Задачи и методы силового анализа

Силовой анализ – это изучение влияния внешних сил на звенья механизма, на кинематические пары и на неподвижные опоры.

Исследование действия сил необходимо для того, чтобы можно было рассчитать звенья на прочность, на износостойкость, виброустойчивость и определить необходимую мощность привода.

В результате силового анализа можно определить пути уменьшения динамических нагрузок и спроектировать машину так, чтобы она имела достаточную прочность при меньших габаритах и массе.

Если звенья в процессе работы движутся неравномерно, то кроме внешних сил на них действуют еще и силы инерции. Величина сил инерции зависит от ускорения, а значит, от закона движения начального звена.

Основная задача силового расчета формулируется следующим образом: по заданным значениям внешних сил и законам движения начальных звеньев определить реакции в кинематических парах, а также силы или пары сил, приложенные к приводу машины.

Методы расчета реакций без учета сил инерции входят в раздел статики,
а с учетом сил инерции – в раздел кинетостатики.

Метод кинетостатики применяется в тех случаях, когда имеются большие ускорения и силами инерции нельзя пренебречь.

Согласно известному из теоретической механики принципу Даламбера, звено находится в равновесии, если к действующим на него внешним силам добавить силы инерции. Поэтому, чтобы определить неизвестные реакции
в кинематических парах, к звеньям механизма следует приложить все внешние силы, силы инерции, составить уравнения статического равновесия и решить эти уравнения.