Analýza a syntéza mechanizmov. Štrukturálna syntéza a analýza mechanizmov

PRAKTICKÁ PRÁCA č.1

Predmet:Štrukturálna syntéza mechanizmov

Účel lekcie: oboznámenie sa s prvkami štruktúry mechanizmu, výpočet mobility, odstránenie nadbytočných spojení.

Vybavenie: pokyny na vykonávanie praktickej práce.

Práca je koncipovaná na 4 akademické hodiny.

1. Všeobecné teoretické informácie.

Na štúdium štruktúry mechanizmu sa používa jeho štruktúrny diagram. Tento diagram mechanizmu je často kombinovaný s jeho kinematickým diagramom. Keďže hlavnými štrukturálnymi komponentmi mechanizmu sú spoje a kinematické dvojice, ktoré tvoria, štrukturálna analýza znamená analýzu samotných spojov, charakter ich spojenia do kinematických dvojíc, možnosť rotácie a analýzu tlakových uhlov. Preto práca poskytuje definície mechanizmu, väzieb a kinematických dvojíc. V súvislosti s výberom metódy na štúdium mechanizmu sa zvažuje otázka jeho klasifikácie. Navrhnutá klasifikácia je uvedená. Pri vykonávaní laboratórnych prác sa využívajú modely plochých pákových mechanizmov dostupných na oddelení.

Mechanizmus je systém vzájomne prepojených tuhých telies s určitými relatívnymi pohybmi. V teórii mechanizmov sa spomínané tuhé telesá nazývajú články.

Spojenie je niečo, čo sa pohybuje v mechanizme ako jeden celok. Môže pozostávať z jednej časti, ale môže zahŕňať aj niekoľko častí, ktoré sú navzájom pevne spojené.

Hlavnými článkami mechanizmu sú kľuka, posúvač, vahadlo, ojnica, vahadlo a kameň. Tieto pohyblivé časti sú namontované na pevnom stojane.


Kinematický pár je pohyblivé spojenie dvoch článkov. Kinematické páry sú klasifikované podľa viacerých charakteristík - povaha kontaktu článkov, typ ich relatívneho pohybu, relatívna pohyblivosť článkov a umiestnenie trajektórií pohybu bodov článkov v priestore. .

Na štúdium mechanizmu (kinematického, výkonového) je skonštruovaný jeho kinematický diagram. Pre konkrétny mechanizmus - v štandardnom inžinierskom meradle. Prvky kinematického diagramu sú nasledujúce prepojenia: vstup, výstup, stredná a tiež zovšeobecnená súradnica. Počet zovšeobecnených súradníc a teda aj vstupných prepojení sa rovná pohyblivosti mechanizmu voči stojanu –W3.

Pohyblivosť plochého mechanizmu je určená Chebyshevovým štruktúrnym vzorcom (1):

https://pandia.ru/text/78/483/images/image002_46.jpg" width="324" height="28 src="> (2)

V mechanizme bez redundantných spojení je q ≤ 0. Ich eliminácia sa dosiahne zmenou pohyblivosti jednotlivých kinematických dvojíc.

Pripojenie štruktúrnych skupín Assur k vedúcemu článku je najpohodlnejšou metódou na zostavenie schémy mechanizmu. Skupina Assur je kinematický reťazec, ktorý pri pripájaní externých párov k racku získava nulový stupeň mobility. Najjednoduchšiu assurskú skupinu tvoria dva články spojené kinematickou dvojicou. Stojan nie je súčasťou skupiny. Skupina má triedu a poriadok. Poradie je určené počtom prvkov vonkajších kinematických párov, s ktorými je skupina pripojená k schéme mechanizmu. Trieda je určená číslom K, ktoré musí spĺňať vzťah:

https://pandia.ru/text/78/483/images/image004_45.gif" width="488" height="312 src=">

Obrázok 1 - Typy mechanizmov

Berúc do úvahy možnosť podmienene premeniť takmer akýkoľvek mechanizmus s vyššími pármi na pákový mechanizmus, v ďalšom budeme tieto mechanizmy uvažovať podrobnejšie.

