Как формируются силы, определяющие величину скорости звенаи направление его движения.

Скорости и ускорения ведомых звень­ев механизма могут быть определены методами планов, кинематических диа­грамм и аналитическими. Во всех слу­чаях в качестве исходных должны быть известны: схема механизма при опре­деленном положении ведущего звена, его скорость и ускорение.

Метод планов. Построение планов ско­ростей и ускорений проводится на осно­ве последовательного составления век­торных уравнений для всех групп, вхо­дящих в механизм, начиная с ведущего звена.

Для определения полной картины ско­ростей любого звена, входящего в груп­пу, достаточно знать линейные скорости двух точек этого звена или линейную скорость одной точки и угловую ско­рость звена. Так как скорости конеч­ных элементов звеньев групп известны, то необходимо выбрать общую для двух звеньев точку и записать два уравне­ния для определения скорости этой точки. Для групп первого, второго и четвертого видов это постоянная точка — центр средней вращательной пары группы, для дру­гих — мгновенная точка на одном зве­не, совпадающая в данный момент с центром конечной вращательной пары другого звена.

При составлении векторных уравне­ний следует четко установить точки, ско­рости которых используются как скорости в переносном движении. Если звенья группы образуют поступатель­ные кинематические пары, то необхо­димо использовать точки, принадлежа­щие направляющим звеньям.

В качестве примера рассмотрим пост­роение планов скоростей и ускорений группы второго класса второго вида.

План скоростей. В этой группе (рис. 2.3, а) полагаем, что скорости примы­кающих звеньев 1 и 4 заданы. Следова­тельно, скорость точки В₂, принадлежа­щей звену 2, равна скорости точки B_lt принадлежащей звену 1, т. е.

. Угловая скорость звена 3, образующего поступательную пару со звеном 4, равна заданной угловой ско­рости звена 4, т. е. . Следова­тельно, для отыскания скоростей вто­рого звена достаточно определить, кро­ме известной скорости точки В, ско­рость еще одной точки, а для третьего звена, кроме известной угловой скорости , также скорость какой-либо одной точки. Для решения этой задачи сле­дует рассмотреть движение общей для этих двух звеньев точки С — центра средней вращательной пары.

Рассмотрим движение звена 2 отно­сительно звена 1. Эти звенья образуют вращательную пару, поэтому на осно­вании теоремы о сложении скоростей в сложном движении скорость точки С на звене 2 складывается из скорости переносного (поступательного) дви­жения звена со скоростью v_B и скорости относительного (вращательного) движения звена 2 вокруг точки В:

(2.6)

где v_CB = .

Теперь определим скорость точки С, отнеся ее к третьему звену. Звено 3 образует со звеном 4 поступательную пару, поэтому скорость точки С₃ можно представить как сумму двух скоростей: скорости Vc₄ точки С₄, совпадающей с точкой С₃ и принадлежащей среде перено­са (в данном случае примыкающему звену 4), и скорости точки С₃ относительно точки С₄ в поступательном движении I звена 3 относительно звена 4 — Vc₃c₄, т. е.

. (2.7)

Точку С₄ расположим на плоскости, жестко связанной со звеном 4. Зная за­кон движения этого звена, можно най­ти мгновенный центр вращения (МЦВ) и при известных расстоянии его от точки С₄ и угловой скорости ω₄ опреде­лить величину и направление скорости этой точки.