самостоятельные работы по динамике

2.6. Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов (СРС).

Задание 1. Силовой расчет механизма подъема стрелы крана с учетом сил инерции (при не установившемся движении).

Методические рекомендации: к стреле, подъем которой осуществляется подпорным гидроцилиндром, прикладывают силы тяжести, силы полезного сопротивления и движущую силу. Затем на основании принципа Даламбера к стреле добавляют силы инерции. Находят суммарную силу тяжести звеньев и поднимаемого груза, суммарную силу инерции. Определяют реакции в опоре стрелы.

Рекомендуемая литература: [6], с. 158…160.

Задание 2. Динамические нагрузки, действующие на рабочее оборудование с подпорным гидроцилиндром при резком торможении опускающейся стрелы.

Методические рекомендации: составляют уравнение движения системы и находят его решение. Определяют максимальное значение динамической силы, нагружающей стрелу. Находят силу, действующую на шток гидроцилиндра, и динамическое давление рабочей жидкости в гидроцилиндре.

Рекомендуемая литература: [6], с. 138…140.

Задание 3. Динамика внедрения ковша одноковшового погрузчика в штабель материала.

Методические рекомендации: рассматривают два этапа процесса внедрения ковша: 1) колеса погрузчика движутся без пробуксовки и 2) колеса пробуксовывают. Составляют уравнения движения машины по этапам. Определяют скорость машины при внедрении, продолжительность внедрения, полную глубину внедрения; напорное усилие, создаваемое ходовым механизмом.

Рекомендуемая литература: [2], с. 364…367.

Задание 4. Динамические нагрузки в трансмиссии рабочего органа (РО) погрузчика с нагребающими лапами.

Методические рекомендации: составляют эквивалентную расчетную схему РО. Определяют макс. динамические нагрузки и наибольшее значение динамического момента, что соответствует встрече лапы РО с очень жестким препятствием.

Рекомендуемая литература: [2], с. 408…410.

Задание 5. Построение расчетных схем динамических систем и общие принципы их расчета.

Методические рекомендации: определяют параметры, характеризующие динамические свойства машин. Изображают расчетную схему динамической системы. Из-за относительной сложности динамических расчетов используют искусственный прием: выполняют приведение масс, жесткостей, моментов инерции и др. параметров к одному, заранее обусловленному месту.

Рекомендуемая литература: [6], с. 66…77.

Задание 6. Решение динамических задач с использованием метода кинетостатики.

Методические рекомендации: выбирают систему координат; на построенной схеме машины отмечают задаваемые силы; освобождаются от связей, заменив их реакциями; определяют силы инерции; составляют уравнение равновесия для машины в целом; решают систему уравнений относительно искомых динамических реакций, воздействующих на машину.

Рекомендуемая литература: [6], с. 96…102.

Задание 7. Решение динамических задач с использованием дифференциальных уравнений движения.

Методические рекомендации: определяют приведенные значения соответствующих динамических параметров; выбирают систему отчета и обобщенные координаты; отбросив связи, заменяют их силами реакции связи; к силам изображенным на схеме, добавляют силы инерции; составляют дифференциальные уравнения движения, которые интегрируют или решают на ПЭВМ; по результатам решения этих уравнений определяют искомую величину.

Рекомендуемая литература: [6], с. 104…106.

Задание 8. Динамические силы, действующие на тяговый элемент цепных конвейеров.

Методические рекомендации: составляют расчетную схему движения цепи по звездочке. Определяют среднюю скорость, максимальное ускорение цепи и расчетное натяжение тягового элемента.

Находят динамическое усилие, действующее на цепь.

Рекомендуемая литература: [5], с. 168…171.

Задание 9. Определение расчетного натяжения тяговой цепи скребкового конвейера порционного волочения.

Методические рекомендации: принимают скорость скребкового полотна. Определяют расчетные коэффициенты, окружное тяговое усилие на приводной звездочке, максимальное натяжение тяговой цепи. Находят динамическое усилие цепи и расчетное натяжение тяговой цепи.

Рекомендуемая литература: [5], с. 188…189.

Задание 10. Динамические режимы работы качающихся конвейеров.

Методические рекомендации: определяют силу давления груза желоб, ускорение желоба и направление его колебаний. Находят коэффициент динамического режима работы конвейера и устанавливают его оптимальные значения.

Рекомендуемая литература: [5], с. 322…325.

Задание 11. Динамический расчет вибрационного конвейера.

