Предисловие. 
Динамика машин. 
Колебания

Настоящее учебное пособие написано по материалам курса лекций, которые автор читает студентам факультета информационных технологий и машиноведения СанктПетербургского государственного университета промышленных технологии и дизайна. В несколько расширенном виде этот курс в течение нескольких десятилетий также читался слушателям факультетов повышения квалификации преподавателей при Санкт-Петербургском государственном политехническом университете и в ряде других вузах страны. Он также частично нашел отражение в других работах автора [111;

Теории механических колебаний и се приложениям в области динамики машин посвящено много монографий, а также учебных пособий, рассчитанных в основном на большой объем лекционного курса и практических занятий. Между тем опыт преподавания показывает, что пользование такими пособиями при малом объеме курса вызывает у студентов определенные трудности, возникающие как при отборе материала, который отвечает наиболее важным разделам, так и из-за сопутствующей этому отбору отрывочности, нарушающей целостное восприятие предмета.

Излагаемый курс носит в основном вводный характер и, по мнению автора, должен облегчить дальнейшее углубление знаний в этой области, а также изучение специальных дисциплин на профилирующих кафедрах. Вместе с тем, ряд рассмотренных задач и методов их решения выходит за рамки предварительных сведений о данной дисциплине.

Особенностью данного курса является его инженерная направленность. Это проявилось в стремлении акцентировать внимание на физической сущности колебательных явлений и приложении основополагающих сведений из теории колебаний к задачам машиноведения с целью снижения виброактивиости механизмов и машин. Поэтому в определенном смысле данный курс является естественным продолжением курса теории механизмов и машин.

Учитывая оснащение кафедр, лабораторий, конструкторских бюро современной вычислительной техникой, повышенное внимание уделяется схематизации механизмов и приводов машин, их математическому описанию, а также использованию ЭВМ при инженерных расчетах типовых колебательных режимов.

Учебное пособие состоит из двух разделов. Первый раздел, посвященный методам решения типовых задач колебаний в машинах, содержит восемь глав.

В первой главе, носящей вводный характер, дастся представление о месте колебаний в общей проблеме динамики машин и приводится классификация колебательных явлений, но ряду определяющих признаков.

Вторая и третья главы посвящены схематизации механизмов и приводов машин и методам их математического описания.

В четвертой и пятой главах излагаются способы определения собственных частот и форм свободных колебаний и методы расчета вынужденных колебаний для типовых случаев возмущения.

Шестая глава посвящена способам виброзащиты. При этом наряду с традиционными способами определенное внимание уделяется специфике задач, связанных с повышением динамической точности механизмов циклового действия, широко распространенных в машинах текстильной, легкой, полиграфической, пищевой и ряда других отраслей промышленности.

В седьмой и восьмой главах в краткой форме даются основные сведения о параметрических и нелинейных колебаниях.

Перечисленные выше восемь глав, вошедшие в первый раздел учебного пособия, во втором разделе дополнены за счет более углубленного изложения ряда вопросов, устанавливающих связь курса теории колебаний с курсом теории механизмов и машин. Этот раздел обращен к аспирантам, магистрам, слушателям факультетов повышения квалификации преподавателей, но теории механизмов и машин, а также может быть полезен при выполнении научных работ в рамках студенческого научного общества (СНО).

В трех главах второго раздела рассмотрены многие важные современные задачи колебаний приводов машин, связанные с учетом влияния нестационарных связей, свойственных цикловым механизмам, математическим описаниям нелинейных диссипативных сил, зазоров и использованием аппарата матриц переноса, приспособленного к возможностям современной компьютерной техники.

В результате изучения курса студент должен:

знать

• • методологию построения динамических и математических моделей анализа типовых механизмов технологических машин;
• • возможности компьютерного расчета характеристик типовых механизмов;
• • методы расчета свободных и вынужденных колебаний приводов машин;
• • условия динамической устойчивости колебательных систем механизмов при параметрическом возбуждении;
• • основные сведения о способах виброзащиты человекаоператора и технического оборудования;

уметь

• • разрабатывать математические модели анализа типовых механизмов технологических машин;
• • рассчитывать вынужденные колебания при периодической вынуждающей силе на базе метода гармонического анализа и замкнутой формы решения;
• • анализировать типовые колебательные режимы;
• • использовать условия энергетического баланса при анализе колебательных процессов;

владеть

• • навыками математического моделирования типовых механизмов технологических машин с использованием программного обеспечения;
• • навыками компьютерного расчета характеристик типовых механизмов технологических машин.