Nazariy mexanika va mashina mexanizmlar nazariyasi
O‘zbekiston Respublikasi Oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi Namangan muhandislik-qurilish instituti tomonidan tayyorlangan «Nazariy mexanika va mashina mexanizmlar nazariyasi» fanidan o‘quv uslubiy majmua bo’lib, unda nazariy mexanika va mexanizmlar nazariyasi fanining asosiy tushunchalari, qonuniyatlari, nazariy masalalarini yechish usullari, shuningdek, mexanizmlarning kinematik va dinamik tahlili, harakatga oid masalalar keng yoritilgan. Ushbu o‘quv qo‘llanma O‘zbekiston Respublikasi Oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi namangan muhandislik-qurilish instituti O’quv uslubiy birlashmalari faoliyatini Muvofiqlashtiruvchi Kengashining 2024 yil 07.03 dagi 254-son bayonnomasi bilan ma’qullangan va ro’yhatga olingan “Nazariy mexanika va mashina mexanizmlar nazariyasi” fanining o’quv reja va dastur asosida tayyorlangan.
Asosiy mavzular
- 1-mavzu: Nazariy mexanikaga kirish. Kesishuvchi kuchlar tizimi.: Nazariy mexanika fanining ahamiyati va vazifalari. Statikaning asosiy tushunchalari. Tashqi va ichki kuchlar. Statika aksiomalari. Bog'lanishlar va bog'lanish reaktsiyalari. Kuchlarni qo‘shishning geometrik va analitik usullari. Tizimga teng ta’sir etuvchisi. Kesishuvchi kuchlar tizimi muvozanati. Uch kuchning muvozanatiga oid teorema.
- 2-mavzu: Momentlar nazariyasi.: Kuch momenti. Kuchning nuqtaga nisbatan algebraik momenti. Juft kuch va uning xossalari. Juftning algebraik momenti. Juftlarning muqobilligi haqida teorema va natijalar. Bir tekislikda joylashgan juftlarni qo‘shish. Juftlar tizimining muvozanat shartlari.
- 3-mavzu: Juft kuchlar nazariyasi.: Juft kuchlar nazariyasi. Juft kuchning algebraik momenti. Juft kuch vektori. Juft kuch momenti haqidagi teorema. Juft kuchlarning muqobilligi haqida teorema va natijalar. Juft kuchni o‘zining ta’sir tekisligiga parallel tekislikka ko‘chirish haqidagi teorema. Bir tekislikda joylashgan juft kuchlarni qo‘shish. Kesishuvchi tekislikdagi juft kuchlarni qo‘shish. Juft kuchlar sistemasining muvozanat shartlari.
- 4-mavzu: Fazoda va tekislikda ixtiyoriy joylashgan kuchlar sistemasi.: Ixtiyoriy kuchlar sistemasini bir markazga keltirish. Puanso lemmasi. Ixtiyoriy kuchlar sistemasining bosh vektori va bosh momentining analitik ifodalari.
- 5-mavzu: Fazoda va tekislikda ixtiyoriy joylashgan kuchlar sistemasi muvozanat shartlari.: Ixtiyoriy kuchlar sistemasi muvozanat shartlarining geometrik va analitik usulda ifodalanishi. Xususiy hollarda muvozanat shartlari. Statik aniq va statik noaniq masalalar.
- 6-mavzu: Ishqalanish kuchlari.: Ishqalanish, sirpanib ishqalanish. Sirpanib ishqalanish qonuni, ishqalanish koeffitsienti, ishqalanish burchagi, ishqalanish konusi. Dumalab ishqalanish, dumalab ishqalanish koeffitsienti, dumalab ishqalanish koeffitsientining olchov birligi.
- 7-mavzu: Parallel kuchlar markazi. Qattiq jism og‘irlik markazi.: Bir tomonga yo‘nalgan ikkita parallel kuchni qo‘shish. Qattiq jism og‘irlik markazi koordinatalarini aniqlash formulalari. Jismlarning og‘irlik markazini aniqlash usullari.
