Общие сведения о структуре механических устройств

A a b B

Рис.1. Схема нагружения подъемника грузов

Но ведь на самам деле в каждой опоре А и В имеется 2 опорных колеса. В момент начала опускания груза и в конце его подъема действуют силы инерции от неравномерности его перемещения, которыми иногда пренебрегают.

Курс «Основы расчета элементов и механизмов информационных систем»

включает основные подходы к кинематическому и динамическому расчету передаточных механизмов и соединений информационных систем, приводов раз-личных устройств и орудий общего применения (т.е. применяющихся в подавляющем большинстве машин), выбору материалов и термической обработки деталей или их отдельных поверхностей, расчету деталей по критериям прочности, долговечности, виброустойчивости, жесткости и др.

Курс “Основы расчета элементов и механизмов информационных систем” может быть использован и при изучении отдельных дисциплин «Детали машин» и «Теория механизмов и детали измерительных систем».

Сегодня трудно найти область индивидуальной или производственной деятельности человека без использования каких – либо машин, агрегатов, устройств или орудий, которые принято называть общим термином “машины”.

Без машин невозможно развитие сельскохозяйственного, машиностро-ительного, авиа – и приборостроительного производства, строительства зданий и сооружений, перемещение человека, предметов производства, совершен-ствование интеллектуального труда и др. Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной степени зависит от развития машиностро-ительных отраслей, изготавливающих огромное количество разнообразных по назначению, мощности и быстродействию машин, устройств, орудий и др.

Так что же понимают под термином “машина”?

Машина – устройство, созданное человеком для обеспечения требуемых функций, облегчения и повышения производительности труда посредством частичной или полной замены человека при выполнении трудовых или иных функций. Например, человек создал ЭВМ для выполнения и повышения быстроты вычислительных функций путем частичного высвобождения от выполнения этих функций (на первом этапе создания ЭВМ) или полной замены человека (уже сегодня и тем более завтра). Современные машины появились разумеется не одномоментно.

История эволюции человека свидетельствует, что первобытный “гомо-сапиенс” более 40 тыс. лет назад создал и умел использовать свойства рычага и клина, лук для охоты на животных. Почти 4000 лет человек создал и умело использует колесо, установленное отверстием на ось, применил деревянные зубчатые колеса. В начале нашей эры Архимед применил для водоподъемного устройства винтовую передачу. Леонардо да Винчи (1452-1519гг) в своих произведениях описывает конструкцию винтовых зубчатых колес с перекрещи-вающимся осями, подшипников качения, шарнирных цепей.

Эпоха возрождения характеризуется применением передач зацеплением и трением, грузовых винтов, муфт. В 17 веке российский ученый Л. Эйлер предложил теорию трения гибкой нити о шкив, теорию зубчатых передач с эвольвентным профилем зубьев. В 18 веке российский механик Нартов А.К. создает коробку скоростей к токарному станку. Чуть позже появился паровоз Черепанова, движущийся по рельсам, а изобретатель Блинов Ф.А. предложил гусеничный ход для транспорта.

Современные машины поражают техническим совершенством.

Как самостоятельные дисциплины курсы «Теория механизмов и машин», «Детали машин» и «Прикладная механика» оформились около 130 лет назад. Большой вклад в развитии науки о теории механизмов и деталях машин внесли отечественные ученые профессор Кирпичев В.Л., Артоболевский И.И., Баранов Г.Г., Ачеркан Н.С., Решетов Д.Н., Добровольский В.А., Кожевников С.Н., Иванов М.Н. и др.

Основными задачами рассматриваемого курса применительно к деталям, соединениям и механизмам приборов и приборных комплексов наземного применения и летательных аппаратов являются:

1.Выполнение кинематических расчетов механизмов в условиях установив-

шегося движения.

2.Расчет сил или моментов сил, действующих на отдельные детали соедине-

ний и механизмов в статике (или при равномерном движении), а в некото-

рых случаях и при неравномерном движении.

3.Выбор типовых, унифицированных или стандартных конструкций отдель-

ных деталей или узлов.

4.Выбор материалов проектируемых деталей и методов их термообработки,

обеспечивающих надежность работы детали или ее отдельных поверхнос-

тей.

5.Проектирование конструкции отдельных деталей, соединений, механиз-

мов и узлов в соответствии с требованиями к проектируемому изделию.

Курс «Основы расчета элементов и механизмов информационных систем» базируется на знаниях, полученных студентами при изучении математики, машиностроительного черчения, инженерной графики, сопротивления матери-алов, материаловедения и завершает их общетехническую подготовку.

Изучение дисциплины включает лекционный курс, практические занятия, выполнение расчетно-графических работ и курсовой работы.

Вопросы для самоподготовки:

1.Какие задачи рассматривает курс «Прикладная механика»?

2.Системы координат, используемые при исследовании процессов механи-

ческого движения?

3.Понятия «материальная точка», «абсолютно твердое тело», «совокупность

абсолютно твердых тел»?

4.Понятия «свободное тело», «несвободное тело», «связи между телами»?

5.Основные подходы выбора расчетных схем исследуемых объектов в курсе

«Основы расчета элементов и механизмов информационных систем»?

6.Понятие «Машина»? Зачем человек создает различные технические

устройства?

1. Общие сведения о структуре механических устройств

С точки зрения энергообеспечения машины подразделяются на развитые и не развитые.

Развитые машины содержат двигатель (электродвигатель, двигатель внут-реннего сгорания, гиромотор и др.), передаточный механизм (механизмы), обеспечивающий передачу движения в пространстве, и рабочий орган, совер-шающий требуемую функцию (лезерный луч ЭВМ, колесо автомашины, ходовой винт лодочного мотора и др.).

Не развитые машины чаще всего не содержат двигатель (велосипед, ручная мясорубка, инвалидная коляска с ручным приводом и др.), а иногда – и передаточный механизм (сельскохозяйственный плуг, борона и др. – их называют орудиями).

По назначению машины подразделяются на (рис.1.1):

1. Технологические, т.е. выполняющие какие-либо технологические функ-

ции (стиральная машина, соковыжималка, металлорежущий станок,

технологический промышленный робот и др.).

2. Транспортные, т.е. предназначенные преимущественно для перемеще-

ния пассажиров или грузов (автомобиль, самолет, теплоход и др.).

3. Энергетические, т.е. предназначенные для преобразования одного вида

энергии в другой (тепло –, электрогенератор, электронагреватель и др.).

4. Сельскохозяйственные, т.е. выполняющие сельскохозяйственные опера-

ции (зерно –, кукурузо –, картофелеуборочные комбайны и др.).

5. Счетно-вычислительные, или кибернетические (ЭВМ, ПЭВМ, кальку-

лятор и др.).

6. Контрольно-измерительные, контрольно-управляющие (часы, весы, гироскоп и др.).

7. Орудия (плуг, борона, пила и др.)

8. Специальные.

Приведенная классификация является несколько условной, т.к. некоторые

виды машин различны по назначению – например, двигатель трактора преобра-зовывает один вид энергии в другой, трактор транспортирует грузовую тележ-ку, а с навесными орудиями – выполняет сельскохозяйственную операцию.