Рівняння руху механізму

При вивченні руху механізму ми звичайно припускали, що початко­ва ланка (головний вал машини) обертається із сталою швидкістю (w₁=const). Цей закон руху можна одержати в тих випадках, коли струк­тура механізму проста, наприклад у механізмах, що складаються тільки з обертових ланок. Для здійснення такого руху потрібні цілком певні спів­відношення між силами, що діють на механізм, і масами його ланок. Але закон зміни сил залежить від їх фізичної природи й до структури механіз­му відношення не має. Тому взагалі кажучи, не можна встановити між си­лами, що діють на механізм, таке співвідношення, яке б забезпечило зада­ний закон його руху.

Закон руху будь-якої ланки механізму може бути визначений лише тоді, коли відомі всі зовнішні сили або залежність цих сил від різних пара­метрів. Як було вказано раніше (п.4.2) рушійні сили й сили виробничих опорів можуть залежати одночасно або окремо від положення ланки, яка прийнята за початкову, або. від її кутової швидкості. Зведені моменти інер­ції J_ЗВ механізму чи машини можуть бути або сталими, або залежати від положень початкової ланки (п. 4.7).

Визначення закону руху механізму, що перебуває під дією прикла­дених до його ланок сил, і є задачею динамічного аналізу. Для механізму, що має один ступінь вільності, цю задачу можна вважати розв'язаною, ко­ли буде встановлено закон руху однієї ланки. Звичайно за таку ланку оби­рають вхідний вал робочої машини або вихідний вал двигуна До цієї лан­ки, що приймається за ланку зведення, доцільно звести всі сили й моменти пар сил, прикладені до механізму, та маси й моменти інерції його ланок. Тоді замість розгляду всього комплексу сил, що діють на ланки механізму, можна розглянути сили, що діють лише на одну ланку - ланку зведення, наприклад кривошип ОА (рис. 4.11), що перебуватиме під дією зведеної

сили F_зв або зведеного моменту М_зв (у загальному випадку змінних) і матиме зведену масу m_зв, зосереджену ніби в точці А зведення, або зве­дений момент інерції J_зв всіх ланок, який наданий ланці зведеня ОА . За­кон руху всіх інших ланок механізму можна визначити, якщо відомий за­кон руху початкової ланки.

Для розв'язання цієї задачі динаміки (знаходження закону руху по­чаткової ланки механізму) використовують рівняння руху, яке може бути записане в енергетичній або диференціальній формі.