Жазық механизмдердің күштік талдауы

Механизмнің динамикасын зерттеудің бір мәселесі ретінде звенолардың бір-біріне өзара әсер ету күштерін , яғни кинематикалық жұптарда пайда болатын қарымта реакция күштерін жәнемеханизмнің қандайда бір звеносына түсірілген теңгеруші күшті анықтау болып табылады. Бұл күштерді анықтау механизмдердің жекелеген бөлшектерінің беріктігін, кинематикалық жұптардағы үйкеліс күшін, жанаса орналасқан бөлшектердің қажалуын есептеу т.б. шамаларды табу кезінде үлкен роль атқарады.

Механизмнің күштерін табу үшін алдын ала мынадай шамалар берілуі керек:

1. 
   Механизмнің кинематикалық сұлбасы;
   
2. 
   Звенолардың массалары мен инерция моменттері;
   
3. 
   Жетекші звеноның қозғалыс заңы;
   
4. 
   Механизмнің звеноларына сырттан әсер етуші сыртқы кұштер;
   

1. 
   Барлық кинематикалық жұптардағы қарымта күштерді;
   
2. 
   Теңгеруші күшті немесе моментті;
   

Механизмжұмыс істеп қозғалып тұрған кезде оның звеноларына қозғаушы,қарсылық және т.б. алдын ала тауып алуға болатын күштер әсер етеді.

Қозғалыс беруші күштер деп звеноның қозғалысын одан әрі жылдамдатуға әсер етуші, жұмысы оң таңбалы күштерді айтады.

Керісінше звеноның қозғалысын баяулатуға тырысатын жұмыстары теріс таңбалы күштер кедергі деп аталады. Олар зиянды және қажетті болып табылады. Машина немесе механизм қандайда бір жұмыс атқару үшін арнайы жасалынды, сол жұмыс кезіндегі қарсылық қарсылық күштер өндірістік немесе қажетті кедергі күштер деп аталады. Механизм звеноларына етуші күштердің сан мәні немесе бағыты тұрақты және айнымалы болуы мүмкін.

Кинематикалық жұптардағы қарымта күштерді анықтау Даламбер принципіне бағынады.Және кинестотикалық әдісі бойынша звеноларға әсер ететін сыртқы күштер мен қарымта күштеріне инерция күштерін қосатын болсақ, онда бүкіл күштер жиынтығы үдемелі қзғалыс кезінде пайда болады. Осы күштерді қалай анықтауға болатынын қарастырайық.

Инерция күштерін және инерция моменттерін анықтау

Қатты дененің элементар инерция күштерінің жиынтығы инерция күштерінің бас векторымен бас моментіне келтірілетіні теориялық механика пәнінен белгілі. Күш векторлық шама ретінде үш параметрмен: сан мәні, бағыты және түсірілген нүктесі арқылы сипатталуы керек.

Инерция күштерінің бас векторының сан мәні звеноның массасымен оның ауырлық нүктесінің үдеуінің көбейтіндісіне тең, ол үдеуге қарама-қарсы бағытталған және ауырлық нүктесіне түсіріледі.

Pu₂=m₂·as₂;

Pu₃=m₃·a_B;

Күштік талдауда механизмнің звеноларына кинематик жұпарға және қозғалмайтын тіректерге сыртқы күштердің әсерін қарастырады. Күштік талдаудың нәтижесінде механизмнің звеноларының беріктікке, төзімдікке және дірілге есептеуге болады.

Машиналарға әсер ететін барлық сыртқы күштер екі үлкен топқа бөлінеді:

1. Қозғаушы күштер және қозғаушы күштер моменті (сурет)

2. Кедергі күштер және кедергі күштер моменті.

Егер сыртқы күштер оң жұмыс атқаратын болса, мұндай күштерді қозғаушы күштер деп

атайды. . Олар қозғалыс бағытымен бағыттас бағытталған және сүйір бұрыш құрайды.

Егер сыртқы күштер теріс жұмыс атқаратын болса, мұндай күштерді кедергі күші деп

атайды. Олар қозғалыс бағытына қарама-қарсы бағытталған және доғал бұрыш құрайды.

Сол сияқты қозғаушы күші моменті М_қоз айналу бағытына сәйкес бағытталған, ал кедергі күш моменті айналу бағытына қарама-қарсы бағытталған. Өз кезегінде кедергі күштерді пайдалы кедергі күштері (технологиялық) және зиянды кедегі күштеріне бөлуге болады.

Пайдалы кедергі күші деп механизмнен талап ететін жұмысты атқаратын күштерді айтады.Зиянды кедергі күшіне негізінде үйкеліс күштері жатады.

Мысалы: ағаш кесетін станоктің, осы станокті қозғалысқа келтіретін двигательдің моменті қозғаушы моменті ретінде, ал ағашты кесетін кедергі күші пайдалы күш ретінде қарастырылады. Ол зиянды кедергі күшіне тұрықпен бағыттаушы арасындағы подшипниктердегі үйкеліс күштері жатады. Сондай-ақ сыртқы күштерге звеноның ауырлық күштерін жатқызуға болады. Оларды қозғаушы және кедергі күштері ретінде қарастырады.

Мысалы: Машина өрден түскенде оның ауырлық күші қозғаушы күш, ал өрге көтерілгенде кедергі күш болып табылады. Бірақта толық қозғалыс циклінда (жетекші звеноның толық айналуында) ауырлық күштері нольге тең. Сырқы күштер машинаға әсер етуіне байланысты тұрақты және айнымалы болып бөлінеді. Егер сыртқы күш айнымалы болса, онда ол диаграмма түрінде беріледі.Сонымен күштік есептеуді негізгі міндеті: берілген сыртқы күштердің мәндері және бастапқы звеноның қозғалыс заңы бойынша кинематикалық жұптардағы реакцияларды анықтау.