14. Основні властивості плану швидкостей та прискорен

Найбільш наочним і досить простим є метод, що

заснований на побудові планів швидкостей і прискорень для

заданого положення механізму. Його точність, як правило,

цілком достатня для технічних розрахунків.

Для механізму, що має один ступінь рухомості,

переміщення, швидкості і прискорення ланок й точок

механізму – це функції переміщення, швидкості і прискорення

початкової ланки. Часто закон руху початкової ланки

задається у виді функції швидкості, наприклад, ω = ω( )t .

При побудові планів швидкостей і прискорень

необхідно пам’ятати про їхні властивості:

• точки ланок, швидкості і прискорення яких

дорівнюють нулю, зображуються у відповідних полюсах

планів;

• вектори абсолютних швидкостей і прискорень точок

починаються в полюсах планів;

• вектори відносних швидкостей і прискорень точок

з’єднують кінці векторів абсолютних швидкостей і

прискорень;

• незмінній фігурі (ланці) на плані механізму будуть

відповідати на планах швидкостей і прискорень східно

розташовані подібні фігури (теорема подібності).

15. Динамічний аналіз механізмів. Задачі динамічного аналізу

Планом швидкостей називається креслення, на якому відрізки - це вектори, рівні

за модулями і однаково направлені з векторами швидкостей відповідних точок механізму.

План швидкостей являє собою сукупність планів швидкостей ланок, причому, миттєві

центри обертання ланок зведені в одну точку, яка називається полюсом плану

швидкостей.

Теорема про подібність: кінці векторів абсолютних швидкостей точок ланки,

проведених з одного полюсу, утворюють контур, подібний до контуру, який ці точки

утворюють на ланці, споріднено з ним розташований і повернутий на 90º.

Планом прискорень називається креслення, на якому відрізки - це вектори, рівні за

модулями і однаково направлені з векторами прискорень відповідних точок механізму.

По аналогії з планом швидкостей, план прискорень механізму - це сукупність планів

прискорень всіх його ланок, а в полюсі плану прискорень об’єднані миттєві центри

прискорень кожної ланки.

Теорема про подібність: фігура, утворена на плані прискорень кінцями векторів повних

прискорень, подібна до фігури, яку відповідні точки утворюють на ланці, споріднено з

нею розташована і повернутий на кут 180º - α.

16. Сили, що діють у механізмі

Рушійні сили - це сили, які прикладені до ведучих ланок і спрямовані в

бік переміщень точок їхнього прикладання або утворюють з напрямком

переміщення гострі кути. (У двигунах це зусилля PД

, що діє на поршень

(тиск газів), в електродвигунах – крутний момент ротора Mд

).

Сили корисного опору – це такі сили, які прикладені до виконавчих або

робочих ланок механізму і спрямовані проти переміщень точок їхнього

прикладання або утворюють з напрямком переміщень тупі кути. Призначення

механізму полягає в подоланні дії цих сил. (У робочих машинах ці сили

з'являються при безпосередньому виконанні технологічного процесу).

Сили інерції ланок. Ці сили обумовлені масою й рухом ланок з

прискоренням. Робота, яка здійснюється силами інерції, може бути

позитивною, негативною і рівною нулю.

Сили шкідливого опору. До них відносяться сили тертя, на подолання

яких витрачається додаткова робота, крім тієї, яка необхідна для подолання

сил корисного опору.

Сили реакцій – зусилля, що виникають у кінематичній парі при роботі

механізму.

Сили власної ваги ланок. Ці сили можуть виконувати позитивну роботу

(центр мас ланок опускається), негативну роботу (центр мас ланок

піднімається). Робота сил власної ваги дорівнює нулю, якщо центр мас ланок

рухається горизонтально. Робота сили власної ваги ланки за цикл дії

механізма дорівнює нулю.