Распространенным элементом

состоит из четырех разделов. В первом из них рассмотрены общие вопросы теории механизмов. Второй раздел, посвященный основам сопротивления материалов — науке о прочности и жесткости инженерных конструкций, изложен в объеме, необходимом для изучения последующих разделов: третьего, в котором рассмотрены вопросы проектирования наиболее распространенных механизмов (кулачковых, фрикционных, зубчатых), и четвертого, посвященного деталям механизмов. В этих разделах достаточное внимание уделено прочностным расчетам, базирующимся на методах сопротивления материалов и являющимся основой современного машиностроения. Все разделы, тесно связанные между собой и с курсом теоретической (общей) механики, играют чрезвычайно большую роль в формировании современного инженера. Общая и прикладная механика являются базовыми дисциплинами при изучении тех объектов, с которыми приходится иметь дело современному горному инженеру: проходческих и выемочных горных машин, горнотранспортных машин и стационарных машин горной техники (подъемные машины, вентиляторы, насосы, горно-обогатительное оборудование). Все это говорит о том, что к данному курсу студентам следует отнестись весьма серьезно и должным образом его освоить. В зависимости от конкретной программы соответствующие части курса могут быть сокращены. Например, будущим инженерам-технологам не надо изучать специфические детали приборных систем. Для студентов других специальностей, наоборот, знакомство с этими деталями может оказаться необходимым. Таким образом, студент, пользующийся данным учебным пособием, должен отобрать тот материал, который соответствует программе изучаемого им курса.

Чем ближе к. п. д. к единице, тем производительнее машина. Приведем ориентировочные значения к. п. д. для наиболее распространенных механизмов и машин:

В этом разделе книги кратко изложены основные сведения из теориии механизмов. Рассмотрены структура и кинематические характеристики наиболее распространенных механизмов, приведены примеры их схем и изложены принципы структурного синтеза и анализа механизмов. Даны сведения о классификации механизмов, их узлов и деталей. Сформулированы задачи и рассмотрены методы кинематического и силового исследования и расчета механизмов, широко применяющихся в приборах, автоматических системах и машинах различного назначения. Приведены краткие сведения по основным вопросам динамики механизмов.

Мы начнем изложение курса с теории механизмов и затем перейдем к упругому телу. Там мы и сообщим некоторые сведения об инженерных конструкциях и сооружениях. В заключение мы рассмотрим расчет и конструкцию некоторых распространенных механизмов, типовых узлов и часто встречающихся деталей машин.

Электрификация всех отраслей промышленности в последние годы все более осуществляется с применением регулируемых электроприводов, ибо именно этот вид привода является основой комплексной автоматизации рабочие механизмов и технологических процессов. В связи с этим во многих отраслях промышленности наблюдается тенденция к переходу на регулируемый электропривод даже таких распространенных механизмов, как вентиляторы, насосы, компрессоры и т. п., для которых ранее изменение скорости вращения совершенно не предусматривалось. Особенно большое внимание уделяется разработке и совершенствованию регулируемых приводов переменного тока, обеспечивающих большую экономичность и надежность работы [52].

Принимая, что упругость звеньев механизма и силы демпфирования выбраны правильно и влияние сил упругости невелико, можно определить применимость приближенного метода расчета сравнением величин коэффициентов А, рассчитанных для данного устройства, с граничными величинами Лгр. Последние заранее рассчитываются для наиболее распространенных механизмов поворота. Например, на рис. 5 приведены зависимости величины Агр для различных типов мальтийских механизмов (рис. 6) от числа пазов ZK креста. При этом принималось, что число пазов креста равно числу позиций zfl поворачиваемого узла. С увеличением ZK величины Лгр у различных типов механизмов увеличиваются и сближаются. В тех случаях, когда число позиций поворачиваемого узла не равно числу пазов креста и можно пренебречь моментом инерции деталей промежуточных передач (что допустимо во многих случаях),

Для того чтобы ролик не перекашивался между рабочими поверхностями звездочки и обоймы, величина q, по данным [231, должна удовлетворять условию q > 3. В существующих конструкциях величина q принимается в пределах от 1 до 4. С целью уменьшения радиальных габаритов механизма величину q следует выбирать по возможности большой. Для наиболее распространенных механизмов значения q и z приведены в табл. 2.

Это определение допускаемых напряжений не лишено основания, так как при заклинивании и расклинивании ролики, перекатываясь со скольжением по рабочим поверхностям обойм, вызывают напряженное состояние, как и на рабочих поверхностях зубчатых передач. Для наиболее распространенных механизмов

или ролика 1 (см. рис. 106). При определении динамической нагрузки, действующей на механизм, различают механизмы с линейной и нелинейной упругой характеристикой. К первым из наиболее распространенных механизмов относятся храповые и клиновые стопорные устройства, а ко вторым — роликовые и шариковые. Под мгновенно приложенной нагрузкой будем понимать такую нагрузку, которая достигает своего номинального значения мгновенно или за промежуток меньший, чем период собственных колебаний системы. Такие нагрузки испытывают стопорные устройства механизмов подъема при внезапном приложении груза или механизмов поворота от порыва ветра, выстрела (для случая

Схемы наиболее распространенных механизмов поштучной выдачи показаны на фиг. 7, более подробные сведения по этим механизмам приведены в специальной литературе [3J, [4], 5].

Настоящий третий том справочного пособия «Механизмы в современной технике» посвящен зубчатым механизмам. Для ряда наиболее распространенных механизмов даны более подробные описания их структуры и приводятся некоторые сведения по кинематике, по метрическим соотношениям длин звеньев и т. д. Схематическое изображение механизмов и их описания даны в том же виде, как это было сделано в первых двух томах, посвященных рычажным механизмам. В основу систематики описанных механизмов положена структурно-конструктивная классификация с параллельным указанием их функционального назначения.

