Күш анализінің есептері.

Механизмдердің күш анализі динамиканың бірінші есебіне негізделген – берілген қозғалыс бойынша әсер етуші күштерді анықтау. Механизмнің кинематикалық жұптарында әсер ететін күштерді анықтау - механизмдер динамикасының ең маңызды есептерінің бірі. Тез жүретін машиналардың жұмысы кезінде пайда болатын инерция күштері оның салмақтық сипаттамаларынан ондаған не жүздеген есе артып кетеді. Механизмнің кинематикалық жұптарындағы күштерді инерция күштерін пайдалану арқылы анықтау үшін кинетостатиканың әдістерін (Даламбер принципін) пайдаланамыз.

Механизмнің кинетостатикалық (күш) анализін жүргізу үшін звенолардың өлшемдері мен массаларын, айналмалы звенолардың инеция моменттерін, инерциялық жүктемелерді, звенолардың ауырлық күштерін, кедергі күштерді білу керек. Бастапқы звенолардың қозғалыс заңдары және механизмнің звеноларына әсер ететін сыртқы күштер берілген деп есептеледі. Күш анализінің есептері Даламбер принципінің көмегімен шығарылады. Бұл принцип бойынша, егер механизмнің барлық звеноларына әсер етуші күштерге инерция күштерін қоссақ, оларды тепе-теңдікте тұр деп есептеуге болады. Бұл жағдайда тепе-теңдік теңдеулерін статиканың теңдеулерінен айыру үшін кинетостатика теңдеулері деп атайды.

Күш анализінің есептері:

Механизмнің кинематикалық жұптарындағы реакция күштерін анықтау;
Теңгеруші күшті анықтау (теңгеруші момент).

Кинематикалық жұптар. Кинематикалық жұптарды байланыс санына және еркіндік дәрежесіне қатысты жіктеу.

Кинематикалық жұп –екі немесе одан да көп звенолардың түйіскен жерін айтады.(бет арқылы, сызық бойында, немесе нүкте бойымен жанасуы мүмкін) Егер кинематикалық жұптардың элементі бет арқылы жанасса төменгі,сызық немес нүкте бойымен жанасса жоғарғы жұп деп аталады. Кинематикалық жұптар еркіндік дәрежесінің және байланыс шарттарының санына, сондай - ақ жанасушы звенолардың элементтерінің түрлеріне байланысты бөлінеді (классификацияланады).

Кинематикалық жұптардың еркіндік дәрежесі және байланыс санына қарай классификациясы (бөлінуі).

Механикалық жүйенің еркіндік дәрежесінің саны (Н) деп жүйенің тәуелсіз орын ауыстырулар санын айтады. Кеңістікте еркін қозғалатын қатты дененің еркіндік дәрежесі алтыға тең: үшеуі қозғалмайтын координаттар осьтерінің бойымен мүмкін орын ауыстыруы, ал үшеуі - осы осьтердің айналасында айналуы.

Кинематикалық жұпқа кіретін звенолар үшін олардың салыстырмалы қозғалысындағы еркіндік дәрежесі әрқашанда алтыдан кем. Себебі кинематикалық жұп звеноларының тұрақты жанасу шарты мүмкін қозғалыстар санын азайтады. В.В.Добровольскийдің ұсынуы бойынша кинематикалық жұптар еркіндік дәрежесінің саны бойынша бір-, екі-, үш-, төрт-, бес қозғалмалыболып бөлінеді.

Звеноның басқа звеномен кинематикалық жұпқа кіруі осы звенолардың салыстырмалы қозғалысына байланыс шарттарын қояды. Байланыс шарттарының саны S тек бүтін, алтыдан кем және нөлден үлкен бола алады.

Н = 6 – S , S = 1,2,3,4,5 1 ≤ S ≤ 5

S = 0 болғанда жұп болмайды, тек бір-біріне тәуелсіз қозғалатын екі дене ғана болады.

S = 6 болғанда кинематикалық жұп қатаң қосылысқа айналады.

Байланыс шарттарының саны S кинематикалық жұптардың класын анықтайды. Егер S = 1 болса, кинематикалық жұп І класты (...т.с.с) деп аталады.