Геометрического характера

Геометрическое замыкание осуществляется соответствующими геометрическими формами элементов звеньев кинематической пары. Например, все пары, изображенные на рис. 1.1 и 1.6—1.9, являются замкнутыми геометрически, потому что касание элементов звеньев этих пар обеспечивается их геометрическими формами.

5°. При работе кулачковых механизмов необходимо, чтобы было постоянное соприкосновение входного и выходного звеньев. Это соприкасание может быть обеспечено, например, чисто геометрически, если выполнить профиль кулачка в форме паза а — а (рис. 26.4, а), боковые поверхности которого огибают ролик 3. Пазовый кулачок обеспечивает геометрическое замыкание высшей пары кулачкового механизма.

Для постоянного контакта звеньев, образующих высшую пару, в кулачковых механизмах применяется как силовое, так и геометрическое замыкание. Силовое замыкание осуществляется чаще всего при помощи пружины (рис. 2.16, а, б, в, и), прижимающей выходное звено к кулачку. Недостатком такого замыкания является увеличение реакций в кинематических парах за счет преодоления сопротивления пружины. Но простота конструкции и меньшие габариты кулачка делают предпочтительнее такой вид замыкания по сравнению с геометрическим. Силовое замыкание может быть осуществлено также с помощью пневматических и гидравлических устройств.

Геометрическое замыкание может иметь различное конструктивное оформление, например кулачковый механизм с пазовым кулачком (рис. 2.16,г, е), кулачковый механизм с толкателем в виде рамки (рис. 2.16, з), двухроликовый толкатель и спаренные кулачки (рис. 2.16, д, ж). Недостатками такого замыкания являются наличие зазора между роликом и одной стороной паза, что приводит к удару при переходе с одной стороны паза на другую; большие габариты, сложность конструкции.

3. Строим график зависимости угла давления О,- от угла поворота кулачка для фаз удаления и возвращения, так как высшая пара имеет геометрическое замыкание. \Ч'; = 90°—\ч (\г определяется по рис. 2.30, б).

Конструкция механизма при силовом замыкании получается проще, чем при геометрическом. Геометрическое замыкание пары обычно применяют, когда при обратном ходе штанги необходимо преодолевать значительные нагрузки.

Кинематические пары, элементами которых могут быть только точки или одна линия, называются высшими, кинематические пары с контактом звеньев по поверхности — низшими. При конструировании кинематических пар необходимо обеспечить постоянный контакт их элементов — замыкание. Это достигается либо с помощью определенных усилий (силовое замыкание) или приданием элементам определенной формы (геометрическое замыкание).

При больших ускорениях и угловых скоростях для предотвращения отрыва толкателя от кулачка силами инерции требуются сильные пружины, увеличивающие износ кулачков и толкателей. В связи с этим во многих случаях целесообразно применять геометрическое замыкание кинематической пары кулачок—толкатель, устраняющее пружины (рис. 15.2, г, д, з, о).

Геометрическое замыкание осуществляется соответствующими геометрическими формами элементов звеньев кинематической пары. Например, все пары, изображенные на рис. 1.1 и 1.6—1.9, являются замкнутыми геометрически, потому что касание элементов звеньев этих пар обеспечивается их геометрическими формами.

5°. При работе кулачковых механизмов необходимо, чтобы было постоянное соприкосновение входного и выходного звеньев. Это соприкасание может быть обеспечено, например, чисто геометрически, если выполнить профиль кулачка в форме паза а — а (рис. 26.4, а), боковые поверхности которого огибают ролик 3. Пазовый кулачок обеспечивает геометрическое замыкание высшей пары кулачкового механизма.

В низших парах обычно осуществлено геометрическое замыкание, обусловленное формой соприкасающихся поверхностей, например охват втулкой пальца (рис. 1.2, а). В высших кинематических парах чаще наблюдается силовое замыкание, при котором соприкасание элементов пары обеспечивают силы веса или пружины.

Обладая наглядностью поляризационно-оптического метода, метод муаровых полос вследствие своего чисто геометрического характера позволяет исследовать деформации независимо от их физической природы.

Технологические дефекты геометрического характера могут быть подразделены на две группы. К первой группе отнесены дефекты в виде отклонения формы (депланация кромок, угловатость, овальность и др.). Вторая группа объединяет трещиноподобные дефекты типа трещин, подрезов и непроваров швов, царапин и др.