сплавов до последнего времени он имел очень ограниченное применение несмотря на то, что является самым распространенным элементом земной коры (занимает 10-е место).Среди конструкционных материалов он находится на четвертом месте после алюминия, железа и марганца [ 3].

Одним из общих методов увеличения потерь в конструкции является внесение в нее элементов с повышенным демпфирова-нием. Наиболее широко распространенным элементом такого типа является демпфирующее покрытие [239, 292, 297]. Эффективность покрытия зависит от формы движения конструкции [86, 273]. Поэтому для ее рационального использования требуется расчет собственных форм [4, 178, 254, 287, 292, 293]. В настоящее время имеется довольно широкий набор материалов для нанесения на конструкции в качестве демпфирующих вибропогло-щающих покрытий [4, 235, 236]. Так, нанесение некоторых и»

Блоки и крюки. В условиях монтажа блоки различных типов являются наряду с тросами наиболее распространенным элементом оснастки грузоподъемных приспособлений. Используются они обычно как для перемены направления каната, так и для уменьшения усилия, потребного для перемещения груза.

Титан является широко распространенным элементом в природе. В земной коре содержание его составляет около 0,6%, что значительно превышает содержание всех прочих элементов за исключением алюминия (8,13%), железа (5%) и магния (2,1%).

Тантал по содержанию в земной коре занимает среди других элементов 54-е место и по этому признаку, несомненно, является редким металлом. Он всегда ассоциирован с ниобием, примерно в 11 раз более распространенным элементом. Наиболее важным минеральным источником тантала служит таи-талато-ниобат марганца и железа (Мп, Fe)(Ta, Nb)2O6. Если в минерале содержится больше ТагО6, чем МЬ2О5, то он называется танталитом, а если меньше, то колумбитом*. Эти минералы обычно встречаются в пегматитах в количествах, редко превышающих несколько килограммов на тонну.

По данным Кларка и Вашиштона [10], содержание циркония в земной коре больше, чем меди, свинца и цинка вместе взятых. По распространенности он занимает двадцатое место, являясь столь же распространенным элементом, как хром (см. главу «Редкие металлы»). Совершенно очевидно, что запасов циркония как в США, так и в других странах, более чем достаточно для удовлетворения спроса, предъявляемого предприятиями, производящими металлический цирконий.

Применение циркония в металлургии обусловлено тем, что он является одним из энергичнейших раскислителей стали. Кроме того, связывая в прочные соединения азот и серу, цирконий, нейтрализует их вредное влияние на сталь. В сочетании с другими легирующими присадками цирконий повышает вязкость, прочность, износостойкость и свариваемость стали. Присаживают цирконий в сталь в виде сплавов, состав которых приведен в табл. 103. Цирконий является довольно распространенным элементом, содержание которого в земной коре составляет 0,02 %. Свойства наиболее важных минералов циркония приведены в табл. 104. Различают два основных типа месторождений циркония: коренные и россыпи. Важнейшее значение имеют современные и древние прибрежно-морские россыпи, которые обычно представляют собой комплексные руды циркония и титана, реже содержащие также торий, уран и другие ценные элементы. Наиболее крупные месторождения циркония находятся в США, Индии, Бразилии и Австралии. Запасы циркониевых руд в СССР обеспечивают потребность отечественной промышленности в цирконии и его сплавах. Циркониевый концентрат поставляется по ОСТ 48-82—74 (табл. 105). Кроме того, циркониевый концентрат может содержать торий и уран, суммарно в эквиваленте не более 0,1 % тория. Это необходимо учитывать при работе с циркониевым концеи-

Применение циркония в металлургии обусловлено тем, что он является одним из энергичнейших раскислителей стали. Кроме того, связывая в прочные соединения азот и серу, цирконий, нейтрализует их вредное влияние на сталь. В сочетании с другими легирующими присадками цирконий повышает вязкость, прочность, износостойкость и свариваемость стали. Присаживают цирконий в сталь в виде сплавов, состав которых приведен в табл. 103. Цирконий является довольно распространенным элементом, содержание которого в земной коре составляет 0,02 %. Свойства наиболее важных минералов циркония приведены в табл. 104. Различают два основных типа месторождений циркония: коренные и россыпи. Важнейшее значение имеют современные и древние прибрежно-морские россыпи, которые обычно представляют собой комплексные руды циркония и титана, реже содержащие также торий, уран и другие ценные элементы. Наиболее крупные месторождения циркония находятся в США, Индии, Бразилии и Австралии. Запасы циркониевых руд в СССР обеспечивают потребность отечественной промышленности в цирконии и его сплавах. Циркониевый концентрат поставляется по ОСТ 48-82—74 (табл. 105). Кроме того, циркониевый концентрат может содержать торий и уран, суммарно в эквиваленте не более 0,1 % тория. Это необходимо учитывать при работе с циркониевым концеи-

Сталь является основным видом металла, применяемым для создания современной техники. Это объясняется тем, что сталь обладает высокими прочностью и износостойкостью, хорошо сохраняет приданную форму в изделиях, сравнительно легко поддается различным видам обработки. Кроме того, основной компонент стали -железо - является широко распространенным элементом в земной коре.

Кислород является наиболее распространенным элементом на земле. Газообразный кислород бесцветен, прозрачен, не имеет запаха и вкуса, не горючий, но способен активно поддерживать горение.