Читать онлайн «Динамика механизмов»

ПРЕДИСЛОВИЕ ... Лучше знать мало, чем знать плохо. Анатолъ Франс. «Восстание ангелов» Предполагается, что читатель знаком с понятиями «динамическая и математическая модели», «приведенная масса (момент инерции)», «приведенная сила (момент силы)». Этот материал можно найти в любом учебнике или учебном пособии по ТММ и его достаточно для работы с данной книгой. Предлагаемые вопросы динамики механизмов почему-либо отсутствуют в литературе по ТММ или изложены, на взгляд авторов, недостаточно. Однако понимание их полезно при постановке задач исследования и в расчетах. Очень важным является отыскание соответствия между постановкой технической задачи, ее математической формулировкой и путями численного и (или) аналитического решения. Это позволяет воспользоваться известными методами и не изобретать без необходимости доморощенных. Книга, с одной стороны, предостерегает от чрезмерного оптимизма при интерпретации получаемых результатов, с другой — пытается предложить достаточно достоверные. Говоря словами известного математика Р. Беллмана, предложена попытка в процессе постановки и решения задач «пройти узкой тропой между Западнями Переупрощения и Болотом Переусложнения». Книга была задумана как пособие для решения задач динамики при работе над курсовым проектом по ТММ, но будет полезна для студентов старших курсов и инженеров, сталкивающихся с вопросами динамики на начальных этапах проектирования машин. При постановке задач динамики невозможно уйти от вопросов, выходящих за рамки ТММ. К ним относятся характеристики источников и стоков энергии машины. Этой теме отведена глава. Мы дали представление о ряде типовых харак- теристик. Более подробно рассмотрены характеристики двух наиболее распространенных типов приводов — электро- и гидромеханического. Эти параграфы написаны специалистами в этих областях (А. Б. Красовский — кафедра электротехники; М. В. Ря- бинин — кафедра гидравлики). Мы не обещаем многого, но в пределах рассматриваемых моделей предложенные подходы позволяют получать достаточно правдоподобные результаты. На основе изложенного можно формулировать и решать любые задачи данного класса. Работа подготовлена на кафедре ТММ МГТУ им. Н. Э. Баумана. Авторы благодарны сотрудникам кафедры Ю. Т. Кага- нову, В. В. Кузенкову за участие в обсуждении и советы по работе. Мы также признательны С. А. Филипповой, Н. И. Селезневой и М. М. Илиничу за помощь в оформлении работы. Главы 1, 3, 4; пп. 2. 1, 2. 3 написаны А. А. Головиным; п. 2. 2 — В. А. Никоноровым; п. 2. 4 — А. Б. Красовским; п. 2. 5 — М. В. Ряби- ниным; пп. 5. 1—5. 4 — Ю. В. Костиковым; пп. 5. 5—5. 7 — А. А Головиным и Ю. В. Костиковым; глава 6 — А. А. Головиным, А. Б. Красовским и М. В. Рябининым. 1. ОТ МЕХАНИЗМА К МОДЕЛИ Оправдание простоты динамической модели. Цели расчетов. Динамическая и математическая модели. Дифференциальная и энергетическая форма уравнений движения. Математическая формулировка задач динамики механизмов. Начальная и краевая задачи. Качественный анализ составляющих уравне-. ния движения. Массы и моменты инерции звеньев.