2. Príprava správy

Správa musí obsahovať:

1. Názov práce.

2. Účel práce.

3. Základné vzorce.

4. Riešenie problému.

5. Záver k riešenému problému.

Príklad štrukturálnej analýzy mechanizmu

Vykonajte štrukturálnu analýzu mechanizmu prepojenia.

Kinematická schéma pákového mechanizmu je špecifikovaná v štandardnej inžinierskej mierke v polohe určenej uhlom α (obr. 2).

Určte počet prepojení a kinematických dvojíc, klasifikujte prepojenia a kinematické dvojice, určte stupeň mobility mechanizmu pomocou Chebyshevovho vzorca, určte triedu a poradie mechanizmu. Identifikujte a odstráňte nadbytočné spojenia.

Sekvenovanie:


1. Klaďte články: 1- kľuka, 2- ojnica, 3- vahadlo, 4- vzpera. Len 4 odkazy.

Obrázok 2 - Kinematická schéma mechanizmu

2. Klasifikujte kinematické dvojice: O, A, B, C – jednopohybové, ploché, rotačné, podradné; 4-kinematické dvojice.

3. Určte pohyblivosť mechanizmu pomocou vzorca:

W3=3(n-1)-(2P1+1P2)=3(4-1)-(2*4+1*0)=1 (4)

4. Stanovte triedu a poradie mechanizmu podľa Assur:

Načrtnite a v duchu vyberte zo schémy vedúcu časť - mechanizmus triedy 1 (M 1K - články 1.4, pripojenie kľuky k stojanu, obr. 3). Ich počet sa rovná pohyblivosti mechanizmu (definovanej v odseku 3).

Obrázok 3 – Schéma mechanizmu

Rozložte zostávajúcu (riadenú) časť schémy mechanizmu na skupiny Assur. (V uvažovanom príklade je zvyšná časť reprezentovaná iba dvoma odkazmi 2,3.)

Ako prvá sa identifikuje skupina, ktorá je najďalej od mechanizmu triedy 1, najjednoduchšia (odkazy 2, 3, obr. 3). V tejto skupine je počet väzieb n’=2 a počet celých kinematických párov a prvkov kinematických párov celkovo je P =3 (B je kinematický pár, A, C sú prvky kinematických párov). Pri výbere každej následnej skupiny by sa mobilita zvyšnej časti nemala meniť. Stupeň mobility skupiny Assur 2-3 je

https://pandia.ru/text/78/483/images/image008_7.jpg" width="261" height="63 src="> (7)

Celému mechanizmu je priradená najvyššia trieda a poradie, t.j. - M1K 2P.

5. Identifikujte a odstráňte redundantné pripojenia.

Počet redundantných pripojení v mechanizme je určený výrazom:

https://pandia.ru/text/78/483/images/image010_8.jpg" width="222" height="30 src="> (9)

Odstráňte nadbytočné pripojenia. Jednopohybový pár A nahradíme napríklad rotačným dvojpohybovým (obr. 1) a jednopohybový pár B trojpohybovým (guľový obr. 1). Potom sa počet redundantných pripojení určí takto:

Štrukturálna syntéza a analýza mechanizmov

Hlavné typy mechanizmov

Na základe kinematických, štrukturálnych a funkčných vlastností sa mechanizmy delia na:

1. Páka(obr. 2 a, b) - určené na premenu rotačného pohybu vstupného článku na vratný pohyb výstupného článku. Dokáže prenášať veľké sily a sily.

2. Cam(obr. 2 c, d) - určené na premenu rotačného alebo vratného pohybu vstupného článku na vratný alebo vratný pohyb výstupného článku. Pridaním profilov vačky a posúvača zodpovedajúcich tvarov je vždy možné realizovať akýkoľvek požadovaný zákon pohybu posúvača.

