background image

Mechanika 

techniczna

Prowadzący zajęcia z przedmiotu:
wykłady - 

prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI

                         dr hab. inż. Stanisław WRZESIEŃ

ćwiczenia

 

– 

ppłk dr inż. Adam KOZAKIEWICZ (SW)

mjr dr inż. Michał JASZTAL (SC)
ppłk dr inż. Sławomir STĘPIEŃ (N)

bud. 63 p. 12, tel. 22-6839170, 

rkt@wat.edu.pl

Konsultacje: wtorek 15.30-17.30

background image

Podstawowe informacje o 
przedmiocie

seme

str

forma zajęć, liczba godzin/rygor

(x egzamin,     + zaliczenie,     # projekt)

punkt

y

ECTS

razem wykła

dy

ćwicze

nia

labor

atori

a

pr

oje

kt

semin

arium

II

75(45) 30(20)/

x

35(25)/

+

10(0)

6

III

30

12(10)/

+

10(10) 8(10)

3

raze

m

105(75

)

42(30)

45(35) 18(10

)

9

Sylabus przedmiotu znajduje się na stronie 

internetowej Wydziału Mechatroniki 

background image

Podstawowe informacje o 
przedmiocie

Celem realizacji przedmiotu jest uzyskanie następujących 
efektów kształcenia (dotyczy semestru II):

Umiejętność analizy rozkładów sił w elementach konstrukcji.
Rozumienie podstawowych pojęć z zakresu wytrzymałości 
materiałów.
Umiejętność przeprowadzenia obliczeń wytrzymałościowych 
dla prostych elementów maszyn przy prostych schematach 
obciążenia.
Rozumienie idei zastosowania hipotez wytężeniowych do 
analizy wytrzymałościowej przy złożonych stanach naprężeń.
Umiejętność zapisania równań kinematyki punktu 
materialnego i bryły sztywnej.
Umiejętność zapisania równań dynamiki punktu 
materialnego, układu punktów materialnych i ciała 
sztywnego.

background image

Podstawowe informacje o 
przedmiocie

Literatura:

1

Jerzy  Leyko,  Mechanika  ogólna.  T.  1.  Statyka  i 

kinematyka, PWN, Warszawa 1996 (też inne wydania). 

2

Jerzy  Leyko,  Mechanika  ogólna.  T.  2.  Dynamika, 

PWN, Warszawa 1996 (też inne wydania).

3

Józef  Kubik,  Janusz  Mielniczuk,  Arnold  Wilczyński, 

Mechanika techniczna, PWN, Warszawa 1980.

4

Marian  Klasztorny,  Tadeusz  Niezgoda,  Mechanika 

ogólna 

podstawy 

teoretyczne, 

zadania 

rozwiązaniami, 

 

Ofic. 

Wydaw. 

Politechniki 

Warszawskiej, Warszawa 2006.

5

Michał 

Edward 

Niezgodziński, 

Tadeusz 

Niezgodziński,  Wytrzymałość  materiałów,    PWN, 
Warszawa 1998 (też inne wydania).

background image

Podstawowe informacje o 
przedmiocie

Egzamin  ma  formę  pisemną.  Studenci  rozwiązują  cztery 
zadania  obejmujące  całość  materiału  przerobionego  na 
ćwiczeniach. Rozwiązanie każdego zadania punktowane jest w 
skali  od  0  do  5  punktów.  Ocena  zależna  jest  od  uzyskanej 
liczby punktów.

Punkty Ocena

0-8

   2

9-11

   3

11-12   3,5

13-15    4

16-17   4,5

18-20    5

background image
background image

Matematyka

Fizyka

Mechanika techniczna

Podstawy CAx

Podstawy 

robotyki

Wprowadzenie 

do mechatroniki

Podstawy

 konstrukcji

maszyn 

background image

T1. Pojęcia i zasady mechaniki.

 

 

Podstawowe pojęcia mechaniki

 Zasady statyki

 Więzy i ich reakcje

background image

Sił
a

background image

Wekt
or

kierunek, linia działania

dłu

go

ść

zwrot

Wartość wektora:

Liczba  rzeczywista  równa  wartości 
wielkości 

mianowanej 

reprezentowanej  przez  wektor  i 
opatrzona  znakiem  „+”,  gdy  zwrot 
wektora zgodny jest ze zwrotem na 
rysunku, lub znakiem „-”, gdy zwrot 
jest przeciwny, np.

100 N, -20 Nm, 70 m/s, -15 m/s

2

background image

Wekt
or

y

x

F

F

F

F

,

,





x

y

y

x

y

x

F

F

F

F

F

F

F

F

F

arctg

,

sin

,

cos

2

2

x

y

j

F

r

x

F

r

y

F

r

background image

x

y

z

F

F

x

F

y

F

z

z

y

x

F

F

F

F

F

,

,

,

,





2

2

2

2

2

arctg

arctg

,

y

x

z

x

y

z

y

x

F

F

F

F

F

F

F

F

F

sin

sin

cos

,

cos

cos

F

F

F

F

F

F

z

y

x

Wekt
or

background image

Wektor 
przeciwny

F

-

r

F

r

Wektorem  przeciwnym

  do  danego  wektora 

(przeciwnie skierowanym) nazywamy wektor o tej 
samej  długości  i  kierunku,  lecz  o  przeciwnym 
zwrocie.

(

,

,

)

x

y

z

F

F

F

F

-

= -

-

-

r

background image

Suma 
wektorów

1

2

F F

F

+ =

r

r

r

1

F

r

1

2

1

2

1

2

,

,

x

x

x

y

y

y

z

z

z

F

F

F

F

F

F

F

F

F

=

+

=

+

=

+

2

F

r

F

r

background image

Różnica 
wektorów

( )

1

2

1

2

F F

F

F

F

-

= + -

=

r

r

r

r

r

1

F

r

1

2

1

2

1

2

,

,

x

x

x

y

y

y

z

z

z

F

F

F

F

F

F

F

F

F

=

-

=

-

=

-

2

F

r

F

r

2

F

-

r

background image

Iloczyn skalarny 
wektorów

1

2

1 2

2

1

1

2

1

2

1

2

1

2

cos

x

x

y

y

z

z

F F

FF

F F

F F

F F

F F

F F

a

� =

= �

� =

+

+

r r

r r

r r

F

1

F

2

1

F

r

2

F

r

background image

Iloczyn wektorowy 
wektorów

sin

,

2

1

2

1

F

F

F

F

F

F

F

1

F

2

F

1

2

2

1

F F

F F

� =-

r

r

r

r

background image

Iloczyn wektorowy 
wektorów

y

x

y

x

z

x

z

x

z

y

z

y

z

y

x

z

y

x

F

F

F

F

k

F

F

F

F

j

F

F

F

F

i

F

F

F

F

F

F

k

j

i

F

F

2

2

1

1

2

2

1

1

2

2

1

1

2

2

2

1

1

1

2

1

(

)

(

)

(

)

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

y

z

z

y

z

x

x

z

x

y

y

x

F F

i F F

F F

j F F

F F

k F F

F F

� =

=

-

+

-

+

-

r

r

r

r

r

background image

Siły działające na 
odległość

r

l

I

I

F

r

q

q

F

mg

F

r

m

m

k

F

r

2

1

0

2

2

1

2

2

1

4

4

1



r

m

1

m

2

r

+

-

r

+

+

r

r

r

background image

Siły 
kontaktowe

background image

Siły kontaktowe 
(wewnętrzne)

F

r

0

background image

Siła 
tarcia

Tarcie toczne

Tarcie 
ślizgowe

background image

Jak wytworzyć 
siłę ?

do kompresora

do kompresora

background image

Jak wytworzyć 
siłę ?

