Файл: Подсолонко, В. А. Технико-экономическая информация в управлении металлургическим предприятием.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

тельного конца оси вращения) происходит против часовой стрел­ ки. Вели угловая скорость постоянна, то такое вращение называ­

ется равномерным ( «J =

const ;

£

=

0 ) .

Тогда

Ю

или d

i f - i v d

t

;

интегрируя

в

пределах от

до 'f

и от 0

до t

получим

 

 

 

 

 

 

 

=со

t

 

 

 

 

 

 

 

d t

или

 

f

=

% + 661 ^

 

'Го 0

Здесь Vo - значение угла поворота в момент времени t = 0 .

Разность f -ifg представляет собою угол поворота (^ п о в )

за промежуток времени "t , т .е .

f n d = V5- 'Ро

ши

% о е = & ±

и угловая скорость,

при постоянной скорости вращения будет:

10 =

Всли задано число оборотов D тела в минуту, а требуется опре­

делить угловую скорость

тела

о)

и

линейную (окружную)

скорость У какой-либо

его

точки,

то

рассуждая следующим

образом:

 

 

 

 

 

 

 

 

за один оборот угол поворота тела 2JT;

 

 

за одну минуту угол поворота тела 27Гп;

 

 

за

одну секунду угол поворота

тела 2Т п .

 

 

 

 

 

 

 

 

«

 

пожучим,

что

и)

= гтп

 

или

СО -

7Гп

 

30

 

 

ш

60

 

 

 

Iкнейная

(окружная)

скорость

любой точки тела

будет:

 

 

 

 

7t R h _

 

п

 

 

 

 

 

 

30

 

60

 

;

52


53

здесь В,

- радиус вращения точки в метрах

 

 

 

 

 

 

П - число оборотов тела в минуту.

 

 

 

 

 

 

При равномерно-переменном вращении тела угловое уско­

рение постоянно, т .е .

^

= £ =

c o n st

;

 

cl и)

=

£

d t

 

или, интегрируя в пределах от

и>о до

и)

и

от

0

до

i

 

получим J ctiv =

s j d t

и

 

и) - и)о +-

<£"£

 

 

 

 

Заменяя

W через

cld£

т .е .

 

чЬ? =z и>0 + s t

 

 

 

 

 

 

d t

 

 

 

d t

 

 

 

 

 

 

 

и интегрируя в пределах от

<£,

до

и

от О

 

до

£

 

получим

j d 'f

3 и )0

f d t

+•

£ j

t

d t

 

 

 

 

 

 

и

 

%

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

 

,

-+ г

f = f . - h

i V o

t ^

 

’ или’

 

f nog

= f

-Уо =

 

+

z

 

 

Л Е К Ц И Я

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

ПЛОСКО-ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТЕЛА, ПОНЯТИЕ О МГНОВЕННОМ

 

 

 

ЦЕНТРЕ ВРАВДНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

Плоско-параллельным

движением твердого тела

называется

такое движение, при котором все точки тела движутся в плос­

костях,

параллельных данной

неподвижной плоскости.

 

 

 

Пересечем тело находящееся в плоско-параллельном

дви­

жении плоскостью II, параллельной данной

неподвижной плоскос­

ти I ;

тогда в сечении

тела

плоскостью II

получим плоскую

фи­

гуру ,5

( рис.10,в ) .

Из определения плоско-параллельного дви­

жения следует, что площадка

S

будет

оставаться при движении

в плоскости П. Возьмем теперь в теле какой-нибудь отрезок

 

Aj A2

перпендикулярный

к площадке

S

.

Так

как

площадка S

все

время

остается в плоскости

II,

то

отрезок Aj A2

будет оставать­

ся перпендикулярным к плоскости И. Следовательно, отрезок

 

Aj A2

будет двигаться

поступательно

и все

его

точки

будут

двигаться так же, как

точка

а 'фигуры £

 

.

Точно

так же

все

точки

тела, лежащие на'перпендикуляре

BjB2 , будут двигаться


как точка„в"

фигуры S . Таким образом,

изучение

плоско­

 

параллельного движения тела может быть сведено к изучению

движения одной

его плоской

площадки.

 

 

 

Уравнение

движения плоской фигуры.

пусть

плоская

фи­

гура /5 движется в плоскости

чертежа (рис.1 0 ,г ) .

Будем

рас­

сматривать это

движение по

отношению к неподвижной системе

координат ХОУ.

Поместим, в произвольно выбранной

точке

фи­

гуры О1, неизменно связанные с фигурой оси Х/0^У1

Тогда

по­

ложение движущейоя фигуры можно определить координатами точ­

ки 0(

 

т .е . Хо* и

Уо'

и углом поворота

подвижной

системы

относительно неподвижной, т .е . углом у

.Так как

при движении

плоской фигуры координаты подвижного начала Хо'

и Уо', а так­

же угол f

являются функциями времени,

то

уравнения движежаа

плоской

фигуры могут

быть

записаны так:

 

 

 

 

 

 

Хо' — Xo'('t) ;

У о ' = У о ' ( * ) ;

 

-

Если

^

=

co n st,

изменяется только Хо'и

Уо'

, то

оси х 'о 'у '

движутся параллельно себе, а движение тела будет поступатель­

ным. Если Xol =cons^

и

у р ' = c o n st

, то

фигура

(тело) вра­

щается вокруг

оси проходящей

через

точку

о'

перпендикулярно

плоскости фигуры S

.

