Механических элементов

Тепловые трубы с самотечным возвратом конденсата известны давно. Широкое распространение тепловых труб с фитилями началось недавно в связи с необходимостью отвода больших тепловых потоков от мощных, но малогабаритных полупроводниковых устройств. Практически незаменимы тепловые трубы с фитилями в космосе. Для охлаждения механических, электрических или радиотехнических устройств в земных условиях мы очень широко используем естественную конвекцию. В космосе естественной конвекции не может быть, поскольку отсутствует сила тяжести, и нужны иные способы отвода теплоты. Тепловые трубы с фитилями могут работать и в невесомости. Они малогабаритны, не требуют затрат энергии на перекачку теплоносителей и при соответствующем подборе рабочего агента работают в широком интервале температур.

Взаимозаменяемостью называется такой принцип конструирования, производства и эксплуатации изделий, который позволяет независимо изготовленные детали без дополнительной обработки собирать в машины или приборы и получать готовые изделия с оптимальными значениями эксплуатационных показателей. В широком смысле взаимозаменяемость означает постоянство геометрических: кинематических, механических, электрических, оптических или других параметров, определяющих качество готовых изделий того или иного типа.

Физические процессы при изнашивании твердых тел относятся к числу наиболее важных явлений, изучаемых трибологией, поскольку трибология как научная дисциплина охватывает экспериментально-теоретические исследования физических (механических, электрических, тепловых, магнитных), химических, биологических и других явлений, связанных с трением. Проблемы практического применения научных положений трибологии при проектировании, изготовлении и эксплуатации трибологических систем (узлов трения, машин, приборов, инструментов и технологического оборудования) составляют содержание триботехники как технической науки о практическом применении трибологии.

Взаимозаменяемостью называют принцип конструирования, производства и эксплуатации изделий, обеспечивающий возможность сборки (или замены при ремонте) независимо изготовленных сопряженных деталей в узел и узлов в прибор или машину при выполнении требований (технических условий), предъявляемых к точности геометрических, механических, электрических и других параметров качества, при которых эксплуатационные показатели изделия будут находиться в заданных пределах и окажутся экономически оптимальными. Взаимозаменяемость может быть полной и неполной.

Для управления движением рабочих органов машин-автоматов применяют следующие устройства: копиры, следящие приводы, числовые программные устройства, самонастраивающиеся системы. Системы управления машинами-автоматами реализуют определенные заранее разработанные программы с помощью различных устройств — механических, электрических, гидравлических, пневматических, электронных и комбинированных, используя при этом управление по параметру перемещения рабочих органов машин-автоматов или по параметру времени.

4. Применение автоматики для повышения надежности машин. Проблема надежности машин возникла в первую очередь в связи с развитием автоматизации, с необходимостью обеспечить бесперебойную работу и взаимодействие механических, электрических, гидравлических и других устройств.

Автоматизация управления ЭУ. Этот процесс, как уже отмечалось, имеет целью при любой нагрузке и любых условиях окружающей среды обеспечить максимальный КПД установки. Существует множество механических, электрических, тепловых и других схем управления ЭУ. Мы не имеем возможности рассматривать их здесь. Отметим лишь, что все задачи регулирования ЭУ успешно решаются с помощью ЭВМ и другой современной техники.

При выбранной базовой длине с помощью различного рода фильтров (механических, электрических и др.) можно выделять шероховатость и волнистость из общей совокупности неровностей поверхности. Шероховатость и волнистость выделяют автоматически, например при измерениях и записях неровностей посредством частотных фильтров, встроенных в рассматриваемые далее электромеханические профилометры.

гов коррозии, время до появления трещин или разрушения образца, изменение механических, электрических, оптических и других свойств.

Развитие современных средств автоматизации и цифровых методов потребовало по-новому подойти к разработке основ расчета и проектирования современных машин-автоматов, рассматривать их как сложные комплексы механических, электрических, электронных, пневматических и гидравлических систем.

Ионизирующие и электромагнитные излучения. Современные изделия, особенно изделия космической и ядерной техники, подвергаются воздействию ионизирующих излучений, создающих при взаимодействии с веществом заряженные атомы и молекулы — ионы. Гамма-излучение, нейтронное, электронное, протонное излучения, а также альфа-частицы могут вызвать повреждения. Наибольшую опасность представляют поток нейтронов и гамма-излучение, влияние которых усиливается в зависимости от их интенсивности и времени воздействия. Непрерывная проникающая радиация вызывает постепенное необратимое изменение электрических, механических, химических и других свойств материалов. Импульсная радиация, действующая короткое время (К)"7—-10"8 с), приводит к необратимым изменениям электрофизических свойств изделия, а также из-за большой плотности, создаваемой ионизации, может вызвать и обратимые изменения электрических характеристик изделий и материалов.