Эффективность использования ребер жесткости определяется различными факторами как физического (величины KIC, Ke\ так п силового и геометрического характера (через коэффициент ии-топсивностн напряжений К, значение которого зависит от геометрии трещины, схемы приложения усилий, жесткостных параметров ребер и условий их закрепления и т. п.). Так, в работе [341] рассмотрено влияние ремонтных заплат на коэффициент интенсивности напряжений прямолинейной трещины в пластине толщиной t, растягиваемой па бесконечности усилиями, перпендикулярными трещине. При расчетах прямоугольная заплата размерами 2Н X 2ft заменялась полосами шириной ft/10, работающими только на растяжения и прикрепленными к пластине в N равномерно размещенных точках с тагом А, как показано па

Указанные ограничения кинематического или геометрического характера, принуждающие звенья совершать определенные и единственные перемещения, условились называть связями.

Для резины, армированной жесткими нитями, модуль упругости при растяжении вдоль волокон определяется в основном модулем упругости волокон, в то время как модуль сдвига материала имеет тот же порядок, что и модуль сдвига неармированной резины. Таким образом, сопротивление материала деформации сдвига мало по сравнению с его сопротивлением растяжению в направлении нитей. Поэтому в задачах, в которых допускается определенный тип деформации сдвига, можно пренебречь растяжением нитей, рассматривая их как материальные кривые, длина которых не меняется при любой деформации. При таком предположении сложные соотношения между напряжениями и деформациями заменяются ограничениями геометрического характера, что значительно упрощает теорию.

Обсуждение статической неопределимости закона распределения напряжений по поперечному сечению стержня показало, что при наличии в стержне отверстий, выточек и тому подобных нере-гулярностей формы возникает резкая неравномерность распределения напряжений со значительными пиками вблизи указанных нере-гулярностей. Это явление носит название концентрации напряжений. Оно обнаруживается не только при осевой, но и при всех других видах деформации стержня, а-также при деформации элементов любой формы (не только стержневых). С этим явлением приходится считаться как при конструировании элементов конструкций и деталей машин, так и при расчете их. Выявить распределение напряжений с учетом их концентрации можно двумя путями: теоретическим и экспериментальным. Теоретический путь основан на применении теории сплошных сред (теории упругости, теории пластичности, теории ползучести — в зависимости от свойств материала), в которой вместо гипотез геометрического характера используются дифференциальные уравнения совместности деформаций, а равновесие соблюдается для любого бесконечного малого элемента тела, а не в интегральном (по поперечному сечению) смысле, как это делается в сопротивлении материалов.

Наконец, в зависимости от геометрического характера, относительного перемещения трущихся тел различают следующие виды внешнего трения: трение скольжения, трение качения и трение верчения. При трении скольжения — наиболее общем и важном случае внешнего трения — в точках контакта скорости обоих тел не одинаковы по величине и относительная скорость контактирующих точек не равна нулю.

В механизмах удобнее определять радиусы кривизны и центры кривизны траекторий и огибающих кривых графическим путем, чем вычислять их по формуле Эйлера—Савари. Рассмотрим сначала графические приемы, основанные на кинематической природе тех формул, из объединения которых получается формула Эйлера— Савари, а потом остановимся на других приемах чисто геометрического характера. Заметим, что те и другие приемы практически рентабельны только при круговых центроидах, радиусы кривизны которых бывают всегда известными. Что касается случаев некруговых центроид, то для них в п. 50 будет рассмотрен графический прием, который позволяет обойтись без знания радиусов кривизны центроид.

Расчет средневероятных размеров осколков еще не задает описания гранулометрической характеристики разрушенного образца. Весь процесс разрушения горных пород при динамических воздействиях носит вероятностный характер, поэтому некоторые авторы /52,54-56/ предлагают описывать конечные результаты процесса, используя различные законы распределения вероятностей. Наиболее широко используется вероятностная интерпретация суммарной куммулятивной доли осколков по размерам. При взрыве ВВ в основе схем осколкообразования предлагались некоторые известные законы распределения вероятностей: Пуассона /57/, логнормальный /56/, гамма /54/, Вейбулла, именуемого в горнорудной промышленности распределением Розина-Раммлера /52,54/, и т.д. Все эти функции распределения получены при некоторых предположениях физического, механического или геометрического характера для случаев однократного (при взрыве ВВ) и многократного (дробление) разрушения. Как правило, коэффициенты в функциях распределения осколков по размерам определялись на основе эксперимента. Необходимо выбрать соответствующий закон распределения осколков по размерам при электроимпульсном разрушении горных пород, который наиболее близко описывал бы результаты экспериментальных исследований и отражал закон осколкообразования в ходе процесса. Наиболее распространенным законом распределения вероятностей, описывающим куммулятивныи выход осколков в заданный класс крупности (как для однократного, так и массового разрушения), является закон Розина-Раммлера. Данный вид распределения характеризуется двумя параметрами хо и п:

3)при конструировании поверхностей могут быть оговорены различные, наперед заданные условия, не носящие явно геометрического характера.

номерные эпюры рабочих напряжений и не будет резких концентраторов напряжений геометрического характера, которые могут быть расположены на участках с высокими местными напряжениями.