Методичні вказівки до лабораторних робiт з курсу «Теоретична і прикладна механiка», страница 13

3 Лабораторна робота 3.Елементи силового і динамічного аналізу чотиришарнірного механізму аналітичними методами

3.1  Мета роботи. Освоєння  методики силового аналізу механізму. Дослідження динамiчної моделі механізму з одним ступенем вільності.

3.2  Загальні відомості

Силовий аналіз механізмів грунтується на розв’язанні першої задачі динаміки - за заданим рухом механізму визначити діючі на його ланки сили. Тому закон руху ведучої ланки при силовому аналізі вважається заданим. Зокрема, якщо ведуча ланка здійснює обеpтальний рух, то її кутова швидкість може вважатися постійною.

Для розв’язання цієї задачі використовується метод кінетостатики, згідно з яким ланка механізму може розглядатися як така, що знаходиться в рівновазі, якщо до усіх прикладених до ланки зовнішніх сил додати сили інерції (рис.3.1).Звичайно ланки плоских механізмів мають площину симетрії, паралельну площині руху. Тоді сукупність елементарних сил інерції ланки може бути представлена головним вектором сил інерції , який прикладений у центрі мас, і головним моментом сил інерції

                                                  (3.1)

                                                  (3.2)

де m - маса ланки;

- вектор прискорення центру мас;

 - момент інерції ланки відносно осі, яка проходить через центр мас перпендикулярно площині руху;

- алгебраїчне значення кутового прискорення ланки.

Визначення діючих на ланки сил має важливе практичне значення як для забезпечення заданого руху механізму, так і для розрахунку ланок на міцність, жорсткість та зносостійкість. Розглянемо таку задачу силового аналізу чотиришарнiрника: визначити момент зовнішних сил, який треба прикласти до ведучої ланки ОА, щоб забезпечити її обертання з постійною кутовою швидкістю w₁ .