mechanizmų ir mašinų dinamika

skriejiko-slankiklio mechanizmo (a) dinaminis modelis: b – kai pradinė grandis sukasi apie pastovią ašį, c – kai pradinė grandis slankioja apie pastovią ašį; OA, AB – mechanizmo grandys, m_r – redukuotoji masė, I_r – redukuotasis inercijos momentas, M_r – redukuotasis jėgų momentas, F_r – redukuotoji jėga

mechanzmų ir mašnų dinãmika, mechanizmų ir mašinų teorijos šaka, tirianti varančiųjų, pasipriešinimo, grandžių tarpusavio sąveikos ir kitų išorinių jėgų veikiamo mechanizmo ir mašinos judėjimą. Įvertinami t. p. grandžių matmenys, standumas, masė ir išsidėstymas. Nagrinėja mechanizmų ir mašinų grandžių greičių ir pagreičių kitimo dėsnius, trinties nuostolius, mašinų grandžių judėjimo reguliavimą, mechanizmų ir mašinų sukančiųsi dalių pusiausvyros sudarymą (balansavimą). Ieško būdų, kaip sumažinti dinamines apkrovas (atsiranda mechanizmui ir mašinai judant), kaip pasiekti tinkamiausią mechanizmo ir mašinos judėjimo režimą, kaip geriau juos panaudoti. Dinamine analize nustatomi pradinių mechanizmo grandžių (dažniausiai vienos) judėjimo dėsniai – grandžių padėčių, greičių ir pagreičių kitimo priklausomybė nuo laiko (greičių ir pagreičių – dar ir nuo padėties). Imamas paprasčiausias vieno laisvės laipsnio mechanizmas (pav., a) su standžiosiomis grandimis ir sudaromas jo dinaminis modelis (supaprastinta mechanizmo schema) – apie nejudamą ašį besisukanti (pav., b) arba slankiojanti (pav., c) kintamojo inercijos momento (ar masės) grandis. Pagal šį modelį mechanizmo visų grandžių masės ir jėgos pakeičiamos redukuotaisiais šios grandies inercijos ir jėgų momentais, arba redukuotąja mase ir jėga, veikiančia grandies redukavimo taške.

Mechanizmo grandžių judėjimo dėsniai nustatomi naudojantis mechaninių sistemų judėjimo diferencialinėmis lygtimis. Redukavimo grandies inercijos momentas ir masė nustatomi remiantis jos kinetinės energijos ir visų mechanizmo grandžių kinetinių energijų sumos tapatumu. Redukuotosios jėgos ir momentai nustatomi analogiškai iš galių tapatybės. Mechanizmų dinamine sinteze nustatomi grandžių parametrai – masė, matmenys, veikiančios jėgos, lemiantys norimą pradinės grandies judėjimo dėsnį. Mechanizmų ir mašinų grandžių judėjimo režimas palaikomas smagračiais, greičio reguliatoriais ir kitomis automatinėmis priemonėmis. Naudingai sunaudota energija įvertinama mechaniniu naudingumo koeficientu. Projektuojant ir tiriant mechanizmus ir mašinas svarbu nustatyti kinematinių porų reakcijas, kurias sukelia išorinės, grandžių inercijos ir kitos jėgos. Jos dažniausiai apskaičiuojamos kinetostatiniu metodu (mechanizmų kinetostatika), kuris leidžia dinaminį uždavinį spręsti statinės pusiausvyros sąlygomis. Balansuojama racionaliai parenkant ir išdėstant atsvarus, o pavienės grandys balansuojamos specialiomis staklėmis. Subalansuotas mechanizmas ir mašina dirba sklandžiau, tyliau, nes nesukelia virpesių, mažiau dyla.

278