Vazby a reakční účinky

Vazby ve statice (mechanice těles) představují způsob, jak spojit více těles. Tyto vazby ovlivňují nebo omezují pohyb vázaných těles. V tomto videu se budeme věnovat NNTN vazbám (neprostupné, neproměnné, tlakové, neutrální).

Vazby a reakční účinky

Vazby omezují pohyb díky tomu, že v nich vnějším působením vznikají reakční síly a momenty. Pokud vazba omezuje pohyb v určitém směru, tak reakční účinek (síla nebo moment) vzniká právě v tomto směru.

Těleso v rovině má 3 tzv. stupně volnosti (zleva doprava, shora dolů a rotace), ve kterých může těleso konat pohyb. A proto mohou vznikat tři základní účinky - síla ve vodorovném směru, ve svislém směru a moment síly.

Obecná vazba (podpora)

Toto je nejjednodušší typ spojení dvou těles. Je to bodový kontakt mezi tělesy a vzniká v něm kolmá reakční síla. Vazba odnímá jeden stupeň volnosti. Protože je vazba tlaková, tak tato síla musí mířit do vázaného tělesa. V opačném případě by došlo ke ztrátě kontaktu a vazbu bychom prohlásili za nefunkční.

Rotační vazba (kloub)

Rotační vazba je realizována kloubem, tedy typem spojení umožňujícím vzájemnou rotaci. Zamezuje vodorovnému i svislému pohybu a proto v ní vzniká vodorovná a svislá síla. Tím pádem odebírá tělesu dva stupně volnosti. Rotační vazba je funkční vždy, nemůže zde dojít ke ztrátě kontaktu.

Vazba lanem nebo prutem

Vazby lanem nebo prutem jsou podobné vazbě podporou. Nahrazují se jednou silou ve směru osy lana či prutu. Na rozdíl od podpory síla z lana míří vždy z vázaného tělesa ven (lano může být pouze napínáno, nikoliv stlačováno). Prut, např. kovová tyč, může přenášet tah i tlak, takže vazba prutem je funkční vždy.

Posuvná vazba

Posuvná vazba je plošný kontakt dvou těles. Vázané těleso se může posouvat, nikoliv však rotovat či projít skrz vazbu, tedy kolmo na směr posouvání. Nahrazujeme ji dvěma způsoby - kolmou silou na neznámém rameni, nebo kolmou silou v určeném působišti a momentem.

Posuvná vazba může být jednostranná (ta je funkční pouze tehdy, pokud nositelka síly prochází styčnou plochou) nebo oboustranná (funkční vždy, protože ztráta kontaktu není možná. Posuvná vazba odebírá dva stupně volnosti.

Vetknutí

Jedná se o pevný spoj dvou těles, které zamezuje jakémukoliv pohybu. V rovině odebírá tři stupně volnosti a uvolňuje se dvěma silami a momentem.