Comparison of three various kinematic analysis solutions of crank mechanism

Abstract

The article deals with the kinematics analysis of crank mechanism realized by three methods followed by comparison of achieved results. The crank mechanism is the most commonly used mechanism in practice; it is the part of the various machines and almost every car. It belongs to the fundamental mechanisms whereon the kinematic characteristics of mechanism are investigated by students on FMT TU Košice with seat in Prešov within the scope of Technical mechanics lessons. Article hints that the utilization of suitable software can saves labour but the knowledge of theoretical mechanics principles for the problem solution are necessary. The paper was written thanks to support provided by the project KEGA num. 270-014TUKE-4/2010 and VEGA 1/0884/10. Механізми стали частиною нашого життя, вони присутні не лише в технічній сфері, але й у нашому повсякденному житті. Вони допомагають нам виконувати роботу легко і швидко. Механізм – це, як правило, частина машини, де з’єднані дві або більше деталей так, що рух першої деталі призводить до руху інших, який згідно з законом залежить від природи з’єднання. Часто у виробництві потрібно визначити швидкість і прискорення твердого тіла чи якоїсь частини механізму, якщо відомі вхідні параметри привідного механізму. Найпоширенішим механізмом, який використовується на практиці, вважається кривошипний механізм; він є частиною різноманітних машин, а також практично кожного автомобіля. Цей чотирьох-ланковий механізм має деякі особливі конфігурації, створені шляхом забезпечення нескінченності довжини ланки, і часто використовується для перетворення обертового руху на прямолінійний. Отже кривошипно-повзунний механізм є основним механізмом, який досліджується кінематичним аналізом у навчальному процесі на факультеті виробничих технологій Технічного університету Кошице розташованого в Пряшеві в рамках курсу «Технічна механіка». Студенти опановують застосовування законів кінематики на практиці, вони також можуть порівняти три різні розв’язки задачі. Вони вчаться застосовувати графічний, числовий та комп’ютерний підходи, а також бачать переваги та недоліки окремих методів. Результати всіх трьох розв’язків повинні співпадати, таким чином студент може себе перевірити. Варто зазначити, що найпоширенішим підходом є комп’ютерний, оскільки використання відповідного програмного забезпечення полегшує роботу, однак стаття наголошує на тому, що знання теоретичних принципів механіки є необхідним для розв’язання задач. Робота написана завдяки підтримці проекту KEGA номер 270-014TUKE-4/2010 і VEGA 1/0884/10.