Методические рекомендации: для виброконвейера с эксцентриковым приводом определяют приведенную массу колеблющихся частей. На основании принципа Даламбера составляют дифференциальное уравнение движения одномассного виброконвейера с одной степенью свободы. Находят мощность двигателя.

Рекомендуемая литература: [5], с. 312…313.

Задание 12. Тяговая динамика тракторов с четырьмя ведущими колесами.

Методические рекомендации: рассматривают динамику тракторов с двумя типами приводов – блокированным и дифференциальным. Из условия равенства поступательных скоростей движения обеих ведущих осей находят коэффициент кинематического несоответствия передних и задних ведущих колес. На основании уравнения находят зависимость между буксованием забегающих и отстающих колес.

Рекомендуемая литература: [13], с. 74…78.

Задание 13. Колебания автомобиля. Гашение колебаний.

Методические рекомендации: автомобили делят на две группы: неподрессоренные и подрессоренные. Составляют упрощенную схему колебательной системы автомобиля. Находят коэффициенты распределения масс и жесткости (учитывает деформации подвески и шин). Для гашения колебаний применяют амортизаторы. Определяют декремент затухания колебаний.

Рекомендуемая литература: [13], с. 133…135.

Задание 14. Особенности колебаний гусеничных машин.

Методические рекомендации колебания заднего и переднего мостов колесного трактора принимают независимыми. С целью уменьшения колебаний водителя проектируют систему так, чтобы собственная частота колебаний системы «водитель – сиденье» была значительно меньше частоты вынужденной силы системы «задний мост – колеса».

Рекомендуемая литература: [13], с. 135…136.

Задание 15. Динамика поворота машины с передним управляемым колесом.

Методические рекомендации: для случая поворота колесной машины с одним управляемым передним колесом определяют – а) момент сопротивления повороту и предельное значение поворачивающей силы; б) исследуют влияние дифференциала на величину момента сопротивления повороту остова трактора.

Рекомендуемая литература: [13], с. 209…211.

2.7. Тематика письменных работ по курсу.

По дисциплине «Динамика транспортной техники» студенты выполняют контрольные работы.

Тематика контрольных работ:

1.  Основные задачи динамики транспортной техники.

2.  Приведение масс, моментов инерции и жесткостей элементов машин.

3.  Динамика механизмов подъема и изменения вылета стрелы при разгоне и торможении.

4.  Особенности динамики механизмов подъема и изменения вылета стрелы с объемным гидроприводом.

5.  Динамический расчет механизмов вращения при разгоне и торможении.

6.  Особенности динамического расчета механизмов вращения с объемным гидроприводом.

7.  Динамика механизмов передвижения при разгоне и торможении.

8.  Особенности динамик и гидромеханических трансмиссий.

9.  Динамика гусеничного движителя.

10. Динамический фактор и динамические характеристики.

11. Тормозная динамика автомобилей, тракторов и автопоездов.

12. Особенности тягового расчета машин с гидрообъемной трансмиссией.

13. Динамика поворота транспортной машины.

14. Оценка устойчивости машин по моменту запаса устойчивости.

15.Динамическая устойчивость машин против опрокидывания.

16.Колебания трактора и автомобиля.

17.Уравнения колебаний.

18.Снижение уровня колебаний рабочего места водителя.

2.8. Тестовые задания для самоконтроля с указанием правильных ответов.

1. Назовите вид расчета, который необходимо проводить при неустановившемся движении механизма в периоды пуска и торможения машины:

А) статический

В) кинематический

С) динамический

Д) точный

Е) сложный.

2. Что является критерием достоверности принятой расчетной динамической схемы машины?

А) результаты расчетов, подтверждающих параметры реальной машины

В) достоверно изученные факты

С) адекватность реальной системе

Д) учет всех действующих нагрузок и масс

Е) опыт, сравнение теоретического расчета с результатами эксперимента.

3. С чего следует начинать динамический расчет конструкции машины?

А) с составления кинематической и конструктивной схем машины

В) с выявления всех нагрузок, действующих на машину

С) с приведения всех сил и масс к звену приведения

Д) с расчета всех действующих инерционных сил

Е) с составления расчетной динамической схемы машины и уравнений движения масс, входящих в эту схему.

4. Какими физическими факторами можно пренебречь с целью упрощения расчетной динамической схемы при переходе к ней от реальной машины?

А) теми факторами, которые достоверно не известны

В) теми факторами, которые для конкретного режима имеют несущественное значение

С) всеми второстепенными факторами

Д) факторами, которые не удовлетворяют главным требованиям

Е) элементами, масса которых распределена по всей их длине.

5. Какова конечная цель динамических расчетов грузоподъемных кранов?