- 8-mavzu: Kinematikaga kirish. Harakati vektor usulida, koordinatalar usulida, tabiiy usulda berilganda nuqtaning tezligi va tezlanishi.: Kinematikaning asosiy tushunchalari. Klassik mexanikada vaqt va fazo tushunchalari. Mexanik harakatning nisbiyligi. Sanoq sistemasi. Nuqta harakatining berilish usullari: vektor usuli, koordinatalar usuli, tabiiy usul. Nuqta kinematikasi. Nuqtaning tezligi. Nuqtaning tezlik vektorlari. Tezlik godografi. Nuqtaning tezligini uning koordinata o‘qlaridagi proeksiyalari orqali aniqlash. Nuqta tezlanishini aniqlash usullari.
- 9-mavzu: Qattiq jismning ilgarilanma harakati. Qattiq jismning qo‘zg‘almas o‘q atrofidagi aylanma harakati.: Ilgarilanma harakatdagi jism nuqtalarining traektoriasi, tezliklari va tezlanishlari haqidagi teorema.Qattiq jismning qo‘zg‘almas o‘q atrofida aylanma harakati. Aylanma harakat tenglamasi. Jismning burchak tezligi va burchak tezlanishi, hamda ularni vektor tarzda tasvirlash. Qo‘zg‘almas o‘q atrofida aylanuvchi jism nuqtasining tezlik va tezlanishi. Qo‘zg‘almas o‘q atrofida aylanuvshi jism nuqtasining urinma va normal tezlanishlarini vektor ko‘paytma orqali ifodalash.
- 10-mavzu: Qattiq jismning tekis parallel harakati.: Qattiq jismning tekis harakati va uni tekis shaklining o‘z tekisligidagi harakatga keltirish. Tekis-parallel harakat tenglamalari. Tekis shakl harakatini qutb bilan birgalikda oniy ilgarilanma va qutb atrofida oniy aylanma harakatlarga ajratish. Burchak tezlik va burchak tezlanishining qutb tanlanishiga bog‘liq emasligi. Tekis shakl nuqtasining tezligini qutb usulida aniqlash. Tekis shakl ikkita nuqtasi tezliklarining proektsiyalari haqidagi teorema.
- 11-mavzu: Qattiq jismning tekis parallel harakatida tezlik va tezlanish.: Tezliklar oniy markazi va undan foydalanib tekis shakl nuqtasining tezligini aniqlash. Tekis shakl nuqtasining tezlanishini qutb usulida aniqlash. Tezlanishlar oniy markazi va undan foydalanib tekis shakl nuqtasining tezlanishini aniqlash.
- 12-mavzu: Nuqtaning murakkab harakati.: Nuqtaning nisbiy, ko‘chirma va absolyut harakatlari. Tezliklarni qo‘shish teoremasi. Murakkab harakatdagi nuqtaning tezlanishini topish. Koriolis tezlanishi. Ko‘chirma harakat, ilgarilanma yoki qo‘zg‘almas o‘q atrofida aylanma harakat bo‘lgan hollarda tezlanishlarni qo'shish haqidagi teoremalar.
- 13-mavzu: Dinamikaga kirish. Moddiy nuqtaning harakat differentsial tenglamalari.: Dinamikaning asosiy tushunchalari. Klassik mexanika Galiley-Nyuton qonunlari inertsion va noinertsion hisob sistemalari. Moddiy nuqta harakati differentsial tenglamalari, differentsial tenglamalarning vektor usulda, Dekart koordinatalari va tabiiy koordinatalarda ifodalanishi. Moddiy nuqta dinamikasining ikki asosiy masalasi. Dinamikaning birinchi va ikkinchi asosiy masalalarini yechish; integrallash o‘zgarmaslari va ularni boshlangich shartlarga ko‘ra aniqlash. Moddiy nuqtaning to‘g‘ri chiziqli harakat differentsial tenglamasini sodda hollarda yechish.