3. Zubatý(obr. 2 f) - tvarované pomocou ozubených kolies. Slúži na prenos rotácie medzi pevnou a pohyblivou osou. Prevodové pohony s rovnobežnými osami sú realizované pomocou valcových ozubených kolies, s krížiacimi sa osami pomocou kužeľových ozubených kolies a s kríženými osami pomocou závitovkového a závitovkového kolesa.

4. Trenie(obr. 2 d) - pohyb z hnacieho článku na hnaný článok je prenášaný trecími silami vznikajúcimi v dôsledku kontaktu týchto článkov.

Štrukturálna syntéza mechanizmu sa zvyčajne nazýva návrh štruktúrneho diagramu mechanizmu, ktorý pozostáva z pevných a pohyblivých väzieb a kinematických dvojíc. Je to počiatočná fáza zostavenia schémy mechanizmu, ktorý spĺňa dané podmienky. Počiatočnými údajmi sú zvyčajne typy pohybu hnacích a pracovných článkov mechanizmu, vzájomná poloha osí otáčania a smer translačného pohybu článkov, ich uhlové a lineárne pohyby, rýchlosti a zrýchlenia. Najpohodlnejšou metódou na nájdenie štruktúrneho diagramu je metóda pripojenia štruktúrnych skupín Assur k vedúcemu článku alebo hlavnému mechanizmu.

Štrukturálna analýza mechanizmu sa zvyčajne chápe ako určenie počtu spojení a kinematických párov, určenie stupňa mobility mechanizmu, ako aj stanovenie triedy a poradia mechanizmu.

Stupeň mobility priestorového mechanizmu je určený vzorcom Somov-Malyshev:

W = 6n-(5P 1 + 4P 2 + 3P 3 + 2P 4 + P 5) (1)

kde P 1, P 2, P 3, P 4, P 5 - počet jedno-, dvoj-, troj-, štvor- a päťpohyblivých kinematických párov; n je počet pohyblivých častí.

Stupeň mobility plochého mechanizmu je určený Chebyshevovým vzorcom:

W=3n-2P H - PB (2)

kde рН je počet nižších a Рв je počet vyšších kinematických párov.

Ako príklad uvažujme štvorčlánkový riadiaci mechanizmus autopilota (obr. 3.3): články 1 a 2 tvoria valcovú dvojicu štvrtej triedy, ktorá má dva stupne voľnosti; články 2-3 a 4-1 tvoria rotačné páry piatej triedy s jedným stupňom voľnosti; články 3-4 tvoria guľový pár tretej triedy, ktorý má tri stupne voľnosti; počet pohyblivých článkov je teda tri

W = 6 3-2 5-1 4-1 3 = 1

Stupeň mobility tohto mechanizmu je 1.

Kinematický reťazec, ktorého počet stupňov voľnosti vzhľadom na prvky jeho vonkajších kinematických párov je nula, sa nazýva štruktúrna skupina Assur, pomenovaná po L.V. Assur, ktorý po prvý raz zásadne preskúmal a navrhol štrukturálnu klasifikáciu mechanizmov s plochými tyčami. Príklad vytvorenia plochého šesťtyčového mechanizmu je uvedený na obr. 4.

Štrukturálne skupiny sú rozdelené podľa tried a poriadok. Trieda skupiny je určená maximálnym počtom kinematických párov zahrnutých v jednom odkaze (obr. 5).

Poradie skupiny je určené počtom prvkov, ktorými je skupina pripevnená k hlavnému mechanizmu (obr. 6).

Trieda a poradie mechanizmu závisí od toho, ktorý odkaz je vedúci.

Mechanizmy s otvoreným kinematickým reťazcom sú zostavené bez rušenia, takže sú staticky definovateľné, bez nadbytočných spojení ( q=0).

Štrukturálna skupina– kinematický reťazec, ktorého pripojením k mechanizmu sa nemení počet jeho stupňov voľnosti a ktorý sa nerozpadá na jednoduchšie kinematické reťazce s nulovými stupňami voľnosti.

