Static balancing of mechanisms (1986)

Скоростной поезд.

Автомобили едут по улице.

Комбайн убирает урожай.

Ткацкие станки в цеху предприятия.

Работа кривошипно-ползунного механизма до его уравновешивания.

Возникающая вибрация передается на станину механизма.

Уравновешивание механизма корректирующей массой.

Станина становится неподвижной, т.к. отсутствует вибрация.

Убираем корректирующую массу и снова получаем вибрацию.

Мультфильм, поясняющий какие силы вызывают колебания станины.

Колебания станины вызывает неуравновешенная сила, которая равна произведению массы всех подвижных звеньев механизма на ускорение центра этой массы.

Понятие статически уравновешенного механизма.

Формулы.

Для определения величины неуравновешенной силы необходимо найти координаты, скорость и ускорение центра масс подвижных звеньев механизма.

В практике уравновешивания механизмов получил распространение метод определения координат центра масс подвижных звеньев с помощью векторов главных точек.

Мультфильм, поясняющий метод.

Мультфильм, показывающий траекторию движения центра масс механизма.

Исследование движения центра масс механизма можно выполнить различными методами.

В фильме показан метод графика.

Скорость и ускорение центра масс по этому методу определяют непосредственно по траектории точки С.

Строятся графики функций, представляющие законы движения проекции центра масс на оси координат.

Если графики функций продифференцировать по времени, то можно получить графики скоростей и ускорений.

Формула модуля вектора ускорения центра масс подвижных звеньев механизма.

По другому методу, движение центра масс, исследуют с помощью вспомогательного механизма.

Мультфильм, показывающий два варианта вспомогательных механизмов.

Понятие статического уравновешивания механизмов.

Мультфильм, поясняющий уравновешивание механизмов методом нуль-векторов.

Метод нуль-вектор обеспечивает полное статическое уравновешивание механизмов, допускающих постановку необходимых корректирующих масс.

Мультфильм, поясняющий уравновешивание механизмов методом подобия.

Метод подобия для кривошипно-ползунного механизма не дает полного статического уравновешивания.

Здесь уравновешиваются только часть массы шатуна, статически отнесенная к кривошипу, и коленчатый вал.

Даже при условии уравновешенности вращающихся масс, на станину машины действует вдоль геометрической оси ползуна неуравновешенная сила.

Мультфильм, поясняющий действие неуравновешенной силы.

Силы первого и более высоких порядков можно уравновесить с помощью специального уравновешивающего механизма.

Образец кривошипно-ползунного механизма.

В многоцилиндровых машинах взаимное уравновешивание сил различных порядков достигается выбором числа цилиндров и расположением кривошипов.

Мультфильм, поясняющий уравновешивание в механизме двухцилиндрового компрессора.

В четырехцилиндровой машине с кривошипами, расположенными под углом 90 градусов, полностью уравновешиваются силы первого и второго порядка.

Мультфильм, объясняющий уравновешивание механизмов, в которых траектория движения центра масс приближается к окружности.

Изменение модуля вектора неуравновешенных сил механизма после установки главной корректирующей массы.

Подбором по массе поршней, колец и других деталей поступательно движущихся звеньев, их параметры приводятся в соответствие с заданными.

Центр массы шатуна приводится в заданное положение.

На коленчатый вал устанавливаются дополнительные корректирующие массы.

На специальном станке динамически балансируются вращающиеся массы.

Уравновешенные и сбалансированные детали направляются на сборку.

Готовый механизм поступает на испытательный стенд.

В процессе испытания производится замер уровня вибрации и их гармонический анализ.

Механизм удовлетворяет техническим требованиям по вибрациям, если они не превышают допустимых значений.

Образцы уравновешенных механизмов.