Совершают положительную

Силами сопротивления в механизме будем называть те вилы, которые стремятся замедлить движение механизма. Иначе, силами сопротивления будем называть те силы, приложенные к звеньям механизма которые, совершают отрицательную работу.

тяжести, инерции и т. д. Работа сил непроизводственного сопротивления на разных фазах движения бывает как положительной, так и отрицательной. Например, если при работе механизма его звенья поднимаются в вертикальной плоскости, то силы тяжести звеньев совершают отрицательную работу, если опускаются — положительную.

Всякий раз, когда силы, действующие в системе, совершают положительную работу, происходят такие изменения конфигурации, при которых потенциальная энергия системы уменьшается. Наоборот, если силы, действующие в системе, совершают отрицательную работу, то конфигурация изменяется так, что потенциальная энергия возрастает. Чтобы силы, действующие в системе, совершали отрицательную работу, точки приложения этих сил должны перемещаться в направлении, противоположном действию сил. Этого можно достичь, например, прикладывая к телам системы внешние силы. Тогда эти внешние силы совершают положительную работу и увеличивают потенциальную энергию системы.

Внешние силы (силы давления), действующие на рассматриваемый объем через сечение /, направлены в сторону перемещения жидкости и совершают положительную работу. Наоборот, внешние силы, действующие через сечение 2, направлены против перемещения жидкости и совершают отрицательную работу. Поэтому вся работа внешних сил р^ и p2S2 при перемещениях vtAt и у2Д/ будет равна

Силами вредного сопротивления РВ с обычно являются силы трения в кинематических парах и силы сопротивления среды (воздуха, воды и т. д.). Эти силы возникают при движении звеньев и совершают отрицательную работу. Заметим, что в некоторых механизмах силы трения могут быть движущими силами, например во фрикционных передачах и муфтах.

Реакции связей R в кинематических парах зависят от сил, действующих на звенья механизма. Каждую реакцию R можно разложить на две составляющие: одну Рп —нормальную к поверхностям, образующим кинематическую пару, и вторую F — силу трения, направленную в сторону, противоположную относительной скорости движения элементов кинематической пары. Силы трения F совершают отрицательную работу, а нормальные составляющие Рп не производят работы. Силы F и Р" связаны зависимостью F = Pnf — Рп tg tp. Здесь / — коэффициент трения, ср —угол трения.

Силами сопротивления в механизме будем называть те вилы, которые стремятся замедлить движение механизма. Иначе, силами сопротивления будем называть те еилы, приложенные к звеньям механизма которые, совершают отрицательную работу.

Кроме движущих сил, приходится принимать во внимание силы сопротивления, возникающие во время выполнения механизмом полезной работы. Эти силы, называемые силами полезного (производственного) сопротивления, совершают отрицательную работу. Указанные два вида сил являются основными, определяющими характер движения механизма.

Приведем "примеры. На рис. 1 силы веса шатуна G2 и кривошипа Gt совершают отрицательную работу, когда кривошип движется в 1 и 4-й четвертях, и положительную работу, когда кривошип проходит 2 и 3-ю четверти своей окружности. Вес маховика не совершает никакой работы, потому что его центр тяжести, совпадающий с точкой О, не перемещается. Что касается веса 3-го звена (поршень, шток и крейцкопф), то в горизонтальных машинах работа веса G3 будет равна нулю; только в вертикальных машинах при ходе поршня вниз вес G3 совершает положительную работу, а при ходе вверх — отрицательную.

действием тел, не входящих в рассматриваемую систему; внутренние обусловлены взаимодействием тел, входящих в рассматриваемую систему; гироскопические зависят от скорости и направлены перпендикулярно ей; гравитационные являются силами взаимного притяжения (тяготения); диссипативные зависят от скоростей точек материальной системы и совершают отрицательную суммарную работу при любых перемещениях замкнутой системы; кулоновские возникают между неподвижными электрическими зарядами и подчиняются основному закону электростатического взаимодействия Кулона; поверхностные жидкости направлены по нормали к ее поверхности в данной точке; потенциальные зависят только от начальных и конечных положений точек их приложения и не зависят от вида траекторий этих точек и от законов их движения по траекториям; ударные действуют кратковременно, значительны по величине и возникают при ударе; упругости препятствуют деформации тела и являются внутренними силами; центральные зависят от расстояния между двумя материальными точками и направлены вдоль соединяющей их прямой (силы Кулона); СИСТЕМА [единиц международная (СИ) охватывает все отрасли науки и техники, в которой в качестве основных единиц приняты метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела и моль; мер метрическая имеет в основе своей метр и килограмм; отсчета (инерциальная сохраняет всем материальным точкам постоянство скоростей, т. е. покой или равномерно прямолинейное движение, если они не подвергаются действию сил; неинер-циальная сохраняет всем материальным точкам в ней ускоренное движение, если они не подвергаются воздействию каких-либо тел>]

Силы сопротивления, удовлетворяющие неравенству Fl (q) q > 0, совершают отрицательную работу и выбывают рассеивание (диссипацию) механической энергии; такие силы сопротивления называют диссипативными. Если Fl (q) q < 0, то силы сопротивления совершают положительную работу и вызывают приток механической энергии в систему; такие силы называют силами отрицательного сопротивления (отрицательного трения). Если сила сопротивления совершает отрицательную работу в одних промежутках движения и положительную — в других, то система может обладать автоколебательными свойствами.