Таким образом, всякое

движение

плос­

кой фигуры в ее плоскости можно разложить на

два

движения:

I) поступательное со

скоростью, равной скорости произвольно

выбранной

точки фигуры

О1 и

2) вращательное

движение фигур»

вокруг этой точки. Зная ети обе скорости можно определить

скорость

любой точки М плоской фигуры.

 

 

 

 

Пусть имеется движущаяся в своей плоскости

плоская

фи­

гура 5

и

ш

знаем

скорость

поступательного

движения V »' и

скорость вращения фигуры вокруг этой точки

и г .

Определим

абсолютную скорость

точки М фигуры

(рис . I I , а ) . На основании

известной

теоремы о сложении скоростей при сложном движениг

 

 

 

 

 

 

55

 

 

 

 

 


абсолютная скорость точки М будет равна векторной сумме ско- ;

ростам в переносном и относительном движениях. Так как в пос- ;

тупательном движении все точки имеют одинаковую скорость, то

скорость

точки М будет

складываться из

скорости

точки О1 и

скорости

во вращательном движении вокруг

0* ; т . е . V2 = о'м-и)

скорость

Уг направлена

перпендикулярно

к

радиусу

вращения

точки М ,т.е. перпендикулярно

к (УМ .

V = 7 0<+ Vi

 

Таким образом, скорость

V

всякой

точки М движущейся плоской

фигуры равна векторной

сумме

двух скоростей: I) скорости про­

извольно выбранной точки О1

этой

фигуру и, 2) скорости точ­

ки М во вращательном движении вокруг О1 .

Л Е К Ц И Я

1 3

МГНОВЕННЫЙ ЦЕНТР ВРАЩЕНИЯ

ФИГУРЫ ( М Ц В ) *

Возьмем на движущейся плоской фигуре произвольную точку

О1 . Скорость в поступательном движении (скорость в переносном движении) 0 / будет Уо'. Скорость во вращательном движении фи­

гуры вокруг О'

пусть

будет ^

(рис .1 1 ,6 ). Отложим на перпен­

дикуляре к

отрезок

ОС = -jjy

и найдем скорость точки С.

Абсолютная скорость точки С будет равна векторной сумме двух

скоростей:

I) Скорости

произвольно

выбранной точки 0(

и

г) скорости

точки С во

вращательном

движении вокруг точки О1

т .е . скорость точки С

во

вращательном движении вокруг

О1 бу­

дет V z = 0 C u ) = ~ j t v

и

тогда Vc = V o '-V zc = V0' — $ r u '° 0 ,

Таким образом, скорость точки С фигуры в данный момент равна нулю. Точка фигуры, скорость которой в данное мгновение равна нулю называется мгновенным центром вращения фигуры (МЦВ).

Очевидно, что при движении плоской фигуры положение МЦВ будет меняться. Геометрическое место МЦВ называется центроидой.

56


® - - с ( М Ц В )

С ( М Ц В )

V „ ® A ____ V a

V a

f\

6 Ve

T— '

c l м ц в ;

I 1

С (М Ц В )

V,

 

Р а с . t i

57

Так как в наждый данный иоиент времени имеется одна не­

подвижная точка, то, следовательно, в каждый данный момент

времени фигура находится во вращательном движении вокруг этой точки, а само движение фигуры складывается из мгновенных вра­

щений вокруг МЦВ.

Поскольку угловая скорость фигуры не зависит от выбора точки О1 , то угловая скорость фигуры в ее вращении вокруг МЦВ

равна той же угловой скорости и) , с которой фигура вращается вокруг точки О1.

Практическое определение положения Ш1В

Если в данное мгновение фигура находится во вращатель­

ном движении вокруг МВЦ, то любая точка фигуры описывает

ок­

ружность с центром в точке С (МЦВ). Скорость любой точки

фи­

гуры (р и с .II,в ) будет равна произведению угловой скорости

фи­

гуры на расстояние от точки до мгновенного центра. Направле­ ние скорости любой точки - по перпендикуляру к радиусу враще-

НИЯу Т * 6

 

^

V„ = Ш CM ;

VN= LO CN

) b) = С7Г ~'слГ ;

или

=

VN

 

 

CM

CN

 

Отсюда следует что: 1)МЦВ лежит в

точке пересечения перпенди­

куляров,

восставленных из двух любых точек фигуры к скорости

этих точек; 2) скорости точек движущейся плоской фигуры по ве­ личине пропорциональны расстояниям этих точек от мгновенного

центра вращения. Исходя из этого, можно, зная по величине и

направлению скорость какой либо точки А и направление скорости

любой другой точки В, определить

скорость

этой точки В (рис.

I I , г ) .

ЯС

 

 

,

можно определить

Итак, используя соотношение

-pr- =~qq

58