трусики женские украина

На головну

 Структурний аналіз механізмів - Промисловість, виробництво

ЗМІСТ

ВСТУП

1.Основні поняття та визначення в теорії механізмів

2. Кінематичні пари і їх класифікація

3. Кінематичні ланцюги

4. Ступінь рухливості плоскою кінематичного ланцюга

ЛІТЕРАТУРА

ВСТУП

Тема контрольної роботи «Структурний аналіз механізмів» з дисципліни «Теорія механізмів і машин».

Мета роботи: формування знань структурного аналізу механізмів.

Завдання роботи: ознайомитися з принципами освіти механізмів і системою їх класифікації.

Основні питання теми:

- Основні поняття та визначення в теорії механізмів;

- Кінематичні пари і їх класифікація;

- Кінематичні ланцюги;

- Ступінь рухливості плоскою кінематичного ланцюга;

- Принцип освіти механізмів.

1. Основні поняття та визначення в теорії механізмів

Теорія механізмів і машин вивчає будову, кінематику і динаміку механізмів і машин.

Механізмом називається штучно створена система тіл, призначена для перетворення руху одного або декількох тіл в необхідні рухи інших тіл.

Тверді тіла, що входять до складу механізму, називаються ланками.

Кожна рухома деталь або група деталей, що утворює одну жорстку рухливу систему тіл, називається рухомим ланкою механізму.

Усі нерухомі деталі утворюють одну жорстку нерухому систему тіл, звану нерухомим ланкою або стійкою.

Отже, будь-який механізм має одне нерухоме і одне або кілька рухомих ланок.

З'єднання двох дотичних ланок, що допускає їх відносний рух, називається кінематичною парою.

Поверхні, лінії, точки ланки, за якими воно може стикатися з іншою ланкою, утворюючи кінематичну пару, називаються елементами ланки.

Пов'язана система ланок, що утворюють між собою кінематичні пари, називається кінематичною ланцюгом.

Механізм - є кінематична ланцюг, використовувана для здійснення необхідного руху.

Механізми, що входять до складу машини, різноманітні. З точки зору їх функціонального призначення механізми машини поділяються на такі види:

а) механізми двигунів і перетворювачів:

механізми двигунів здійснюють перетворення різних видів енергії в механічну роботу;

механізми перетворювачів здійснюють перетворення механічної роботи в інші види енергії;

б) передавальні механізми, що здійснюють передачу руху від двигуна до технологічної машині або виконавчому органу;

в) виконавчі механізми, що безпосередньо впливають на оброблювану середу або об'єкт;

г) механізми управління, контролю і регулювання, які здійснюють управління технологічним процесом, контроль і т.п .;

д) механізми автоматичного рахунки, зважування та пакування, застосовувані в машинах, що випускають масову штучну продукцію.

2. Кінематичні пари і їх класифікація

Головною властивістю пари є число геометричних параметрів, за допомогою яких можна визначити відносне положення пов'язаних ланок. Наприклад, при зіткненні по поверхні обертання відносне положення ланок цілком визначається завданням лише одного параметра - кута відносного повороту ланок в площині, перпендикулярній осі обертання.

При зіткненні по сферичній поверхні таких параметрів вже три - це кути повороту навколо трьох взаємно перпендикулярних осей, що перетинаються в центрі сфери.

Отже, елементи кінематичної пари накладають на відносний рух ланок деякі обмеження, пов'язуючи між собою певним чином координати точок обох ланок.

Обмеження, що накладаються елементами кінематичної пари на відносний рух ланок, що утворюють пару, називають зв'язками, а управління, що виражають ці обмеження - рівняннями зв'язку.

Розглянемо, які зв'язку і в якій кількості можуть бути накладені на відносний рух ланок кінематичної пари.

Як відомо, в загальному випадку всяке вільно рухається в просторі абсолютно тверде тіло має шістьма ступенями свободи:

трьома обертаннями навколо осей X, Y, Z і трьома поступальними рухами уздовж тих же осей.

Зв'язку, накладені на відносний рух ланки кінематичної пари, обмежують ті ж можливі відносні руху, якими володіють ланки у вільному стані.

В результаті цих обмежень деякі з шести можливих відносних рухів вільно рухомого ланки стають для нього пов'язаними. Залишилися незалежними можливі руху визначають число ступенів свободи ланок кінематичної пари в їх відносному русі.

Кінематичні пари в залежності від числа умов зв'язку, що накладаються на відносний рух її ланок, розділені на п'ять класів:

- Пара I класу - (рис.1 а) пятіподвіжная пара, має число ступенів свободи ланок, рівне п'яти і число умов зв'язку, рівне 1;

- Пара II класу - (рис.1 б) четирехподвіжная пара, число ступенів свободи ланки кінематичної пари дорівнює чотирьом, число умов зв'язку дорівнює 2;

- Пара III класу - (рис.1 в, і, г) трехподвіжная пара, число ступенів свободи ланки кінематичної пари дорівнює трьом, число умов зв'язку - 3;

- Пара IV класу - (рис.1 д, і, е) двухподвіжная пара, число ступенів свободи ланки дорівнює 2, число умов зв'язку - 4;

- Пара V класу - (рис.1 ж, з. І) одноподвіжная (обертальна пара), число ступенів свободи ланки дорівнює одиниці, число умов зв'язку дорівнює 5.