механизма. Передача движения может осуществляться с помощью рычажных, зубчатых, волновых, винтовых передач, гибких проволочных валов, других механических элементов и различных муфт. Для увеличения (при необходимости) перемещений и усилий руки оператора в манипуляторах применяют сервоприводы (вспомогательные приводы) — электрические, гидравлические, пневматические, которые приводят в движение отдельные звенья исполнительного механизма по сигналам, вырабатываемым при движении звеньев управляющего механизма.

В настоящее время механика продолжает играть важнейшую роль в научно-техническом прогрессе, поскольку она связана практически со всеми его направлениями. Создание всевозможных механизмов и машин, строительство, транспорт, ракетотехника, космонавтика, робототехника и многие другие области человеческой деятельности теснейшим образом связаны с механикой. Даже такая область научно-технического прогресса, как электроника, тесно связана с механикой. Например, движение электронного пучка, образующего изображение на экране дисплея, рассчитывается по законам классической механики, считывание информации с магнитных лент, гибких или жестких дисков требует создания очень точных механических элементов и т. д. А если принять во внимание, что при создании любого прибора, устройства и т. п. неизбежно использование классической механики по меньшей мере для оптимизации затрат материалов, то не существует области научно-технического прогресса, к которой механика не имела бы отношения.

механизма. Передача движения может осуществляться с помощью рычажных, зубчатых, волновых, винтовых передач, гибких проволочных валов, других механических Элементов и различных муфт. Для увеличения (при необходимости) перемещений и усилий руки оператора в манипуляторах применяют сервоприводы (вспомогательные приводы) — электрические, гидравлические, пневматические, которые приводят в движение отдельные звенья исполнительного механизма по сигналам, вырабатываемым при движении звеньев управляющего механизма.

К компрессорам кинетического действия относятся турбокомпрессоры (осевые, центробежные) и струйные компрессоры, представляющие собой аппараты без движущихся механических элементов*.

Для практических целей, видимо, естественно принять для большинства строительных и механических элементов и конструкций нормальное распределение наработки. Параметры этого распределения могут быть легко найдены по широко известным в математической статистике формулам:

В качестве амортизаторов используются и более сложные комбинации простых механических элементов [81, 374]. На рис. 7.15 изображены схемы двух амортизаторов: с промежуточной массой (а) и с промежуточной массой и динамическим гасителем (б). Промежуточная масса может быть вмонтирована непосредственно в амортизатор. Ею может служить также пролежу-

ности, коэффициент жесткости cqs ветви q, s численно равен крутильной жесткости механических элементов, связывающих звено q планетарного ряда со стойкой. Для механических систем с ограниченным частотным спектром возмущающих сил можно дать оценку степени влияния упругих свойств соединения q, s на динамическое поведение планетарного ряда с остановленным звеном q. Иными словами, можно указать, когда следует учитывать упругие свойства соединения q, s, а когда можно принять связь звена q со стойкой абсолютно жесткой. Рассмотрим одноступенчатую планетарную передачу с остановленным звеном q, используя для представления ее в динамической схеме механической системы полный динамический граф планетарного ряда с базой q (рис. 67, б). Коэффициент жесткости ветви Oq, s, принимая во внимание формулы (4.26), представим в виде

Так, импеданс параллельного соединения механических элементов равен сумме импедансов отдельных элементов.

Проводимость (величина обратная импедансу) последовательного соединения механических элементов равна сумме проводи-мостей отдельных элементов.

Используя правило определения импеданса комбинации механических элементов при анализе сложной механической системы, можно акцентировать внимание на одной или двух точках без

рушении механических элементов, вызванном многократной сменой'напряжений. Снижается упругость пружин, эластичность уп-лотнительных изделий, сопротивляемость диэлектриков, возрастают зазоры в подвижных соединениях и т. п. Отказы проявляются как в форме поломок, так и в форме выхода основных параметров элемента за установленные пределы. Во всех случаях проявление отказа заключается в том, что элемент не может воспринимать действующую на него нагрузку, обеспечивая при этом оговоренные в технической документации параметры функционирования.