23 luty 07 (114)

Pierwsze zadanie dynamiki. Dla zadanych kinematycznych równań ruchu mechanizmu należy wyznaczyć układ sił działających na mechanizm, które ten ruch wywołują.

Drugie zadanie dynamiki. Gdy znany jest układ sił działających na mechanizm i warunki początkowe ruchu, czyli prędkość i położenie początkowe mechanizmu, należy wyznaczyć kinematyczne równania ruchu.

Problematyka zawarta w pierwszym zadaniu dynamiki jest przedmiotem tzw. Analizy Kinetostatycznej Mechanizmów. Natomiast zagadnienia zawarte w drugim zadaniu dynamiki będą rozpatrywane w rozdziale dotyczącym równań ruchu maszyny i ich całkowania.

W dalszej części książki omówione zostaną również zagadnienia sprawności i bilansu energetycznego mechanizmu, nierównomierności biegu maszyny oraz zagadnienia wyrównoważania wirników i mechanizmów dźwigniowych.

Do rozwiązywania problemów dynamiki stosuje się podobnie jak w kinematyce metody wykreślne, analityczne, grafoanalityczne i numeryczne.

3.2. RODZAJE I CHARAKTERYSTYKA SIŁ DZIAŁAJĄCYCH NA MECHANIZM

Dla precyzyjnego opisu zagadnienia wprowadzimy na wstępie kilka nowych pojęć.

Przez siłę uogólnioną rozumiemy siłę skupioną, powodującą przemieszczenie liniowe bryły lub parę sił, która powoduje przemieszczenie kątowe bryły. Liniowe lub kątowe przemieszczenia nazywamy również przemieszczeniami uogólnionymi (współrzędnymi uogólnionymi). Przez współrzędne uogólnione rozumiemy niezależne współrzędne równe liczbie stopni swobody, opisujące ruch układu.

Uogólnione siły działające na mechanizm możemy podzielić stosując różne kryteria.

Poniżej podano podział według trzech wybranych kryteriów.

1) Ze względu na miejsce przyłożenia sił działających na mechanizm dzielimy je na siły wewnętrzne i zewnętrzne. Przez siły wewnętrzne rozumiemy wyłącznie siły reakcji występujące w parach kinematycznych mechanizmu. Wszystkie pozostałe siły nazywamy zewnętrznymi. Siły wewnętrzne reakcji mają tylko składowe normalne do powierzchni styku członów, gdy tarcie pomijamy, lub składowe normalne i styczne w przypadku, gdy tarcie uwzględniamy. Siły zewnętrzne są przyłożone w dowolnych punktach członów poza obszarem bezpośredniego styku członów w parze kinematycznej.

113