- 14-mavzu: Moddiy nuqta dinamikasining asosiy teoremalari.: Moddiy nuqta harakat miqdori va kuch impulsi. Moddiy nuqta harakat miqdorininig o‘zgarishi haqidagi teorema. Moddiy nuqta harakat miqdorini saqlanish qonuni. Kuchning bajargan ishi. Quvvat. Moddiy nuqta kinetik energiyasini o‘zgarishi haqidagi teorema.
- 15-mavzu: Moddiy nuqta dinamikasining asosiy teoremalari.: Moddiy nuqta harakat miqdori momentining o‘zgarishi haqidagi teorema. Moddiy nuqta uchun Dalamber prinsipi.
- 16-mavzu: Moddiy nuqtaning erkin tebranma harakati.: Moddiy nuqtaning to‘g‘ri chiziqli erkin bir maromdagi garmonik tebranma harakati; tebranish amplitudasi, tebranish fazasi, tebranish davri va tebranish takroriligi (chastotasi).
- 17-mavzu: Moddiy nuqtaning so‘nuvchi tebranma harakati.: Moddiy nuqtaning tezlikni birinchi darajasiga mutanosib qarshilik kuchi ta'siridagi so‘nuvchi tebranma harakati; so‘nish dekrementi, logarifmik dekrement; nodavriy so‘nuvchi harakatlar.
- 18-mavzu: Moddiy nuqtaning majburiy tebranma harakati.: Moddiy nuqtaning majburiy tebranma harakati; tepkili tebranishlar; rezonans. Moddiy nuqtaning majburiy tebranishiga qarshilik kuchining ta’siri. (Nuqtaning tebranma harakati kafedra qarori bilan erkinlik darajasi birga teng mexanik sistema tebranma harakatining xususiy holi sifatida o‘tilishi ham mumkin).
- 19-mavzu: Mexanik sistema. Qattiq jismning inersiya momentlari.: Mexanik sistema. Ichki va tashqi kuchlar. Mexanik sistema massalar markazining harakati haqidagi teorema. Massalar markazi harakatining saqlanish qonuni. Qattiq jismning qutbga, o‘qqa va tekislikka nisbatan inersiya momentlari. Inersiya radiusi. Jismning o‘zaro parallel o‘qlarga nisbatan inersiya momentlari haqida teoremasi. Ba'zi bir jinsli jismlar sterjen, halqa, silindr, disk, to‘g‘ri to‘rtburchak, sharning o‘qqa nisbatan inersiya momentlari. (Berilgan nuqtadan o‘tuvchi ixtiyoriy yo‘nalishdagi o‘qqa nisbatan inersiya momenti. Markazdan qochma inersiya momentlari. Inertsiya ellipsoidi. Inertsiya bosh o‘qlari va bosh momentlari hamda ularning xossalari). Mexanik sistema harakat miqdorining o‘zgarishi haqidagi teoremaning differentsial va integral ko‘rinishlari. Harakat miqdorining saqlanish qonuni.
- 20-mavzu: Mexanik sistema umumiy teoremalari.: Mexanik sistema harakat miqdorining markazga yoki o‘qqa nisbatan bosh momenti kinetik momenti. Qo‘zg‘almas o‘q atrofida aylanuvchi jismning aylanish o‘qiga nisbatan kinetik momenti. Moddiy nuqta va mexanik sistema kinetik momentining o‘zgarishi haqidagi teorema. Kinetik momentning saqlanish qonuni. Mexanik sistemaning massalar markaziga nisbatan kinetik momentning o‘zgarishi haqida teorema. Qattiq jismning ilgarilanma, aylanma va tekis parallel harakatlarida kinetik energiyasini hisoblash formulalari.Mexanik sistema kinetik energiyasini o‘zgarishi haqidagi teorema. Mexanik sistema uchun Dalamber prinsipi. Inersiya kuchlarining bosh vektori va bosh momenti. Qattiq jism inersiya kuchlarini bir markazga keltirish va uning xususiy hollari.
