Анализ критериев самоторможения с точки зрения их обоснованности - page 7

внутренних, так и внешних по отношению к механизму сил. Для пол-
ного описания свойств самоторможения необходимо рассмотреть эти
два явления отдельно.
Различаются не только имеющиеся в литературе определения са-
моторможения, но и предлагаемые критерии этого явления. Можно
выделить две группы критериев. В первой группе параметром, опреде-
ляющим самоторможение, служит положение равнодействующей си-
лы взаимодействия звеньев относительно угла трения в поступатель-
ной паре или конуса трения во вращательной. Такие критерии можно
назвать геометрическими. Во второй группе самоторможение опреде-
ляется значением КПД соответствующего режима движения, обычно
обратного хода. Такие критерии можно назвать аналитическими. Фор-
мальный характер аналитических критериев дает им преимущество
при проведении расчетов, особенно автоматизированных, но он же
лишает критерии данного типа физического смысла. Как отмечено в
учебнике под редакцией академика К.В. Фролова, для механизма, на-
ходящегося в состоянии самоторможения, “КПД теряет физический
смысл, так как механизм при этом неподвижен и силы никакой рабо-
ты не совершают” [3, с. 241].
Долгое время считалось, что КПД прямого хода самотормозящего-
ся механизма обязательно меньше 50%. К сожалению, это утвержде-
ние до сих пор еще встречается, причем оно доказывается, например,
таким рассуждением [6]: КПД прямого хода передачи винт–гайка вин-
тового пресса определяется по формуле
η
=
tg
α
tg (
α
+
θ
)
,
(6)
где
α
— угол наклона винтовой нарезки.
При изменении направления вращения винта на противоположное
изменится знак угла трения, откуда следует предельное условие само-
торможения
tg (
α
θ
) = 0
. Винт будет самотормозящимся при любом
α < θ
. Из этого условия вытекает неравенство
η <
tg
α
tg 2
α
=
1
2
1
tg
2
α ,
(7)
отсюда
η <
1
2
. “Таково общее свойство машин с самоторможением”, –
делают заключение авторы данного курса теоретической механики [6,
с. 330].
А ведь еще в 1935 г. В.В. Добровольским была доказана принци-
пиальная возможность получения самоторможения при КПД прямого
хода более 50%. Он указал причину заблуждения: работа сил вредных
сопротивлений принималась при обратном ходе равной работе или
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 4 33
1,2,3,4,5,6 8,9,10,11,12,13,14,15,16
Powered by FlippingBook