Кінематичні пари діляться на просторові і плоскі. Просторовими кінематичними парами називається пара, точки ланок яких у відносному русі описують просторові криві. Плоскими кінематичними парами називаються такі пари, точки ланок яких у відносному русі переміщаються в паралельних площинах, тобто їх траєкторії є плоскими кривими. У сучасному машинобудуванні особливо широке застосування отримали плоскі механізми, ланки яких входять до пари IV і V класів.

Рис.1

Кінематичні пари розрізняються також за характером дотику ланок. Якщо елементи кінематичної пари такі, що при кожному відносному положенні ланок вони мають зіткнення по поверхні, то пару називають нижчої. Якщо ж торкання відбувається в окремих точках або по лініях, то пару називають вищої.

При відносному русі ланок, що утворюють нижчу пару, поверхні їхнього зіткнення ковзають один по одному. Якщо ж ланки утворюють вищу пару, то їх відносний рух може відбуватися як при ковзанні елементів пари, так і без нього - перекочування.

3. Кінематичні ланцюги

Кінематичні ланцюги за характером відносного руху ланок поділяються на плоскі і просторові. Кінематична ланцюг називається плоскою, якщо точки її ланок описують траєкторії, що лежать в паралельних площинах. Кінематична ланцюг називається просторової, якщо точки її ланок описують неплоскі траєкторії або траєкторії, що лежать в пересічних площинах.

По виду ланок, що входять до кінематичні ланцюги, останні поділяються на прості і складні.

Простий називається такий ланцюг, у якій кожна ланка входить не більше ніж в два кінематичні пари (рис.2).

Складною кінематичної ланцюгом називається ланцюг, в якій є хоча б одна ланка, що входить більш ніж в два кінематичні пари (рис.3).

Рис.2 Рис.3

Замкнутої називається кінематичний ланцюг, кожна ланка якої входить в дві і більше кінематичних пар.

Незамкненою кінематичної ланцюгом називається кінематичний ланцюг, в якій є ланки, що входять тільки в одну кінематичну пару.

При рівному числі рухомих ланок замкнуті ланцюги мають менше число ступенів свободи, ніж незамкнуті. Замкнуті ланцюги широко застосовуються в кінематичних ланцюгах робочих машин, верстатів, автоматів і т.д., розімкнуті - в ланцюгах маніпуляторів і роботів.

У машинах зазвичай застосовуються такі кінематичні ланцюги, у яких одна з ланок нерухомо, тобто є стійкою. Наприклад, у механізмі двигуна внутрішнього згоряння кривошип, шатун, поршень і циліндр утворюють кінематичну ланцюг, у якої нерухомим ланкою (стійкою) є циліндр з рамою двигуна (рис.4 а, б).

Ланка механізму, на яке діють зовнішні сили, що приводять його в рух, називається ведучим. Ланка, до якого прикладені корисні опору, заради подолання яких побудований механізм, називається веденим.

Рис.4 а Рис.4 б

При дослідженні кінематики механізму, рух однієї з ланок вважають заданим. Його називають вхідним. Ланка, рух якого хочуть визначити в залежності від руху вхідного, називають вихідним. У нашому прикладі повзун - вихідна ланка, кривошип -вхідний.

4. Ступінь рухливості плоскою кінематичного ланцюга

кінематичний пар ланцюг плоский механізм

Кожне вільне тіло при плоскопаралельному русі володіє трьома ступенями свободи, тому до з'єднання К-ланок в кінематичні пари вони все володіли ЗК ступенями свободи.

При з'єднанні ланок у кінематичні пари останні забирають у них певну кількість ступенів свободи: пари V-го класу в плоских механізмах віднімають два ступені свободи (з трьох), залишаючи одну; пари IV-го класу віднімають одну ступінь свободи, залишаючи дві.

Таким чином, плоска кінематична ланцюг буде володіти наступним кількістю свободи:

H = 3K - 2p1 - p2

Якщо одна ланка кінематичного ланцюга зробити нерухомим, то число ступенів свободи зменшиться ще на три і відносно нерухомого ланки дорівнюватиме:

W = H - 3 або W = 3 (k-1) - 2p1 - p2

Позначаючи k - 1 = n (кількість рухомих ланок), остаточно отримаємо:

W = 3n - 2p1 - p2

де:

n - число рухомих ланок кінематичного ланцюга;

p1 - ??число вищих пар (що накладають по одній умові зв'язку);

p2 - число нижчих пар в кінематичного ланцюга (що накладають по дві умови зв'язку).

