17. Кінетостатичне дослідження механізмів. Задачі дослідження

Властивості планів швидкостей:

1. З полюса завжди виходять вектори абсолютних швидкостей.

2. Напрямок цих векторів – завжди від полюса.

3. В кінці вектора – точка, яка завжди відповідає точці на ланці.

4. Відрізки плану, які не проходять через полюс, завжди співпадають з відносними

швидкостями точок. Так, на рис. 2.1 VAB

= μV

⋅ ab .

5. Напрямок вектора відносної швидкості на плані спрямований від другого індексу

до першого.

Властивості планів прискорень аналогічні до властивостей планів швидкостей.

18. Визначення реакцій у кінематичних парах структурних груп різних видів.

основні задачі динамічного досліджен механ.:

а) вивчення впливу зовнішніх сил

на ланки механізму і їх елементи, на кінематичні пари і нерухомі опори і визначення способу зменшення динамічних навантажень, які виникають при рухові механізму

б) вивчення режиму руху муханізму під дією заданих сил і визначення способів, які забезпечують задані режими руху механізму.

19. Теорема "жорсткого важеля" м.Є.Жуковського.

 Співвідношення між силами, прикладеними до ланок механізму (включаючи і сили інерції), можна дістати, застосувавши теорему Жуковського про жорсткий важіль: якщо для механізму, що перебуває в русі, побудувати план швидкостей, а потім вектори усіх активних сил та сил інерції, які прикладені в різних точках механізму, повернути на 90⁰ в один і той же бік та перенести в однойменні точки плану швидкостей, то сума моментів цих сил відносно полюса буде дорівнювати нулю.

20. Під час роботи машин та механізмів має місце явище, яке перешкоджає рухові його ланок та супроводжується розсіюванням механічної енергії. Це явище називається тертям. Енергія, що витрачається на тертя, перетворюється у теплоту. Одночасно з цим відбувається згладжування шорсткостей поверхонь, що стикаються, тобто їхнє зношення (спрацювання). Підраховано, що біля третини світових енергетичних ресурсів даремно витрачається на роботу пов’язану з тертям. Цілком зрозуміло, що бажано щоб ці втрати були мінімальними. Також відомо, що більшість (80%) деталей машин виходять з ладу через зношення; забезпечити міцність деталей простіше та дешевше, ніж стійкість проти спрацювання. Тому ще з моменту виникнення ТММ як науки тертя було одним з перших розглядуваних питань.

Відмітимо, що з іншого боку, тертя – корисне явище, на використанні сил тертя ґрунтується робота багатьох машин і механізмів (рух транспортних засобів, пасової та фрикційної передач, фрикційних муфт, зчеплень, гальм). В наш час галузь науки, що охоплює комплекс питань, пов’язаних з тертям та спрацюванням деталей машин, має назву триботехніка.

При дослідження фізичних основ явища тертя розрізняють тертя зовнішнє та внутрішнє. Зовнішнє тертя – опір відносному переміщенню, що виникає між двома тілами у зонах дотику їхніх поверхонь, по дотичній до них і що супроводжується дисипацією енергії.

Внутрішнє тертя – процеси, що проходять у твердих (рідких та газоподібних тілах) при їх деформації і, що призводять до необоротного розсіювання механічної енергії.

У ТММ розглядається зовнішнє тертя. Сили тертя – це сили, що виникають у кінематичних парах при відносному русі ланок; вони обумовлені реакціями в’язей і є складовими цих реакцій.

Тертя – це складне фізичне явище, для пояснення якого запропоновані дві гіпотези: механічну та молекулярну. Згідно з першою гіпотезою, тертя виникає внаслідок деформацій невеликих виступів і западин які неодмінно є на поверхнях тертя (як би при цьому вони не були добре виготовлені). Згідно з іншою гіпотезою процес тертя полягає у подоланні існуючих та виникнення нових, сил молекулярної взаємодії у зонах фактичного контакту тіл. Таким чином, сила тертя виникає внаслідок механічного зачеплення, пружно-пластичної деформації та молекулярної взаємодії контактуючих елементів поверхонь тертя.

Види тертя. Залежно від характеру відносного руху елементів кінематичних пар розрізняють: тертя ковзання (тертя першого роду); тертя кочення (тертя другого роду); тертя вертіння. Інколи відрізняють ще тертя кочення з проковзуванням та тертя при вібропереміщеннях.

Для зменшення сил тертя та інтенсивності спрацювання елементів кінематичних пар використовують мастила. За станом поверхонь тертя розрізняють два види тертя: сухе тертя (без мастила) і тертя з мастилом. В іншій літературі часто трапляється такий поділ – сухе тертя та рідинне (в’язке) тертя. Сухе – це тертя, що виникає на поверхнях вільних від будь-яких сторонніх речовин. Рідинне – тертя, при якому поверхні тертя повністю розділені шаром мастила. Сили сухого та рідинного тертя мають різну природу, тому методи їх розрахунку різні. Крім того, інколи ще розрізняють проміжні види тертя: граничне, напівсухе і напіврідинне.