ПРЕДИСЛОВИЕ

Технический прогресс в машиностроении всегда сопровождался развитием динамики машин как научной дисциплины. В настоящее время интенсификация производства во всех отраслях народного хозяйства ставит перед этой дисциплиной новые и весьма сложные задачи. Повышение производительности машин приводит к росту динамических нагрузок, увеличению динамических ошибок в законах движения рабочих органов и тем самым вызывает необходимость проведения всестороннего динамического анализа машины на стадии ее проектирования. Автоматизация производства и связанное с ней развитие таких отраслей машиностроения, как производство станков с числовым программным управлением и промышленных роботов, приводят к широкому внедрению в машиностроение систем автоматического управления. Известно, однако, что системы автоматического управления, в особенности системы с обратными связями, динамически взаимодействуют с механизмами и двигателями машин. Отсюда возникает необходимость учета динамических характеристик систем управления при разработке конструкций механизмов и достаточно глубокого проникновения в свойства механических систем при разработке систем управления. Все большей становится роль динамических факторов в экологических проблемах машиностроения: шум и вибрация, создаваемые машинами, становятся важнейшими источниками «загрязнения» среды, оказывают вредное воздействие на технические объекты и на людей. В связи с этим особую актуальность приобретают задачи снижения виброактивности механизмов, их решение также связано с динамическим анализом.

Все это приводит к необходимости нового подхода к проектированию машин и разработке механизмов. Если в недалеком прошлом при проектировании на первый план выдвигались кинематические требования, то в настоящее время доминирующее значение приобретают проблемы динамики; проектирование машин все сильнее увязывается с задачами динамического синтеза.

В этих условиях изменяются и требования предъявляемые к подготовке инженера-машиностроителя. До недавнего времени решением проблем динамики машин занимался сравнительно узкий круг специалистов, обладающих хорошей подготовкой в области механики, теории колебаний, теории автоматического управления. Именно на таких специалистов рассчитаны многие монографии по динамике машин, появившиеся в последние годы. К ним относятся, в первую очередь, работы В. Л. Вейца и его сотрудников [11—15], а также В. И. Бабицкого [3], А. П. Бессонова [7], И. И. Вульфсона [18], А. Е. Кобринского [24], С. Н. Кожевникова [25] и др. Сейчас проблемы динамики стали интересовать значительно более широкий крур инженерно-технических работников, занимающихся лепосредственной разработкой конструкций и эксплуатацией машин. Им необходимо прежде всего разбираться в основах динамики машин, понимать физическую сущность динамических процессов, происходящих в машинах, знать, какими способами можно улучшать их динамические характеристики.

Книга «Динамика машина рассчитана именно на такой круг читателей. В ней в наиболее доступной форме рассмотрены вопросы выбора динамических моделей машин в зависимости от задач исследования и приведены сравнительно простые методы динамического расчета, не требующие составления сложных вычислительных программ и вместе с тем дающие правильное представление о характере динамических процессов. При этом существенное внимание уделено объяснению физической природы исследуемых явлений и вопросам динамического синтеза. Отличительной особенностью книги является использование методов анализа, основанных на рассмотрении передаточных функций и частотных характеристик, что позволяет связать задачи механики и управления на основе общих «кибернетических» концепций.

В книге в основном используется сравнительно простой математический аппарат, не выходящий за пределы вузовского курса высшей математики. Некоторые математические вопросы, связанные с использованием преобразований Лапласа и Фурье, вынесены в приложение. Более сложный математический аппарат используется в четвертой главе; книга построена таким образом, что при первом чтении читатель может эту главу пропустить.

Книга не претендует на полный охват всех вопросов, относящихся к современной динамике машин. Автор предполагает, что она может явиться своего рода введением в более углубленный анализ отдельных проблем, рассматриваемых в упомянутых выше работах. Кроме того, ознакомление с основами динамики машин должно, по нашему мнению, способствовать сознательному и обоснованному использованию тех методов расчета, формул и рекомендаций, с которыми инженер-машиностроитель может встретиться в имеющихся справочниках и руководящих технических материалах.

Назад, на страницу описания