Anda teadmised ja kogemused kehade tasakaalu ja liikumise probleemide lahendamiseks.
Anda teadmised kehade süsteemides mõjuvates jõududest ja jõudude mõju hindamisest.
Anda põhialused mehhatroonika- ja automaatikasüsteemides kasutatavate mehhanismide töö mõistmiseks.
Anda teadmised ja oskused põhiliste ülendande- ja täiturmehhanismide valikuks ja nende käitumise analüüsiks.
Tutvustada kaasaegset arvutitarkvara Matlab/Simulink baasil mehhanismide käitumise modelleerimiseks ja vastavate ülesannete lahendamiseks.
Anda teadmisi mehhanismide käitumiskarakteristikute hindamiseks.

To give knowledge and skills to solve problems related to a solid body equilibrium and motion.
To give knowledge about forces acting in a system of solid bodies and to evaluate respective reactions.
To give basic understanding of operation of mechanisms used in mechatronic and automation systems.
To give knowledge and skills for selecting main transmission and actuating mechanisms and to analyse their behaviour.
To introduce Matlab/Simulink software for modeling and solving respective problems.
To give knowledge for assessing parameters of real mechanisms.

Ainekursuse läbinud üliõpilane:
- omab ülevaadet teoreetilise mehaanika põhilistest alustest;
- on võimeline koostama lihtsamaid arvutusskeeme tahkete kehade staatika, liikumise ja jõudude tasakaalu ülesannete lahendamiseks;
- omab ülevaadet põhilistest mehhatroonika- ja automaatikasüsteemides kasutatavatest mehhanismidest ja nende töö printsiipidest;
- oskab valida põhilisi ülendande- ja täiturmehhanismide ja analüüsida nende käitumist;
- on võimeline analüüsima lihtsamate ülesannete korral saadud tulemuste vastavust tegelikkusele;
- oskab rakendada Matlab/Simulink arvutitarkvara lihtsamate ülesannete lahendamiseks;
- oskab interpreteerida tulemusi vastavalt ülesande püstitusele;

Having successfully passed the course, the student:
- have overview of basic principles of theoretical mechanics;
- is able to compile basic calculation schemes to solve problems of solid bodies statics, motion and force equilibrium;
- have basic knowledge in transmission mechanisms used in mechatronics and automation and respective work principles.
- is able to choose transmission and actuating mechanisms and analyse their characteristics.
- is able to analyse the correspondence of the results obtained to reality.
- is able to use Matlab/Simulink software to solve basic problems.
- is able to interpret the results in terms of the original statement of the problem.

Jõud ja jõusüsteemid. Sidemete reaktsioonid. Jõu projektsioon teljele ja tasapinnale. Jõudude geomeetriline ja analüütiline liitmine. Koonduv jõusüsteem. Jõu moment. Jõupaar. Jõusüsteemi taandamine. Jõusüsteemi tasakaal. Liugehõõre ja veeretakistus. Raskuskese. Liikumisvõrrandid. Keha rööpliikumine ja pöörlemine ümber kinnistelje. Jäiga keha ja kehade süsteemi tasapinnaline liikumine. Jõuväli ja energia. Võnkumised ja lained.
Tasapinnalised ja ruumilised mehhanismid ja nende omadused. Ülekande- ja ajamimehhanismid mehhatroonika- ja automaatikasüsteemides. Hammasülekanded, rihmülekanded, elastsed elemendid, hõõrdülekanded ja laagerdused, sidurid ja pidurid ning nende karakteristikud ja kasutamine automaatikas ja robottehnilistes süsteemides. Vibratsioon, vibratsiooni summutamine, resonants, pöörlevate kehade balansseerimine. Automaatikamehhanismi süntees, analüütiline ja graafiline kavandamine. Matlab/Simulink harjutused ülalmainitud mehhanismide modelleerimisel ja analüüsil.

Forces and force systems. Constraints and reactions at constraints. Projection of a force on an axis and on a plane. Geometrical and analytical addition of forces. Concurrent force system. Moment of a force. Reduction of a system of forces. Equilibrium of a system of forces. Rolling and sliding friction. Centre of gravity. Equations of motion. Translation and rotation of a rigid body about a fixed axis. Plane motion of a rigid body and the system of rigid bodies. Energy. Oscillations and waves.
Planar and spatial mechanisms and respective characteristics. Transmission and drive mechanisms in mechatronic and automation systems. Gearing, belt transmission, elastic elements, friction transmission, bearings, couplings and brakes and their characteristics and use in automation and robotics. Vibration, vibration dampers, resonance, balancing of rotating bodies. Synthesis of mechanisms for automation, respective analytic and graphic design. Respective Matlab/Simulink exercises to design and analyse above structures behaviour.

Üliõpilased peavad semestri jooksul sooritama vaheeksamid kursuse põhiteemade kohta ja vastavate ülesannete kohta. Need kõik hinnatakse 10-punkti süsteemis. Olenevalt semestri lõpuks kogutud punktide arvule võivad üliõpilased saada vastava eksamihinde töö eest semestris juba kohe kätte. Seda hinnet saab parandada eksamil.

During the term students must successfully accomplish intermediate tests on topics of the course. All of these are evaluated using 10-point scale. On the ground of exam session work, accomplished by a student, and depending on the sum of points accumulated by him by the end of the term, the student can get corresponding exam mark at the end of term immediately. This mark may be improved at the exam.

a) kontrolltööde ja ülesannete lahendamine: vastava materjali õppimine ja testide sooritamine;
b) ettevalmistus tunnikontrollideks ülesannete kohta;
c) ettevalmistus teooriatööks semestri lõpus;
d) ettevalmistus eksamiks.

a) carrying out exercises on test problems: studying corresponding material and accomplishing the test problems;
b) preparations for class tests;
c) preparations for great theory test at the end of term;
d) preparation for exam.

1. Hibbeler R.C., Engineering Mechanics: Statics & Dynamics (13th Edition), Prentice Hall, 2012.
2. Kenk K, Kirs J, Mehaanika alused. Staatika. Kinemaatika : õpik kõrgkoolidele, Tallinn : Tallinna Tehnikaülikooli Kirjastus, 2013
3. Design of Machinery, R.Norton, MCGrawHill, 2008, 825p.
4. Matlab: A practical introduction to programming and problem solving, S.Attaway, Butterworth-Heinemann, 2013, 538p.
5. Loenguslaidid

-