2. Класифікація сил, що діють в машинах

^{Отже, завданням динаміки машин є вивчення руху машин з урахуванням сил, що діють у них.}

^{У процесі роботи будь-якої машини всі сили, що діють на її ланки, можна поділити на шість груп:}

1) сили корисного опору ( ) – сили опору, подолання яких необхідно для виконання заданого технологічного процесу.

2) рушійні сили ( ) – сили, прикладені до ланок механізму, які виконують додатну роботу.

3) сили шкідливого опору ( ) – сили опору, на подолання яких витрачається додаткова робота зверх тієї, яка необхідна для подолання корисного опору.

^{Сили опору (шкідливого і корисного) виконують від’ємну роботу.}

^{Сили шкідливого опору в свою чергу поділяються на сили тертя і сили опору середовища. Перші можуть бути прикладені лише в кінематичних парах, другі – в будь-яких інших точках ланок механізму.}

4) сили ваги ( ) ланок:

G=m·g,

^{де m – маса ланки; g – прискорення вільного падіння.}

5) сили інерції ( ) ланок, які визначаються за формулою:

де – прискорення центра мас ланки.

6) сили реакції ( ) – сили, які виникають у кінематичних парах і є тиском ланок одна на іншу.

3. Зведена і зрівноважуюча сили

Зведеною називається сила, умовно прикладена до однієї із точок механізму, робота якої на її елементарному переміщенню дорівнює сумі робіт всіх реальних сил на їх елементарних переміщеннях.

^{Зазвичай зведена сила прикладається до кінця кривошипа, а напрямок її обирається перпендикулярним до нього.}

Зрівноважуючою силою називається сила, яка дорівнює зведеній, але напрямлена в протилежний їй бік.

^{Зрівноважуюча сила зрівноважує зведену, а отже, зрівноважить і всі реальні сили, які діють на ланки механізму, оскільки вона справляє на кривошип таку ж дію, як і зведена сила.}

4. Статична визначуваність механізмів в їх силовому аналізі

^{У процесі силового аналізу механізмів визначаються реакції у всіх кінематичних парах і зрівноважуюча сила. З’ясуємо, чи завжди завдання силового аналізу плоского механізму є статично визначуваним.}

^{Для цього розглянемо, скільки невідомих мають реакції в різних кінематичних парах.}

^Рис.1

^{У обертальній кінематичній парі (рис.1) результуюча реакція проходить через центр шарніра О. Величина і напрямок цієї реакції невідомі. Відома тільки точка прикладання.}

^Рис.2

^{У поступальній парі (рис.2) реакція напрямлена перпендикулярно до осі відносного руху ланок пари. Напрямок реакції – відомий, а невідомими є величина і точка прикладання.}

^Рис.3

^{У вищих кінематичних парах (рис.3) точка прикладання і лінія дії реакції відомі (точкою прикладання є точка С дотикання елементів ланок, а лінія дії – нормаль), невідома лише величина.}

^{Отже, реакції в нижчих кінематичних парах мають по два невідомі, а у вищих – одне. Запишемо умову статичної визначуваності для кінематичних ланцюгів. Оскільки для кожної ланки, яка виконує плоскопаралельний рух, можна написати три рівняння руху, то кількість рівнянь, які ми можемо скласти для n ланок, дорівнює 3n. Кількість невідомих, які треба визначити буде дорівнювати для пар 5 класу 2р}₅^{, а для пар 4 класу – р}₄^.

^{Отже, кінематичний ланцюг буде статично визначуваним, якщо задовольняється умова:}

^{3n = 2р}₅ ^{+ р}_4.

^{Для нижчих пар маємо:}

^{3n = 2р}₅

^або

^3n–2р₅ ^{= 0.}

^{А це є рівнянням групи Ассура.}

^{Отже, будь-яка група Ассура є статично визначуваною.}