1. Теоретичні питання та питання для самоперевірки

1.1. Структура механізмів

Слід вивчити елементи, спільні для всіх механізмів, незалежно від їх цільового призначення. Важливо усвідомити різницю між ступенями вільності та числом рухів, які взагалі спостерігаються, а також різницю між абсолютними рухами ланок та відносними рухами ланок кінематичної пари, які визначаються тільки самою кінематичною парою. Для кращого засвоєння основних уявлень слід ознайомитись зі схемами більш поширених механізмів та уявити собі характер рухів їх ланок.

Питання для самоперевірки

1. Наведіть визначення ланки, кінематичної пари, кінематичного ланцюга.

2. Назвіть основні плоскі кінематичні пари, поясніть розподіл пар на вищі та нижчі.

3. Які кінематичні ланцюги, замкнені чи незамкнені, використовують у механізмах? Навести визначення механізму.

4. На прикладі показати розрахунок ступеня рухомості плоского механізму.

1.2. Кінематика механізмів

На прикладах простих чотириланкових механізмів вивчити рішення задач кінематичного аналізу двома методами: методом кінематичних діаграм та методом планів. Під час побудови планів положень визначити крайні положення ланок та переміщення при прямому та зворотному рухах.

Плани швидкостей та прискорень слід будувати на основі попередньо написаних векторних рівнянь; плани є їх графічним рішенням.

Для графічного диференціювання треба згадати графічну інтерпретацію похідної та властивості функції та її похідної в характерних точках їх кривих: екстремумах, нульових значеннях, точках перегину.

1.3. Динаміка механізмів

Розпочавши динамічний аналіз механізмів, треба з’ясувати види сил, що діють на ланки механізмів. Перша задача динамічного аналізу полягає у визначенні сил по заданому руху ланок. Цю задачу треба розглядати на прикладі важільного чотириланкового механізму, вміти знаходити реакції в кінематичних парах, зрівноважуючий момент та зрівноважуючу силу. Послідовність знаходження реакцій у кінематичних парах базується на відділенні з механізму кінематичних ланцюгів, які статично визначені.

Вирішуючи другу задачу динамічного аналізу механізмів – визначення руху ланок механізму за діючими на них силам – слід вивчити метод зведення сил та мас. Необхідно знайти рівняння руху механізму, режими руху – розбіг, сталий рух та вибіг. Слід пам'ятати, що коефіцієнт корисної дії застосовується до сталого руху. Треба знайти причини, які викликають нерівномірність сталого руху та необхідність регулювання періодичних коливань швидкості за допомогою маховика. Слід мати уяву про регулювання неперіодичних коливань швидкості регуляторами.

При вивченні зрівноважування треба звертати увагу на положення загального центру мас ланки відносно осі обертання. Треба усвідомити, що зрівноважування має на меті усування (повне чи часткове) впливу на стояк динамічних навантажень від маси, що обертається на ньому (від сил інерції цієї маси).

Питання для самоперевірки

1. Побудуйте плани положень кривошипно-повзунного механізму, шарнірного чотириланковика.

2. Напишіть векторні рівняння, які сполучують швидкості двох точок одної ланки та які сполучують їх прискорення.

3. Побудуйте план швидкостей та план прискорень для шарнірного чотириланковика, визначити кутові швидкості та кутові прискорення ланок за величиною та напрямом.

4. Які види сил можуть діяти на механізм при його русі?

5. Як застосувати "важіль Жуковського" для знаходження зрівноважуючої сили?

6. Що таке середня швидкість сталого руху?

7. Що таке незрівноваженість і які її наслідки особливо небезпечні?