Кінетостатика механізмів
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Кінетостатика механізмів

Кінетостатика механізмів, розділ теорії машин і механізмів, в якому методом так званого силового розрахунку визначають реакції елементів кінематичних пар механізму за умови, що закон його руху відомий (див. Машин і механізмів теорія ) . Методами До. м. користуються при проектуванні нових машин для розрахунків їх на міцність.

  Якщо до всіх зовнішніх сил, прикладених до ланок механізму, додати сили інерції, то на підставі Д''Аламбера принципу весь механізм в цілому і окремі його частини умовно можна розглядати такими, що знаходяться в стані рівноваги. Тому при визначенні сил, що діють на механізм (реакцій), користуються рівняннями статики (див. Статика механізмів ) . Системи рівнянь складають для частин механізму — ланок і кінематичних пар. Число невідомих реакцій дорівнює числу рівнянь. Подібні системи в механіці називають статично визначними. Силовий розрахунок механізму ведуть послідовно для кінематичних пар, починаючи з групи, найбільш віддаленої від початкової ланки механізму. Наприклад, механізм ( мал. , а) складається з початкової ланки 1 і кінематичних пар, що містять ланки 2—3 і 4—5. До ланок прикладені сили P 1 , Р 2 , Р 3 , Р 4 , включаючи інерційні навантаження, і моменти M 1 , М 2 , M 5 . Для силового розрахунку розглядають спочатку групу 4—5 механізму ( мал. , би) . Дію ланок 6 і 2 на групу замінюють шуканими реакціями P 24 і P 65 , які розкладаються на нормальні складові n 24 і n 65 і тангенціальні складові t 24 і t 65 . Тангенціальні складові визначаються з рівнянь сум моментів відносно точки Е для кожної з ланок 4 і 5. Нормальні складові n 24 і n 65 , а отже, і повні реакції P 24 і P 65 визначають з векторного рівняння рівноваги групи

  4 + t 24 + n 24 + n 65 + t 65 = 0

  Для вирішення векторного рівняння будують багатокутник сил (див. Мотузяний багатокутник ) . Реакцію 45 = — 54 визначають з векторного рівняння рівноваги сил на одній з ланок 4 або 5. Потім розглядають групу 2—3, на яку, окрім заданих сил, діє знайдена реакція 42 = — 24 . При розгляді рівноваги початкової ланки 1 визначають реакцію 61 і врівноважуючий момент M в , прикладений до цієї ланки, необхідний для забезпечення заданого закону руху початкової ланки.

  При обліку сил тертя в кінематичних парах до системи рівнянь додають ще одне незалежне рівняння. Після визначення реакцій обчислюють сили тертя в парах і повторюють розрахунок, зважаючи на сили тертя як зовнішні сили, прикладені до ланок, тобто знаходять уточнені реакції в першому наближенні. Розрахунок можна повторити з обліком певних сил тертя. Практично перше наближення буває досить. При силовому розрахунку багатоланкових просторових механізмів метод і послідовність кинетостатічеського дослідження зберігаються, проте рішення виходить громіздкішим.

  Літ. див.(дивися) при ст. Машин і механізмів теорія .

  І. І. Артобольовський, А. П. Бессонов.

Схема дії сил в механізмі (а) і визначення реакцій в ланці (б); P 1 , P 2 , P 3 , P 4 — сили, що діють; M 1 , М 2 , M 5 , — моменти сил; Р 24 і Р 65 — шукані реакції.