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
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 ) . |
V» |
ЯС |
|
|
„ |
, |
можно определить |
||
Итак, используя соотношение |
-pr- =~qq |
58