Вращение механизма Бережного

Рассмотрим равномерное вращение механизма Бережного вдоль продольной оси с частотой, равной частоте вращения колёс с грузами.

При таком вращении колёс вокруг двух осей груз не опускается ниже горизонтальной плоскости и описывает в пространстве фигуру, похожую на восьмёрку. Форма восьмёрки хорошо видна на виде сверху.

Некоторые исследователи утверждают, что подобная траектория дисбалансов формирует центробежные силы преимущественно направленные вверх. Попробуем разобраться с направлением и величиной центробежных сил.

Со стороны осей X и Z видно, что грузы совершают симметричные колебания. Возникающие центробежные силы одного полупериода уравновешиваются в другом полупериоде. Суммарная величина сил равна нулю. Со стороны оси Y видно, что грузы совершают равномерное движение по окружности.

Центробежные силы:

Суммарная сила двух грузов лежит строго в одной плоскости и совершает вращательное движение:

Никакой направленности в центробежных силах не наблюдается. Сумма сил за оборот во всех осях равна нулю.

Центробежная сила груза рисует красивую фигуру своего движения:

Есть одна особенность в направлении и движении суммарной центробежной силы механизма - вектор суммарной силы вращается с частотой вдвое большей, чем частота вращения рамки механизма.

Рассмотрим направление и форму сил Толчина в механизме.

Плоскость взаимодействия грузов вращается:

Вращается и вектор силы Толчина, расположенный в этой плоскости:

Это вращение формирует своеобразную диаграмму направленности:

Благодаря вращению рамки положительный лепесток силы Толчина совпадает с отрицательным, что улучшает диаграмму направленности, которая не содержит отрицательной волны.

Положительные моменты механизма:

- асимметрия сил Толчина

- отсутствие отрицательной полуволны

Отрицательные:

- широкие лепестки направленности сил Толчина, которые будут мотать механизм

- вращающийся вектор центробежной силы будет также мотать механизм