Primárny mechanizmus(podľa I. I. Artobolevského - mechanizmus I. triedy, počiatočný mechanizmus), je najjednoduchší dvojčlánkový mechanizmus pozostávajúci z pohyblivého článku a stojana. Tieto články tvoria buď rotačnú kinematickú dvojicu (kľuka - vzpera) alebo translačný pár (smýkadlo - vodidlá). Počiatočný mechanizmus má jeden stupeň mobility. Počet primárnych mechanizmov sa rovná počtu stupňov voľnosti mechanizmu.

Pre štrukturálne skupiny Assur podľa definície a Chebyshevovho vzorca (s R vg = 0, n= n str a q n = 0), rovnosť platí:

W pg = 3 n str –2 R ng = 0, (1.5)

Kde W pg je počet stupňov voľnosti štrukturálnej (vodiacej) skupiny vo vzťahu k väzbám, ku ktorým je pripojená; n pg, R ng – počet článkov a nižších párov štrukturálnej skupiny Assur.

Obrázok 1.5 – Rozdelenie kľukovo-posuvného mechanizmu na primárny mechanizmus (4, A, 1) a konštrukčnú skupinu (B, 2, C, 3, C“)

Prvá skupina je pripojená k primárnemu mechanizmu, každá nasledujúca skupina je pripojená k výslednému mechanizmu, ale skupina nemôže byť pripojená k jednému článku. objednať konštrukčná skupina je určená počtom spojovacích prvkov, ktorými je pripojená k existujúcemu mechanizmu (t. j. počtom jej vonkajších kinematických párov).

Trieda štruktúrnej skupiny (podľa I. I. Artobolevského) je určená počtom kinematických dvojíc, ktoré tvoria najkomplexnejší uzavretý obrys skupiny.



Trieda mechanizmu je určená najvyššou triedou štruktúrnej skupiny, ktorá je v ňom zahrnutá; pri štrukturálnej analýze daného mechanizmu závisí jeho trieda aj od výberu primárnych mechanizmov.

Štrukturálna analýza daného mechanizmu by sa mala uskutočniť jeho rozdelením do štruktúrnych skupín a primárnych mechanizmov v opačnom poradí, v akom sa mechanizmus vytvára. Po oddelení každej skupiny musí zostať stupeň pohyblivosti mechanizmu nezmenený a každý článok a kinematická dvojica môžu byť zaradené len do jednej štruktúrnej skupiny.

Štrukturálna syntéza plochých mechanizmov by sa mala uskutočniť pomocou metódy Assur, ktorá poskytuje staticky definovateľný diagram plochého mechanizmu ( q n = 0) a Malyshevov vzorec, pretože v dôsledku výrobných nepresností sa plochý mechanizmus do určitej miery ukazuje ako priestorový.

Pre kľukový posuvný mechanizmus, považovaný za priestorový (obrázok 1.6), podľa Malyshevovho vzorca (1.2):

q=W+5p 5 +4R 4 +3R 3 +2R 2 +R 1 -6n=1+5×4-6×3=3

Obrázok 1.6 – Kľukový posuvný mechanizmus so spodnými pármi

Pre kľukový posuvný mechanizmus považovaný za priestorový, v ktorom bol jeden rotačný pár nahradený valcovým dvojpohybovým párom a druhý guľovým trojpohybovým párom (obrázok 1.7), podľa Malyshevovho vzorca (1.2) :

q=W+5p 5 +4R 4 +3R 3 +2R 2 +R 1 -6n=1+5×2+4×1+3×1-6×3=0

Obrázok 1.7 – Kľukový posuvný mechanizmus bez redundantných spojení (staticky stanoviteľné)

Rovnaký výsledok získame zámenou valcových a guľových párov (obrázok 1.8):

q=W+5p 5 +4R 4 +3R 3 +2R 2 +R 1 -6n=1+5×2+4×1+3×1-6×3=0

Obrázok 1.8 – Možnosť návrhu kľukovo-posuvného mechanizmu bez redundantných spojení (staticky stanoviteľné)