Так, кінематична ланцюг двигуна має 3 рухомих ланки, 3 пари обертання і 1 поступальну пару, всього 4 нижчих пари. Тому для неї

W = 3 · 3 - 2 · 4 = 1

Число ступенів свободи кінематичного ланцюга щодо нерухомого ланки W називається ступенем рухливості кінематичного ланцюга.

Формула для визначення ступеня рухливості кінематичного ланцюга була вперше отримана відомим російським ученим П.Л.Чебишевим в 1869 р і носить його ім'я. Ця формула придатна тільки для плоских кінематичних ланцюгів.

Переймаючись різними поєднаннями цих чисел, можна отримати групи різного виду. Всі одержані таким способом групи можна розбити по класах.

Розглянемо структурну класифікацію плоских механізмів.

Назвемо умовно провідне ланка і стійку, що утворюють кінематичну пару V класу, механізмом I класу (рис.5).

Освіта будь-якого плоского механізму може бути представлено як послідовне приєднання груп ланок, які відповідають умові W = 0, до початкового механізму.

провідна ланка провідна ланка

Рис.5

Наприклад, перша група (ріс.6.а) приєднується до одного механізму I класу (провідному ланці і стійці), наступна група - або до ланок першої групи, або частково до ланок першої групи і ведучому ланці або до стійки і т.д.

Механізми, утворені приєднанням декількох груп до механізму I класу, так само як і сам він, володіють ступенем рухливості, що дорівнює одиниці, так як групи не змінюють ступеня рухливості механізму, до якого вони приєднуються.

Механізми можуть бути утворені також і приєднанням груп одночасно до кількох механізмам I класу (рис .6.б). У цих випадках ступінь рухливості одержуваних механізмів буде дорівнює числу механізмів I класу, до яких провадиться таке приєднання груп, тобто числа провідних ланок отриманого механізму.

а) 2 - ведуча ланка б) 2 і 5 - провідні ланки

Рис. 6

Група ланок (рис.7), що має дві ланки і три пари V класу, називається групою II класу другого порядку або двухповодковой групою Ассура. (Приєднання цієї групи до основного механізму проводиться двома поводками ВС і CD).

Порядок групи визначається числом елементів, якими група приєднується до основного механізму.

Механізми, до складу яких входять групи класів не вище другого, називаються механізмами II класу.

Група, яка містить дві ланки і три обертальні пари, називається першим видом групи II класу.

Рис.7

Усі наступні види групи II класу можуть бути отримані шляхом заміни окремих обертальних пар парами поступальними.

Другим видом є той вид, при якому поступальної парою замінена одна з крайніх обертальних пар (рис.8).

Рис. 8

Третій вид - поступальної парою замінена середня обертальна пара (рис.9).

Рис.9

Четвертий вид - дві крайні обертальні пари замінені двома поступальними парами (рис.10).

Рис.10

П'ятий вид - поступальними парами замінені крайня і середня обертальні пари (рис.11).

Рис.11

Таким чином, в плоских механізмах з обертовими, поступальними та вищими парами IV і V класів є п'ять груп II класу. Більшість сучасних механізмів, застосовуваних у техніці, належить до механізмів II класу.

Розглянемо тепер другий можливе поєднання чисел ланок і кінематичних пар. Наступна за кількістю ланок група повинна містити чотири ланки і шість пар V класу (рис.12). Для цього поєднання можуть бути отримані три типи кінематичних ланцюгів, структурні принципи освіти яких різні.

Перша кінематична ланцюг являє собою більш складну незамкнуту кінематичну ланцюг і є групою III класу третього порядку і називається трехповодковой групою.

Рис.12

Ланка EFC - базисне ланка.

Механізми, до складу яких входять групи не вище груп III класу третього порядку, називаються механізмами III класу (рис.13).

Рис.13

Друга кінематична ланцюг - замкнута кінематична ланцюг, який приєднується до ланок «k» і «m» основного механізму не елементами повідків, а вільними елементами B і G, що належать базисними ланками (рис.14).

Рис.14

Дана група окрім двох базисних ланок BCD і EGF, що утворюють два жорстких замкнутих контуру, має один рухомий чотиристоронній замкнутий контур CEFD (рис.15).

Групи, до складу яких входять рухливі чотиристоронні замкнуті контури, відносять до груп IV класу.

Третій вид кінематичного ланцюга: цей ланцюг розпадається на дві найпростіші групи II класу - BCD і EFG - і тому відноситься до вже раніше розглянутим і не представляє нічого принципово нового (рис.16).

Рис. 1.15 рис.1.16

Отже, до складу групи II класу входить односторонній контур, до групи III класу - тристоронній замкнутий контур, в групу IV класу замкнутий чотиристоронній контур. Всі розглянуті групи виходять відповідними змінами структури контурів.

ЛІТЕРАТУРА

1. Артоболевский І.І. Теорія механізмів і машин. М, 1975, с.48-90.

2. Кореняко А.С. та ін. Курсове проектування з теорії механізмів і машин. Київ, 1970, С.11-15.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка