Człony (ogniwa) - są to podstawowe elementy składowe wykonujące w stosunku do siebie ruchy względne. Wyróżniamy człony czynne (do których przyłożony jest napęd) oraz człony bierne zwane napędzanymi. Występują również człony które pośredniczą w przekazywaniu ruchu lub siły względnie siły.

Mechanizm - jest to zamknięty łańcuch kinematyczny, z jednym członem spełniającym funkcję podstawy, mających liczbę członów czynnych równą jego ruchliwości.

Maszyna - jest to urządzenie w którym przy udziale ruchu mechanicznego zachodzi proces energetyczny polegający na wykonywaniu pracy użytecznej lub przekształceniu energii.

Podział maszyn:

robocze w których dostarczana energia zamieniana jest na pracę ( wiertarka, piła)

silniki i generatory w których następuje przekształcenie jednego rodzaju energi w drugi. (silnik spalinowy , generator prądu el. )

Metody graficzne - określają ruch mechanizmu w sposób prosty, bardzo poglądowy. Podstawową wadą tych metod jest to, że są one mało dokładne i dotyczą zwykle jednego położenia mechanizmu. Aby dokonać analizy kinematycznej metodą graficzną danej wielkości, np. przemieszczenia prędkości i przyspieszenia, czy czasu w postaci odcinka, linii prostej lub wektora, należy wprowadzić pojęcie wielkości rzeczywistej do wartości wielkości rysunkowej ( podziałka ).

Przy określaniu podziałki należy pamiętać, że ma ona istotny wpływ na dokładność odczytu. (im mniejsza wartość podziałki tym większa dokładność odczytu).Znając wartość podziałki musimy określić położenie członów mechanizmu w określonych jego fazach ruchu jak również trajektorię (tor) ruchu.

Trajektorią lub torem punktu nazywamy - miejsce geometryczne kolejnych jego położeń w przyjętym układzie odniesienia. Wyznaczenie odcinków drogi przebytu w jednakowych odstępach czasu dla danego punktu nazywamy torem ocechowanym.

Środek obrotu: (chwilowy środek prędkości)

To taki punkt względny S_ab dwóch członów w ruchu płaskim ułożonych na dowolnych dwóch płaszczyznach π_a i π_b­ powiązanych sztywno, dla których względna prędkość jest równa 0. (V_SaSb=0 ).

Ruch postępowy - występuje wówczas, gdy dowolny człon mechanizmu zachowuje we wszystkich fazach ruchu położenia równoległe, np. wodzik.

W ruchu postępowym odcinek BC posiada kierunki prędkości styczne do torów, a kierunki przyspieszeń zależą od kształtu toru i parametru ruchu. Prędkości i przyspieszenia kątowe są =0. natomiast prędkości i przyspieszenia liniowe są sobie równe.

a_b=a_c=a_i

Ruch obrotowy - charakteryzuje się tym, że wszystkie punkty członu zakreślają tory kołowe koncentryczne i wówczas pr liniowa wynosi:

_vii=ω_ri r - promień obrotu punktu

Przyspieszenia punktu w ruchu obrotowym składają się z przyspieszenia normalnego i stycznego.

Ruch złożony płaski - jest to wynik ruchu postępowego i obrotowego jednocześnie. Prędkość w ruchu złożonym możemy przedstawić jako:

Przy czym wektor V_BA=-V_AB reprezentuje tu prędkość względna V_BA ma kierunek prostopadły do promienia BA i pozostaje z prędkością kątową tego członu w relacji.

Przyspieszenie w ruchu złożonym można przedstawić jako:

Metody graficzne:

1. metoda toru ocechowanego

2. metoda planów

3. metoda wykresów kinematycznych

Metoda toru ocechowanego:

Polega na ocechowaniu odcinka drogi pokazanym na rysunku niżej. Na danej trajektori ki należącej do członu mechanizmu szukamy prędkości i przyspieszenia punktu K. Tor ocechowano tak, że przemieszczenia po jego fragmentach p,q odpowiadają przedziałom czasowym deltaT.

Mechanizmy charakteryzują się cyklicznością ruchu, co oznacza, że po pewnym okresie T powtarzają się położenie, prędkości i przyspieszenia. Podczas cechowania tor podzielono na n równych przedziałów czasowych deltaT i założono liczbę okresów T dla czasu n=1 min.

Wzory końcowe na prędkość i przyspieszenie:

Metoda planów:

Mając dane: prędkośc kątową, długości odcinków OA AB oraz kąt fi możemy obliczyć rzeczywistą pr. Liniową A jako:

Plan przyspieszeń wykonuje - się w podobny sposób jak plan prędkości. Czyli wyrysowujemy na planie przyspieszeń wektor przyspieszenia całkowitego z początku tego samego wektora zaznaczamy kierunek pktB. Na końcu wektora Aa oraz przyspieszenia wyrysowujemy kierunek AB (znając wartość kierunek i zwrot przysp A i AB normalnego nanosimy go na odcinku AB. Na końcu wektora ABⁿ rysujemy prostą prostopadłą do członu (odcinka) AB aż do przecięcia z kierunkiem pkt B uzyskując plan przyspieszeń.

Metoda wykresów kinematycznych - wykresy kinematyczne są graficznym przedstawieniem zależności w funkcji drogi, prędkości i przyspieszenia od określonego parametru jakim może być czas, droga lub kąt obrotu. Wykresy kinematyczne można sporządzać na drodze różniczkowania V= ds/dt lub całkowania V=⌠adt

Metody analityczne:

Metoda Zapisu wektorowego:

Metoda Klasyczna:

Metoda macierzowa:

Metody numeryczne:

REDUKCJA SIŁ BEZWŁADNOŚCI

Siły działające na człony układów mechanicznych można podzielić na :

- siły czynne ( napędzające) i bierne ( oporu)

Siły czynne charakteryzują się tym że siły te podtrzymują ruch układu mechanicznego i ich wektory tworzą z wektorami prędkości punktów położenia sił kąty ostre.

Siły bierne przeciwstawiają się ruchowi i tworzą z odpowiednimi wektorami prędkości kąty rozwarte.

Wśród nich należy rozróżnić tzw. opory użyteczne czyli te których pokonanie jest związane z wykonywaniem pracy celowej i użytecznej, oraz opory szkodliwe do których należy zaliczyć przede wszystkim siły tarcia w parach kinematycznych, opory ośrodka itp. W dalszej części siły obciążające poszczególne człony można podzielić na zew.który źródło leży poza rozpatrywanym członem i wewnętrzne występujące między członami mechanizmu lub rozpatrywanej części mechanizmu .

Jedną z metod wyznaczania sił bezwładności polega na uprzednim zastąpieniu ogniwa o masie m kilkoma skupionymi masami m_i i wyznaczeniu sił bezwładności tych skupionych mas zastępczych.

W celu wyznaczenia sił bezwładności należy znać przyspieszenie wszystkich członów.

Model członu zastosowany do kreślenia wypadkowej siły bezwładności musi buć dynamicznie równoważny członowi tzn. musi mieć:

- tą samą masę całkowita

- tak samo położony środek ciężkości

- identyczny moment bezwładności względem środkaciężkości

Warunki które powinny spełniać skupione masy zastępcze aby otrzymany dla nich układ sił bezwładności był równoważny rzeczywistemu są następujące:

mi - masa zastępcza umieszczona w i-tym punkcie

xi,yi- współrzędne i-tych mas zastępczych w układzie współrzędnych prostokątnych x0y

Js - masowy moment bezwładności członu rzeczywistego względem środka masy członu

ri- promień i-tego członu

Dwa pierwsze warunki dają układ mas statycznie równoważny masie ogniwa ( tzn. bez uwzględnienia bezwładności) wraz z trzecim równaniem dają układ mas dynamicznie równoważnych.

Twierdzenie pitagorasa: W dowolnym trójkącie prostokątnym suma kwadratów długości przyprostokątnych jest równa kwadratowi długości przeciwprostokątnej tego trójkąta.

Twierdzenie sinusów:

W dowolnym trójkącie iloraz długości dowolnego boku i sinusa kąta naprzeciw tego boku jest stały i równy długości średnicy okręgu opisanego na trójkącie.

---