Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Динамические реакции

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
1.02 Mб
Скачать
Аxyz

 

m R 2

 

1

0 − α

 

=

2 2

 

0

1

0

 

 

 

4

 

 

α

0

2

 

Компоненты тензоров инерции колес в осях трехгранника Аxyz опре-

деляются по формулам пересчёта при параллельном переносе осей. Таким образом, тензор инерции системы

I = I (1) + I (2) + I (3)

Выпишем необходимые для дальнейшего решения задачи компоненты тензора инерции системы в осях Аxyz :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m R

2

 

 

 

 

I

=

m xC

 

zC

 

+ m xC

zC

+ α

2 2

 

=

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

хz

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3

3 3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 472.5210 40.133 + 0.01957(0.2)2 / 4 = 0.0124 кгм2

 

I

=

m y

 

1

z

 

1

 

+

m y

 

z

3

= 47(

3.1210 4)0.133 +

 

yz

 

1

C

 

C

 

 

 

 

3

C

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 37310 4

( − 0.093) =

0.003 кгм2. (O C )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i i

 

При вычислении I

zz

 

слагаемые содержащие сомножители (O C )2

бу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i i

 

дем отбрасывать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

2

 

 

 

m R

2

 

m R 2

 

 

 

 

I

= m

 

 

1

 

+

 

 

2

2

 

+

 

3

 

3

 

=

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

zz

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= [47(0.17)2

 

+ 57(0.2)2

+ 37(0.15)2 ] / 2 = 2.24 кгм2

 

Составление уравнений движения

Дифференциальное уравнение вращения ротора и уравнения для определения динамических реакций подшипников в осях трехгранника имеют вид:

 

..

 

 

 

 

.

 

.

2

 

 

( )

Izz

= M0 k1

k2

 

 

 

10

 

..

 

m x

 

.

 

X + X ,

m y

 

2

=

m x

C ..

 

 

 

C .

 

 

A

 

 

B

 

 

m y 2

=

Y + Y ,

 

C ..

 

 

C .

 

 

A

 

 

B

(11)

I

 

+

I 2

=

 

z

B

Y

,

 

хz

 

 

 

yz

 

 

 

 

 

B

 

 

 

..

 

I

.

 

z

X .

 

 

I

2

=

 

 

 

yz

 

 

 

хz

 

 

 

B B

 

 

 

Запишем уравнение (10) в форме Коши, введя переменную ωz

.

= :

 

 

.

 

 

 

= ε z ;

ε z = [

 

 

.

.

 

 

 

ωz

 

 

M0 k1 k2 2 ] / Izz

(12)

Разрешим уравнения (11) относительно

искомых динамических реак-

ций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

=

− ( I

yz

ε

z

+

I

ω 2 )/ z

B

,

 

 

B

 

 

 

 

 

хz

z

 

 

 

 

 

XA = − m (yC ε z

+ xC ωz2 ) − XB ,

 

 

Y

=

( I

ε

z

I ω 2 )/ z

B

,

 

 

 

 

 

B

 

хz

 

 

 

 

yz

z

 

 

 

 

 

 

 

YA = m (xC ε z yC ωz2 ) − YB .

Подставим в уравнения (13) числовые значения параметров:

X

=

(0.003 ε

z

0.0124ω 2 )

/ 0.267;

B

 

 

 

z

 

YB

=

− (0.0124 ε z

+ 0.003ωz2 )/ 0.267;

X

=

0.0036 ε

z

0.0118ω 2

X ;

A

 

 

 

z

B

YA =

0.0118 ε z

+ 0.0036ωz2

YB .

Значения реакций находятся по формулам

(13)

(14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

=

X

2 + Y 2

; R

В

=

X

2 + Y 2

A

 

A

A

 

 

В

В

Выполнение задания с помощью программы dr

Перед началом работы с обучающей программой dr следует преобразовать формулы, полученные при работе со своим вариантом (в рассматриваемом примере это – формулы (10) – (11) ), к виду, пригодному для ввода в программу, это формулы (12), (14). Но можно вводить и в общем виде, сохранив обозначения заданных параметров системы, т.е. использовать уравнения (13).

Расчётные формулы, соответствующие 31-му варианту задания, приводятся далее (рис.6).

Работа с обучающей программой dr в дисплейном классе проходит в соответствии с общими положениями, изложенными в [4]. После выбора в основном меню пункта “Типовой расчёт” на экран видеомонитора выводится меню подсистемы “Типовой расчёт”.

Если в данном меню выбран пункт “Выполнение задания”, то программа запрашивает данные о номере варианта и о самом студенте (далее будем предполагать, что задание выполняет уже известный Вам по другим пособиям “виртуальный” студент Л.О.Пушков из группы С –12 – 11).

Рис. 5.

Затем студент вводит численные значения параметров. Применительно к рассматриваемому сейчас примеру по окончании ввода, меню для ввода параметров задания примет вид, показанный на рис.5.

После проверки правильности набранных параметров задания следует нажать функциональную клавишу F10, что обеспечит переход к меню для ввода расчётных формул. Первоначально в данном меню стоят только номера формул; после же завершения ввода пяти расчётных формул меню примет вид, показанный на рис.6.

Рис. 6.

Проверив правильность набранных формул, нужно выбрать в меню пункт “Завершение ввода формул”. За этим последует численное интегрирование уравнений, после чего на экране появляется вопрос “Хотите ли Вы строить графики?”. При утвердительном ответе на него появляется меню для вывода графиков зависимостей ε z (t) , ωz (t) , RA (t) , RВ (t) .

Вид таких графиков для рассматриваемого примера дан на рис.7 –10.

На рис. 11. Приведены численные значения восьми параметров, вычисляемых в процессе интегрирования дифференциальных уравнений.

Рис. 7.

Рис. 8.

Рис. 9.

Рис. 10.

Рис. 11.