313 / 457
Конструкции, технические и эксплуатационные свойства транспортных средств
313
В предлагаемом докладе развиваются методологические основы подходов к построению ма-
тематических моделей механических колебательных систем, в частности, виброзащитных, в структу-
ре которых имеются механизмы как дополнительные элементы системы.
Особенности построения математических моделей. Учет рычажных механизмов в меха-
нических колебательных системах.
Предлагается обобщенный подход, связанный со структурными
интерпретациями механизмов в составе механических колебательных систем с использованием поня-
тий об устройствах с преобразованием движения. По существу, такое определение может быть отне-
сено к любому механизму, так как передача движения в механической цепи, так или иначе, связана с
преобразованием движения. Устройством для преобразования движения (УПД) может быть назван
несамотормозящийся винтовой механизм с функциями типового дифференцирующего звена второго
порядка. Винтовой механизм, как было показано [7, 8], может в определенной постановке задач, ин-
терпретироваться как своеобразный рычаг, в котором постоянное соотношение связывает параметры
вращательного и поступательного движения элементов кинематической пары. Подробности таких
представлений приводятся в [9]. На рис.1,
а
–
е
показаны варианты расположения механизмов в базо-
вой расчетной схеме (рис.1,
а
), где объект защиты массой
M
опирается на упругий элемент жестко-
стью
k
и обобщенный механизм, обозначенный «УПД». В свою очередь, на рис.1,
б
показана одна из
интерпретаций УПД в виде винтового механизма. В последующих исследованиях используются и
шарнирно-рычажные механизмы.
В данном случае рассматриваются гармонические возмущения: силовое
Q
(
t
) и кинематиче-
ское
z
(
t
); используется система координат, связанная с неподвижным базисом. Предполагаются ма-
лые движения системы относительно положения статического равновесия, силы сопротивления от-
сутствуют, а система обладает линейными свойствами.
Приведенные варианты виброзащитных систем отражают особенности конструктивно-
технических форм устройств, формирующих при действии на объект защиты вибраций, дополни-
тельные силы инерции. Эти силы реализуют эффекты динамических взаимодействий элементов, что
проявляется через изменения частотных характеристик систем и создание определенных динамиче-
ских режимов, в частности, режимов динамического гашения колебаний.
а
)
M
y
tQ
УПД
tz
1
A
A
k
б
)
M
y
tQ
tz
k
маховик
Гайка
L
Винт
УПД I
в
)
1
l
2
l
3
l
A
1
A
B
tz
m
1
B
II
г
)
2
l
1
l
3
l
A
1
A
B
tz
m
1
B
4
l
III
д
)
1
l
2
l
3
l
A
1
A
B
tz
m
1
B
IV
е
)
1
l
2
l
3
l
A
1
A
B
tz
m
1
B
4
l
V
Рис.1. Виброзащитные системы с устройствами для преобразования движения:
а
– базовая расчетная схема с опорным упругим элементом и устройством для преобразования движения
(УПД);
б
– УПД в виде несамотормозящегося механизма;
в
– УПД в виде шарнирно-рычажного механизма с
дополнительной массой и удлинением нижнего рычага;
г
– УПД с изогнутым нижним рычагом;
д
– УПД – с
дополнительной массой на удлиненном верхнем рычаге;
е
– УПД с изогнутым верхним рычагом