Ak do tohto mechanizmu nainštalujeme dva guľové páry namiesto rotačných, získame mechanizmus bez nadbytočných spojení, ale s lokálnou pohyblivosťou (W m = 1) - rotácia ojnice okolo svojej osi (obrázok 1.9):

q=W+5p 5 +4R 4 +3R 3 +2R 2 +R 1 -6n=1+5×2+3×2-6×3= -1

q=W+5p 5 +4R 4 +3R 3 +2R 2 +R 1 -6n+W m = 1+5×2+3×2-6×3+1=0

Obrázok 1.9 – Kľukový posuvný mechanizmus s lokálnou pohyblivosťou

Časť 4. Časti stroja

Vlastnosti dizajnu produktu

Klasifikácia produktu

Detail– výrobok vyrobený z homogénneho materiálu bez použitia montážnych operácií, napríklad: valček vyrobený z jedného kusu kovu; liate telo; bimetalový plech atď.

Montážna jednotka– výrobok, ktorého súčiastky podliehajú vzájomnému spojeniu montážnymi operáciami (skrutkovanie, spájanie, spájkovanie, krimpovanie atď.)

Uzol- montážna jednotka, ktorú možno zostaviť oddelene od ostatných komponentov výrobku alebo výrobku ako celku, pričom plní špecifickú funkciu vo výrobkoch len na jeden účel spolu s inými komponentmi. Typickým príkladom jednotiek sú podpery hriadeľa – ložiskové jednotky.

PRAKTICKÁ PRÁCA č.1

Predmet:Štrukturálna syntéza mechanizmov

Účel lekcie: oboznámenie sa s prvkami štruktúry mechanizmu, výpočet mobility, odstránenie nadbytočných spojení.

Vybavenie: pokyny na vykonávanie praktickej práce.

Práca je koncipovaná na 4 akademické hodiny.

všeobecné teoretické informácie.

Na štúdium štruktúry mechanizmu sa používa jeho štruktúrny diagram. Tento diagram mechanizmu je často kombinovaný s jeho kinematickým diagramom. Keďže hlavnými štrukturálnymi komponentmi mechanizmu sú spoje a kinematické dvojice, ktoré tvoria, štrukturálna analýza znamená analýzu samotných spojov, charakter ich spojenia do kinematických dvojíc, možnosť rotácie a analýzu tlakových uhlov. Preto práca poskytuje definície mechanizmu, väzieb a kinematických dvojíc. V súvislosti s výberom metódy na štúdium mechanizmu sa zvažuje otázka jeho klasifikácie. Uvádza sa klasifikácia navrhnutá L.V. Assurom. Pri vykonávaní laboratórnych prác sa využívajú modely plochých pákových mechanizmov dostupných na oddelení.

Mechanizmus je systém vzájomne prepojených tuhých telies s určitými relatívnymi pohybmi. V teórii mechanizmov sa spomínané tuhé telesá nazývajú články.

Spojenie je niečo, čo sa pohybuje v mechanizme ako jeden celok. Môže pozostávať z jednej časti, ale môže zahŕňať aj niekoľko častí, ktoré sú navzájom pevne spojené.

Hlavnými článkami mechanizmu sú kľuka, posúvač, vahadlo, ojnica, vahadlo a kameň. Tieto pohyblivé časti sú namontované na pevnom stojane.

Kinematický pár je pohyblivé spojenie dvoch článkov. Kinematické páry sú klasifikované podľa viacerých charakteristík - povaha kontaktu článkov, typ ich relatívneho pohybu, relatívna pohyblivosť článkov a umiestnenie trajektórií pohybu bodov článkov v priestore. .

Na štúdium mechanizmu (kinematického, výkonového) je skonštruovaný jeho kinematický diagram. Pre konkrétny mechanizmus - v štandardnom inžinierskom meradle. Prvky kinematického diagramu sú nasledujúce prepojenia: vstup, výstup, stredná a tiež zovšeobecnená súradnica. Počet zovšeobecnených súradníc a teda aj vstupných prepojení sa rovná pohyblivosti mechanizmu voči stojanu –W 3.