Если справедливо неравенство R(q)q > О, то силы трения совершают отрицательную работу и вызывают рассеяние механической энергии в системе; такие силы называют диссипативными. Если же R(q)q < 0, то силы трения совершают положительную работу и вызывают приток механической энергии в систему; такие силы иногда называют силами отрицательного трения.

2°. Будем называть в механизме движущими силами те силы, которые стремятся ускорить движение механизма. Иначе, движущими силами будем называть те силы, приложенные к звеньям механизма, которые совершают положительную работу.

Если рабочий процесс в двигателе не носит цикличного характера, а протекает единообразно (турбины, электродвигатели), то движущие силы все время совершают положительную работу.

Для приведения механизма в движение к ведущим звеньям необходимо приложить движущие моменты Гд или силы Ря, направленные в сторону движения звена или точек приложения сил. Движущие силы и моменты за время своего действия совершают положительную работу. В механизмах циклического действия они имеют периодический характер. Движущие силы создаются двигателями,, которые осуществляют преобразование какого-либо вида энергии в механическую работу. В тепловых двигателях (внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины) в механичекую работу превращается тепловая энергия, в электродвигателях —электрическая энергия, в пружинных двигателях — потенциальная энергия деформированной пружины.

В системе тел, в которой действуют только силы тяжести, упругие силы и силы электрического поля, созданного электрическими зарядами, всякая работа этих сил связана с изменением конфигурации (так как, когда система вернулась к прежней конфигурации, работа всех этих сил должна быть равна нулю). Если силы, действующие в системе, совершают положительную работу, то конфигурация при этом всегда изменяется так, что в конце концов способность системы совершать работу оказывается исчерпанной. Например, если сила растянутой пружины совершает положительную работу, то при этом пружина сокращается. В конце концов пружина сократится до нормальной длины и не сможет далее совершать работу. Растянутая пружина обладает определенным ограниченным запасом работы, которую она может совершить. Величина этого запаса работы определяется начальным растяжением пружины, т. е. ее начальной конфигурацией.

Всякий раз, когда силы, действующие в системе, совершают положительную работу, происходят такие изменения конфигурации, при которых потенциальная энергия системы уменьшается. Наоборот, если силы, действующие в системе, совершают отрицательную работу, то конфигурация изменяется так, что потенциальная энергия возрастает. Чтобы силы, действующие в системе, совершали отрицательную работу, точки приложения этих сил должны перемещаться в направлении, противоположном действию сил. Этого можно достичь, например, прикладывая к телам системы внешние силы. Тогда эти внешние силы совершают положительную работу и увеличивают потенциальную энергию системы.

В первом из опытов, описанных в § 70, когда грузы движутся от центра, кинетическая энергия грузов действительно уменьшается. Во втором из этих опытов, когда грузы движутся к центру под действием пружины, кинетическая анергия системы в конце оказывается больше, чем вначале. Это объясняется тем, что силы, действующие со стороны пружины, совершают положительную работу и увеличивают кинетическую энергию системы. Однако и в этом случае возникают колебания, при которых рассеивается часть энергии, и поэтому кинетическая энергия системы в конце оказывается • меньше, чем сумма начальной кинетической энергии системы и потенциальной энергии растянутой пружины.

Внешние силы (силы давления), действующие на рассматриваемый объем через сечение /, направлены в сторону перемещения жидкости и совершают положительную работу. Наоборот, внешние силы, действующие через сечение 2, направлены против перемещения жидкости и совершают отрицательную работу. Поэтому вся работа внешних сил р^ и p2S2 при перемещениях vtAt и у2Д/ будет равна

Силы инерции РИ вводятся в расчет при движении звеньев с ускорениями. Величину РИ каждого звена можно вычислить, если известны масса и момент инерции звена, а также ускорение центра тяжести и угловое ускорение звена. Значения РИ могут превышать величину других действующих в механизме сил. За период цикла движения механизма работа сил инерции А„ = 0. Внутри цикла силы инерции совершают положительную и отрицательную работу в зависимости от их направления.

2°. Будем называть в механизме движущими силами те силы, которые стремятся ускорить движение механизма. Иначе, движущими силами будем называть те силы, приложенные к звеньям механизма, которые совершают положительную работу.

Экономичность термо-электрических ПЭ. Рабочий процесс ПЭ, в которых рабочее тело — электронный или ионизованный газ, плазма, а получаемая работа — электрическая, тоже можно представить в виде обобщенного цикла, если под «сжатием» подразумевать любой процесс, в котором внешние силы совершают положительную работу над данной системой, а под «расширением»— процесс, при котором система сама совершает работу за счет внутренней энергии любого вида против внешних сил. В маг-нитогазодинамических теплоэлектрогенераторах (МГДГ) процессы сжатия и расширения имеются в их буквальном значении.

Силы сопротивления, удовлетворяющие неравенству Fl (q) q > 0, совершают отрицательную работу и выбывают рассеивание (диссипацию) механической энергии; такие силы сопротивления называют диссипативными. Если Fl (q) q < 0, то силы сопротивления совершают положительную работу и вызывают приток механической энергии в систему; такие силы называют силами отрицательного сопротивления (отрицательного трения). Если сила сопротивления совершает отрицательную работу в одних промежутках движения и положительную — в других, то система может обладать автоколебательными свойствами.