Технологические процессы машин и аппаратов легкой промышленности и производств бытового обслуживания. Лабораторный практикум. Хадыков Т. Б - 17 стр.

UptoLike

Рубрика: 

33
Рис. 2. Схемы сил при изгибании ленты
=++=
=++=
0
2
sin)(
2
sin
0
2
cos)(
2
cos
αα
α
α
d
dTT
d
TdFdNF
d
dTTdF
d
TF
инiy
ix
Пренебрегая величинами второго порядка малости и
считая в пределе
1
2
cos;
22
sin ==
α
α
α
ddd
,
получим
ин
dFTddNdTdF
=
=
α
;
Так как
α
dgVdFfdNdF
ин
2
; ==
То
αα
dfgVfTdfdNdTdF
2
===
Приведя последнее выражение к виду
)(
2
gVTfddT =
α
получим возможность разделить переменные
α
fd
gVT
dT
=
2
(6)
Интегрируя это выражение по всему участку
относительного скольжения, соответствующего всему углу
охвата α, с учетом добавки на влияние жесткости ленты ∆Т,
найдем:
34
∫∫
+
+
+==
+
TT
TT
a
ff
egVTeTTfd
gVT
dT
2
1
0
2
12
2
)1)((;
αα
α
(7)
Значение ∆Т определим исходя из следующих
предпосылок: при установившемся движении ленты ее ось не
меняет своего положения; в процессе движения
потенциальная энергия dU отрезка, движущегося
прямолинейно и переходящего на участок сгибания, будет
меняться.
Рассматривая эти два участка (рис.2б), видим, что в
сечении 1-1 натяжение Т
1
распределяется равномерно по
сечению, а в сечении 2-2 эпюра распределения напряжений
представляет собой трапецию и равнодействующая Т
натяжений смещается от оси ленты на расстояние a. В
результате этого в сечении 2-2 возникает момент М=Та. При
перемещении ленты ножа на величину dS и повороте сечения
на угол dγ уравнение работ запишем в виде:
dUMdTdSdST
=
+
+
γ
1
(8)
где U – потенциальная энергия деформации, зависящая от
жесткости ленты.
Поделив члены уравнения (8) на dS и учитывая, что
ρ
γ
1
=
dS
d
и М=Та, находим
dS
dU
TT +=+
1
)1(
ρ
α
Поскольку а<<ρ, без большой погрешности можно записать:
TTT
d
S
dU
TT +=+=
11
;
Если считать ленту нерастяжимой, то потенциальная
энергия изгиба
γ
MddU
2
1
= . Изгибающий момент может
быть определен по известной формуле
ρ
eJ
M = . Тогда
                                                                          T2 + ∆T              a
                                                                                    dT
                                                                             ∫
                                                                          T1 + ∆T T + gV 2
                                                                                           =   ∫ fdα ;T
                                                                                               0
                                                                                                      2   = T1e fα + (∆T − gV 2 )(e fα − 1)   (7)


                                                                        Значение ∆Т определим исходя из следующих
                                                                     предпосылок: при установившемся движении ленты ее ось не
                                                                     меняет     своего     положения;   в   процессе   движения
                                                                     потенциальная энергия           dU отрезка, движущегося
                                                                     прямолинейно и переходящего на участок сгибания, будет
                                                                     меняться.
       Рис. 2. Схемы сил при изгибании ленты                            Рассматривая эти два участка (рис.2б), видим, что в
                                                                     сечении 1-1 натяжение Т1 распределяется равномерно по
                 dα                       dα                         сечению, а в сечении 2-2 эпюра распределения напряжений
   ∑F  ix   = −T cos
                  2
                     − dF + (T + dT ) cos
                                           2
                                               =0                    представляет собой трапецию и равнодействующая Т
                                                                     натяжений смещается от оси ленты на расстояние a. В
                            dα                  dα
   ∑ Fiy = dN + dFин − T sin 2 − (T + dT ) sin 2 = 0                 результате этого в сечении 2-2 возникает момент М=Та. При
                                                                     перемещении ленты ножа на величину dS и повороте сечения
  Пренебрегая величинами второго порядка малости и                   на угол dγ уравнение работ запишем в виде:
                                             dα dα         dα           − T1dS + TdS + Mdγ = dU              (8)
считая            в            пределе sin       =   ; cos    = 1,
                                              2    2        2           где U – потенциальная энергия деформации, зависящая от
получим dF = dT ; dN = Tdα − dFин                                    жесткости ленты.
  Так как dF = fdN ; dFин = gV 2 dα                                     Поделив члены уравнения (8) на dS и учитывая, что
                                                                     dγ       1                        α         dU
  То dF = dT = fdN = fTdα − fgV 2 dα                                        =    и М=Та, находим T (1 + ) = T1 +
                                                                         dS ρ                          ρ         dS
  Приведя последнее выражение к виду
   dT = fdα (T − gV 2 )                                              Поскольку а<<ρ, без большой погрешности можно записать:
                                                                              dU
  получим возможность разделить переменные                           T = T1 +     ;T = T1 + ∆T
     dT                                                                       dS
            = fdα             (6)                                         Если считать ленту нерастяжимой, то потенциальная
   T − gV 2
                                                                                               1
  Интегрируя      это   выражение    по   всему   участку            энергия изгиба dU = Mdγ . Изгибающий момент может
относительного скольжения, соответствующего всему углу                                         2
охвата α, с учетом добавки на влияние жесткости ленты ∆Т,            быть определен по известной формуле M = eJ . Тогда
                                                                                                                                  ρ
найдем:


                                                               33    34