Pohyblivosť plochého mechanizmu je určená Chebyshevovým štruktúrnym vzorcom (1):

kde n je počet všetkých článkov mechanizmu;

P 1, P 2 - počet jednej a dvoch pohyblivých kinematických dvojíc v mechanizme.

Chybami pri výrobe mechanizmov vznikajú škodlivé pasívne spojenia q - (nadmerné), ktoré vedú k dodatočným deformáciám a stratám energie v dôsledku týchto deformácií. Počas projektovania musia byť identifikované a odstránené. Ich počet sa určuje pomocou štruktúrneho vzorca Somov-Malyshev (2):

V mechanizme bez redundantných spojení je q ≤ 0. Ich eliminácia sa dosiahne zmenou pohyblivosti jednotlivých kinematických dvojíc.

Pripojenie štruktúrnych skupín Assur k vedúcemu článku je najpohodlnejšou metódou na zostavenie schémy mechanizmu. Skupina Assur je kinematický reťazec, ktorý pri pripájaní externých párov k racku získava nulový stupeň mobility. Najjednoduchšiu assurskú skupinu tvoria dva články spojené kinematickou dvojicou. Stojan nie je súčasťou skupiny. Skupina má triedu a poriadok. Poradie je určené počtom prvkov vonkajších kinematických párov, s ktorými je skupina pripojená k schéme mechanizmu. Trieda je určená číslom K, ktoré musí spĺňať vzťah:

(3)

kde P je počet kinematických párov vrátane prvkov párov, Q 1 je počet väzieb v skupine Assur.

Trieda a poradie tohto mechanizmu zodpovedá triede a poradiu nadriadenej skupiny Assur v tomto mechanizme. Účelom klasifikácie je vybrať metódu na štúdium mechanizmu.

Medzi rôzne konštrukcie mechanizmov patria: tyčové (pákové), vačkové, trecie, prevodové mechanizmy, mechanizmy s pružnými článkami (napríklad remeňové pohony) a iné typy (obr. 1).

Menej bežné klasifikácie znamenajú prítomnosť mechanizmov s nižšími alebo vyššími pármi v plochom alebo priestorovom dizajne atď.



Obrázok 1 - Typy mechanizmov

Berúc do úvahy možnosť podmienene premeniť takmer akýkoľvek mechanizmus s vyššími pármi na pákový mechanizmus, v ďalšom budeme tieto mechanizmy uvažovať podrobnejšie.

príprava správy

Správa musí obsahovať:

1. Názov práce.

2. Účel práce.

3. Základné vzorce.

4. Riešenie problému.

5. Záver k riešenému problému.

Príklad štrukturálnej analýzy mechanizmu

Vykonajte štrukturálnu analýzu mechanizmu prepojenia.

Kinematická schéma pákového mechanizmu je špecifikovaná v štandardnej inžinierskej mierke v polohe určenej uhlom α (obr. 1d).

Určte počet prepojení a kinematických dvojíc, klasifikujte prepojenia a kinematické dvojice, určte stupeň mobility mechanizmu pomocou Chebyshevovho vzorca, určte triedu a poradie mechanizmu. Identifikujte a odstráňte nadbytočné spojenia.

Sekvenovanie:

1. Klaďte články: 1- kľuka, 2- ojnica, 3- vahadlo, 4- vzpera. Len 4 odkazy

2. Klasifikujte kinematické dvojice: O, A, B, C – jednopohybové, ploché, rotačné, podradné; 4-kinematické dvojice.

3. Určte pohyblivosť mechanizmu pomocou vzorca:

W3=3(n-1)-(2P1+1P2)=3(4-1)-(2*4+1*0)=1 (4)

4. Stanovte triedu a poradie mechanizmu podľa Assur:

Načrtnite a v duchu vyberte zo schémy vedúcu časť - mechanizmus triedy 1 (M 1K - články 1.4, pripojenie kľuky k stojanu, obr. 2). Ich počet sa rovná pohyblivosti mechanizmu (definovanej v odseku 3).

