнить и даже нарушить нормальный технологический процесс (например, колебание электродов дуговых электропечей, колебание валков листопрокатных станов, приводящее к ухудшению качества листов, буксование валков прокатных станов и т.д.).

Динамические расчеты машин предусматривают определение величины амплитуд и частот колебаний нагрузок в машине и на этой основе проводятся расчеты деталей на выносливость.

Большое влияние на качество машин оказывает выбор рациональных кинематических схем с возможно минимальным числом пар и звеньев без пассивных связей, обеспечивающих минимальные динамические нагрузки и большую их надежность. К основным направлениям развития современного машиностроения, обеспечивающим снижение динамической напряженности и высокое качество машин, можно отнести следующие:

– повышение мощностей, скоростей и производительности машин при одновременном улучшении их динамических характеристик и уменьшении металлоемкости;

– максимально возможное упрощение кинематических схем механизмов;

– рациональное размещение приводов отдельных механизмов в машинах с минимальной длиной приводных линий, обеспечивающее снижение динамических нагрузок и массы машин;

– упрощение конструкций механизмов путем применения индивидуальных приводов, исключая трансмиссии и муфты включения;

– использование компактных приводов типа «двигатель–редуктор», планетарных, волновых и других передач;

– применение для тяжелонагруженных машин и механизмов безредукторных приводов;

– более широкое использование гидро– и пневмоприводов, комбинированных электрогидро– и пневмогидроприводов;

– применение многодвигательных приводов.

Расчет динамических нагрузок колебательного характера в машинах включает следующие основные этапы:

1) Составление физической модели машины.

2) Определение величины и характера изменения внешних нагрузок, приложенных к системе.

3) Составление дифференциальных уравнений движения упругой системы.

4) Определение частот собственных колебаний системы.

5) Расчет упругих сил и моментов в звеньях приводов.

6) Определение действительных законов перемещения и скоростей рабочих органов машин.