F

Siłownik pneumatyczny lub hydrauliczny 

Silnik wewnętrznego spalania 

F

background image

Moment 
siły

1

F

2

F

r

1

r

2

r

0

1

1 1

2

2 2

M

Fr M

F r

=

=

=

Moment siły względem punktu

 0 – iloczyn wartości 

siły i ramienia siły (odległości linii działania siły od 
punktu 0)

background image

Zasady statyki

Statyka

 jest działem mechaniki zajmującym się 

analizą  warunków,  przy  których  spełnieniu  ciała 
materialne pozostają w spoczynku.

Warunkiem  koniecznym

  pozostawania  ciała 

materialnego 

stanie 

spoczynku 

jest 

równowaga  sił  i  momentów  działających  na  to 
ciało.

background image

Zasady statyki

Zasada 1 (zasada równoległoboku)

Dowolne  dwie  siły,  przyłożone  do  jednego 
punktu,  możemy  zastąpić  siłą  wypadkową 
przyłożoną  do  tego  punktu  i  przedstawioną  jako 
wektor 

będący 

przekątną 

równoległoboku 

zbudowanego na wektorach sił.

F

1

F

2

F

2

1

F

F

F

background image

Zasady statyki

Zerowym układem sił

 nazywamy układ dwóch sił 

przyłożonych 

tym 

samym 

punkcie, 

posiadających  ten  sam  kierunek  i  długość,  ale 
przeciwny zwrot 

1

2

F F F

= +

1

F

1

F

2

F

r

2

F

r

F

r

F

-

r

F F

= -

1

2

F F F

= -

background image

Zasady statyki

Zasada 2

Dwie siły przyłożone do ciała sztywnego równoważą 
się  tylko  wtedy,  gdy  działają  wzdłuż  jednej  prostej, 
są  przeciwnie  skierowane  i  mają  te  same  wartości 
liczbowe

F

2

F

1

F

1

 = F

2

background image

Zasady statyki

Zasada 3

Działanie  sił  przyłożonych  do  ciała  sztywnego  nie 
ulegnie  zmianie,  gdy  do  układu  tego  dodamy  lub 
odejmiemy dowolny układ zerowy sił

Wniosek:

Każdą siłę działającą na ciało sztywne można 
dowolnie przesuwać wzdłuż jej linii działania

F

r

F

r

F

-

r

A

B

F

F

�=

background image

Zasady statyki

Zasada 4 (zasada zesztywnienia)

Równowaga  sił  działających  na  ciało  odkształcalne 
nie  zostanie  naruszona  przez  zesztywnienie  tego 
ciała

Wniosek:

Warunki równowagi, jakie muszą spełniać siły 
działające na ciało sztywne, obowiązują również dla 
ciała odkształcalnego. Nie są to jednak warunki 
wystarczające równowagi, tzn. spełnienie warunków 
równowagi dla ciała sztywnego, nie musi oznaczać 
równowagi ciała odkształcalnego.

background image

Zasady statyki

Zasada 5 (zasada działania i przeciwdziałania)

Każdemu  działaniu  (akcji)  towarzyszy  równe  co  do 
wartości  i  przeciwnie  skierowane  wzdłuż  tej  samej 
prostej przeciwdziałanie (reakcja)

background image

Więzy

Ograniczenia ruchu ciała, nakładane przez 
inne ciała, nazywamy 

więzami

Siły oddziaływania więzów na podlegające 
im ciała nazywamy 

reakcjami węzłów

background image

Zasady statyki

reakcja więzów

siła czynna

Zasada 6 (zasada oswobodzenia od 
więzów)

Każde ciało nieswobodne można myślowo 
oswobodzić  od  więzów,  zastępując  ich 
działanie reakcjami

background image

Więzy

R

T

podpora

R

przegub

walcowy

R

podpora

rolkowa

T

R

przegub

kulowy

R

1

utwierdzenie

R

2

R

połączenie

teleskopowe

background image

Dziękuję za 

uwagę


Document Outline