Obrázok 2 Schéma mechanizmu

Rozložte zostávajúcu (riadenú) časť schémy mechanizmu na skupiny Assur. (V uvažovanom príklade je zvyšná časť reprezentovaná iba dvoma odkazmi 2,3.)

Ako prvá sa identifikuje skupina, ktorá je najďalej od mechanizmu triedy 1, najjednoduchšia (odkazy 2, 3, obr. 3). V tejto skupine je počet väzieb n’=2 a počet celých kinematických dvojíc a prvkov kinematických dvojíc spolu je P =3 (B – kinematická dvojica, A, C – prvky kinematických dvojíc). Pri výbere každej následnej skupiny by sa mobilita zvyšnej časti nemala meniť. Stupeň mobility skupiny Assur 2-3 je

Trieda skupiny je určená najjednoduchším systémom dvoch rovníc:

pričom trieda skupiny je 1.

Poradie skupiny je 2, pretože skupina je pripojená k hlavnému mechanizmu dvoma prvkami kinematických párov A, C.

Preto je uvažovaná skupina Assur skupinou triedy 1, rádu 2.

Vzorec štruktúry mechanizmu:

(7)

Celému mechanizmu je priradená najvyššia trieda a poradie, t.j. - M1K 2P.

5. Identifikujte a odstráňte redundantné pripojenia.

Počet redundantných pripojení v mechanizme je určený výrazom:

V mechanizme sú všetky dvojice jednopohybové P 1 = 4 a počet spojov n je 4. Počet nadbytočných spojov:

Odstráňte nadbytočné pripojenia. Jednopohybový pár A nahradíme napríklad rotačným dvojpohybovým (obr. 1) a jednopohybový pár B trojpohybovým (guľový obr. 1). Potom sa počet redundantných pripojení určí nasledovne.

Majú rovnaké výskumné metódy bez ohľadu na oblasť ich použitia alebo funkčný účel.

Je potrebné vedieť, čo je to štruktúrna skupina (skupina Assur), ako sa určuje jej trieda, poradie a typ. Je vhodné si zapamätať tabuľku znázorňujúcu kombináciu väzieb a kinematických párov piatej triedy v skupine:

n skupín 2 4 6 8
P 5 skupín 3 6 9 12

Riešenie problému začína určením počtu stupňov voľnosti kinematického reťazca, ktorý je základom tohto mechanizmu. V súlade s počtom stupňov voľnosti je priradený počet počiatočných článkov (alebo vstupných článkov), po ktorých sa reťaz stáva mechanizmom.

Po pridaní každej skupiny Assur by sa mal získať prechodný mechanizmus s rovnakým počtom stupňov voľnosti ako daný. Po pridaní poslednej skupiny by sa mal získať pôvodne špecifikovaný mechanizmus.

Upozorňujeme, že trieda mechanizmu (a teda metódy jeho riešenia) sú určené nielen schémou mechanizmu, ale aj tým, ktorý odkaz je akceptovaný ako vstup. S rovnakou schémou, ale s rôznymi vstupnými prepojeniami, je možné získať mechanizmy rôznych tried, a preto budú metódy ich štúdia odlišné.

Treba tiež poznamenať, že prítomnosť uzavretých slučiek v schéme zapojenia mechanizmu neurčuje triedu mechanizmu, pretože pri rozdelení do assurských skupín sa tieto kontúry môžu rozpadnúť. Ale ak je nejaký obvod zachovaný v skupine Assur, potom to určuje triedu tejto skupiny a prostredníctvom triedy skupiny - triedu mechanizmu.

Mechanizmy môžu obsahovať dvojité a zložitejšie pánty, preto si treba dávať pozor pri určovaní počtu stupňov voľnosti, ako aj pri rozdeľovaní mechanizmu do skupín Assur.

