Визначення врівноважує сили способом

Спосіб заснований на принципі можливих переміщень: якщо система сил перебуває в рівновазі, то сума елементарних робіт на можливих переміщеннях точок прикладання цих сил дорівнює нулю. Можна поділити всі роботи на нескінченно малий відрізок часу, за який вони відбуваються, тоді можна замінити елементарні роботи на миттєві потужності і сформулювати принцип так: якщо система сил перебуває в рівновазі, то сума миттєвих потужностей цих сил дорівнює нулю. тобто

Під знаком суми в першому доданку представлені миттєві потужності зовнішніх сил, другий доданок - миттєва потужність врівноважує сили. Нехай є деяка точка будь-якої ланки механізму, що рухається зі швидкістю. як показано на рис. 5.6. У цій точці прикладена зовнішня сила. утворює кут з напрямом швидкості. Миттєва потужність цієї сили обчислюється за формулою:. Повернемо вектор швидкості на 90º в будь-яку сторону і перемістимо уздовж лінії її дії так, щоб вона своїм кінцем впиралася в точку. Опустимо перпендикуляр з початку повернутого вектора швидкості на лінію дії сили. Довжина цього перпендикуляра. Якщо вираз потужності сили поділити на масштаб швидкості. т. е.. то, як видно в правій частині виразу, твір сили на плече дає момент цієї сили відносно початку повернутого на 90º вектора швидкості точки прикладання сили. Отже, миттєву потужність сили можна уявити як її момент відносно повернутого вектора швидкості точки прикладання. Таку операцію можна виконати з будь-якої зовнішньої силою, тоді замість рівності нулю потужностей можна записати рівність нулю моментів:. З цього випливає таке положення: якщо механізм перебуває в рівновазі, то його повернений на 90º в будь-яку сторону план швидкостей з доданими до неї у відповідних точках зовнішніми силами як умовний жорсткий важіль також знаходиться в рівновазі.

Це положення дозволяє визначити врівноважує силу.

Для вирішення завдання візьмемо кривошипно-повзуни механізм в довільному положенні і докладемо до нього дві сили, як показано на рис. 5.7. Побудуємо повернений на 90º план швидкостей і на кінці векторів точок докладання зусиль перенесемо дані сили, зберігаючи їх задані напрямки. До кінця вектора швидкості точки А кривошипа докладемо врівноважуючу силу перпендикулярно кривошипа. Записавши рівняння рівноваги плану швидкостей, як жорсткого важеля, в формі моментів щодо полюси плану, маємо

звідки. Рисочки над позначеннями плечей вказують на те, що вони беруться у вигляді відрізків з плану сил. Їх переклад в натуральні величини не потрібно, так як відношення плечей від масштабу не залежить.

Питання для самоперевірки

1. Що є основним завданням кінетостатікі механізмів?

2. Які дані повинні бути відомі для вирішення завдань кінетостатікі?

3. У чому полягає принцип Даламбера?

4. У чому полягає принцип освобождаемості?

5. Поясніть принцип рівності дії і протидії в кінематичних парах.

6. Які параметри сил відомі і які невідомі в кінематичних парах?

7. Які кінематичні ланцюги є статично визначними і чому?

8. У яких випадках виникають сили інерції в механізмах?

9. До чого зводиться розрахунок інерційних впливів в різних випадках руху ланок в площині? Привести необхідні формули.

10. У якій послідовності виконується силовий розрахунок механізму?

11. Перерахуйте методи силового розрахунку механізмів.

12. Складіть рівняння рівноваги групи Ассура другого класу будь-якого виду в векторній формі.

13. Як визначаються тангенціальні складові реакцій?

14. У чому особливість силового розрахунку ведучого кривошипа?

15. Що таке врівноважує момент (урівноважує сила)? З якого умови він (вона) визначається?

16. У чому відмінність визначення реакції в кінематичній парі кривошипа зі стійкою при дії на нього врівноважує моменту або врівноважує сили?

Основними завданнями цього розділу є визначення фактичної кутової швидкості ведучої ланки і визначення моменту інерції маховика, необхідного для підтримки зміни кутової швидкості в заданих межах.