Pasivní podpora a valení

Podpora nebo také obecná vazba byla u vazeb NNTN uvolňována pouze normálovou silou kolmou na rovinu styku těles. Při uvažování pasivních účinků uvažujeme to, že kontakt těles není dokonale bodový, ale na malé ploše.

Geometrie pasivní obecné vazby

Tuto vazbu si popíšeme na příkladu válce na rovině. Díky reálným deformacím je kontakt těles realizován na plošce o šířce e a tuto šířku nazýváme rameno valivého odporu. Je to maximální vzdálenost, do které se může vychýlit nositelka normálové síly.

Možné pohybové stavy

Klid

S klidem se později u soustav těles budeme setkávat minimálně, ale i tak jej zde popíši. Pasivní obecnou vazbu vždy uvolňujeme silou v normálovém směru na rameni a silou v tečném směru. Při klidu nedochází k relativnímu pohybu ploch, je zde tedy tečná síla F_t , jejíž velikost vyjádříme z rovnic statické rovnováhy. Normálová síla je vyosena na neznámém rameni x.

Aby opravdu klid nastal, musejí být splněny tyto podmínky, kdy F_TS je statická třecí síla 

Smýkání

Ve statice se budeme zabývat smýkáním při konstantní rychlosti. Náš osamocený válec na rovině se smýkat může tak, že zde vznikne posuvný pohyb konstantní rychlostí a přitom se nebude otáčet. Z rozboru pohyblivosti vychází, že smýkání v obecné vazbě odebírá jeden stupeň volnosti.

Dále v soustavách těles zjistíme, že takovýto válec by se mohl smýkat, pokud by byl opřen o dvě kolmé stěny. V tu chvíli by docházelo v podporách ke smýkání, i když by válec jako těleso rotovalo.

U obou případů však uvolňujeme vazbu stejně. Normálovou silou na neznámém rameni a v tečném směru třecí silou F_TD. Aby tento pohybový stav nastal, musí být splněna podmínka

U soustav těles budeme v případě smýkání u obecné vazby zanedbávat rameno x, protože by pouze komplikovalo řešení rovnic a přitom nijak neovlivňovalo výsledek.

Valení

Opět se budeme zabývat pouze valením konstantní rychlostí. Při tomto pohybu se nositelka vyosí až na samou hranici stykové plošky do vzdálenosti e, takže dojde k překlápění tělesa přes vazby. Při rozboru pohyblivosti zjistíme, že valení v obecné vazbě odebírá 2 stupně volnosti, protože rotace a translace jsou spolu svázány.

Nedochází k relativnímu pohybu mezi plochami tělesa a "podlahy", takže vazbu uvolňujeme tečnou silou F_t a normálovou silou na známém rameni e. Do neznámých parametrů se kromě normálové a tečné síly započítává tlačná síla, protože potřebujeme přesně navrhnout její velikost tak, aby valení probíhalo konstantní rychlostí.

Druhá varianta uvolnění nechává normálovou sílu nevyosenou (v bodě ideálního doteku) a pasivní účinek nahrazuje momentem valivého odporu M_v , který má vždy směr proti směru valení a jeho velikost je 

Aby valení nastalo, musí být splněna podmínka valení, kdy tečná síla je menší než třecí