- 21-mavzu: Qattiq jism harakati differentsial tenglamalari.: Qattiq jism ilgarilanma harakati differensial tenglamalari. Qattiq jism qo‘zg‘almas o‘q atrofidagi aylanma harakati differensial tenglamalari. Qattiq jismning tekis parallel harakati differensial tenglamalari
- 22-mavzu: Mexanik sistemaning mumkin bo‘lgan ko‘chishlari.: Sistemaning erkinlik darajasi. Ideal bog‘lanishlar. Umumlashgan koordinatalar va umumlashgan tezliklar. Umumlashgan kuchlar va ularni hisoblash (kuch potensialiga ega bo‘lgan hol). Mumkin bo‘lgan ko‘chish tamoyili. Mumkin bo‘lgan ko‘chish tamoyili bog‘lanish reaksiyalarini aniqlashga tatbiqi. Mexanik sistema muvozanat shartlarini umumlashgan koordinatalarda ifodalash. Potensialli kuchlar holi. Dalamber-Lagranj tamoyili. Dinamikaning umumiy tenglamasi. Mexanik sistema harakati differentsial tenglamalarining umumlashgan koordinatalarda ifodalanishi. Umumlashgan kuch. Lagranjning 2-tur tenglamalari.
- MASHINA VA MEXANIZMLAR NAZARIYASI moduli (5-semestr): 1. Tekkis mexanizmlarning strukturasini oʻrganish va Assur guruhlarga ajratish boʻyicha masalalar yechish 2. Fazoviy mexanizlarni strukturasi analizi boʻyicha masalalar yechish. 3. Mexanizmlarni holatini topish 4. Toʻrt sharnirli mexanizmlarni grafik usulda kinematik tahlili. Nuqta traektoriyalarini qurish 5. Olti boʻg‘inli richagli mexanizmlarni kinematik tahlilini grafik usulda bajarishni oʻrganish. 6. Kinematik tahlilni grafo-analitik usulda bajarish boʻyicha masalalar yechish. 7. Koʻp Assur guruhli richagli mexanizmlarni grafo-analitik usulini oʻrganish. 8. Kinematik analizni analitik usuli. Krivoship polzunli mexanizmlarni kinematikasini analitik usulda oʻrganish. 9. Krivoship koromisloli mexanizmlarni analitik va grafo-analitik usulda tezlik va tezlanisharini topish. 10.Kulisali mexanizmlarni grafo-analitik usulda kinematikasini oʻrganish. 11.Mexanizmlarni kinetostatik hisoblash.Toʻrt zvenoli richagli mexanizmlarni kinetostatikasi. Jukoviskiy usuli. 12.Olti zvenoli kulisali mexnizmni kinetostatik hisoblab muvozanatlovchi kuchni aniqlash. Muvozanatlovchi kuchni jukoviskiy usuli bilan aniqlash. 13.Mexanizmlarga ta’sir etuvchi kuchlarni topish. Mexanizmlarni dinamik tahlil qilish. 14.Mexanizmlarni harakat rejimlarini tahlil qilish. Mexanizmlarni harakatini mashina agregati koʻrinishida oʻrganish. 15.Harakatni kinetik energiya tenglamasi orqli oʻrganish. 16.Mashina va mexanizmlarni foydali ish koefitsientini oʻrganish boʻyicha masalalar yechish. 17.Uzatish mexanizmlarini turlarini oʻrganish.Tasmali va zanjirli uzatmalarni kinematik tahlil qilish. 18.Tishli mexanizmlarni turlarini oʻranish.Tishli mexanizmni asosiy oʻlchamlarini aniqlash. 19.Tishli mexanizmlarni tahlil qilish. 20.Planetar va differensial mexanizmlarni taxlili boʻyicha masalalar yechish. 21.Kulachokli mexanizmlarni turlarini oʻrganish. Kulachokli mexanizmlarni taxlil qilish.