Treba mať na pamäti nasledovné:

  • pri rovnakej schéme je možné získať rôzne mechanizmy z pohľadu metód výskumu, ak sú ako vstup špecifikované rôzne väzby;
  • z rovnakých skupín Assur môžete vytvoriť rôzne mechanizmy s rôznymi funkčnými účelmi;
  • štruktúrna skupina (skupina Assur) má rovnaké vlastnosti a metódy výskumu bez ohľadu na mechanizmus, v ktorom sa nachádza. Táto veľmi dôležitá vlastnosť nám umožňuje vyvinúť metódy výskumu len pre assurské skupiny, a nie pre každý mechanizmus z ich obrovského počtu;
  • Uvažovaná štrukturálna klasifikácia je použiteľná nielen na analýzu existujúcich mechanizmov, ale aj na cielenú syntézu mechanizmov s predvídateľnými vlastnosťami (priradením Assurových skupín k počiatočným alebo k počiatočným mechanizmom a ich ďalším vrstvením).

Ak má mechanizmus dva stupne voľnosti, je potrebné zadať dve počiatočné väzby.

Ak má mechanizmus vyššie kinematické páry triedy IV, tak pred rozdelením mechanizmu do štruktúrnych skupín je potrebné vyššie páry nahradiť reťazami s nižšími pármi, pretože Skupiny Assur zahŕňajú iba páry triedy V.

Pre následnú analýzu je vhodné porovnať počet stupňov voľnosti daného mechanizmu a mechanizmu získaného po výmene vyšších párov.

V mechanizme môžu byť ďalšie stupne voľnosti. Vzorec na určenie počtu stupňov voľnosti dáva správny výsledok pre všeobecný prípad, ale v konkrétnom prípade pre určité veľkosti väzieb sa skutočný počet stupňov voľnosti môže líšiť od počtu stupňov určených vzorcom.

Prítomnosť okrúhleho valca zvyčajne poskytuje dodatočný stupeň voľnosti (jeho rotácia okolo vlastnej osi dáva mechanizmu dodatočný stupeň voľnosti, ale tento pohyb neovplyvňuje povahu činnosti zostávajúcich článkov a celého mechanizmu ako celý). Preto musí byť počet počiatočných mechanizmov špecifikovaný podľa efektívneho počtu stupňov voľnosti (W skutočný = W vypočítaný – W extra).

Pri výmene najvyššieho páru prebytočný stupeň voľnosti automaticky zmizne (preto po výmene najvyššieho páru bude nová vypočítaná hodnota počtu stupňov voľnosti rovná aktuálnemu počtu stupňov voľnosti). To je vhodné na monitorovanie správnosti stanovenia prítomnosti alebo neprítomnosti ďalších stupňov voľnosti.

V niektorých prípadoch je ťažké určiť triedu skupín Assur, a teda aj mechanizmus podľa kinematickej schémy, pretože niektoré trojuholníky sa zvrhnú na rovné čiary, strany obrysov môžu byť znázornené posuvníkmi atď. V dôsledku toho je pomerne ťažké určiť prítomnosť uzavretého obrysu v skupine a počet jeho strán. V tomto prípade je vhodné použiť konštrukciu blokovej schémy mechanizmu (alebo samostatnej skupiny).

Štrukturálny diagram je nakreslený bez mierky, všetky články zahrnuté v troch kinematických pároch sú znázornené vo forme tuhých trojuholníkov, články zahrnuté v štyroch kinematických pároch sú znázornené vo forme tuhých štvoruholníkov atď., Všetky posúvače sú konvenčne nahradené závesmi. Takto je vytvorený ďalší mechanizmus s rovnakou štruktúrou, ale s viac vizuálnym diagramom na riešenie tohto problému. Prirodzene, ďalší výskum zvažuje pôvodne špecifikovaný mechanizmus.

Zdieľajte s priateľmi alebo si uložte:

Načítava...