Mexanizm tuzilishi.
Kinematik juftlarning tasnifi
Kinematik juftliklar (KP) quyidagi mezonlarga ko'ra tasniflanadi:
1) bog'lanish yuzalarining aloqa nuqtasi (ulanish nuqtasi) turiga ko'ra:
Bog'lanishlarning aloqasi tekislik yoki sirt (surma juftlari) bo'ylab amalga oshiriladigan pastki bo'lganlar;
Yuqori, unda bog'lanishlarning aloqasi chiziqlar yoki nuqtalar bo'ylab amalga oshiriladi (dumalab siljish imkonini beruvchi juftliklar). Ular, masalan, tishli va vites mexanizmlarida mavjud).
2) juftlik hosil qiluvchi bog‘lanishlarning nisbiy harakatiga ko‘ra:
aylanish;
Tarjima;
silindrsimon;
sharsimon;
Vida;
Yassi.
Bog'lanishlari faqat aylanma, translatsiya, silindrsimon va sferik juftlarni hosil qiladigan mexanizm deyiladi. dastagi.
3) yopilish usuliga ko'ra (juftlik bo'g'inlari orasidagi aloqani ta'minlash):
Quvvat (og'irlik kuchlarining ta'siri yoki bahorning elastik kuchi tufayli);
Geometrik (juftning ishchi yuzalarining dizayni tufayli).
2.1-rasm 2.2-rasm
4) bo'g'inlarning nisbiy harakatida harakatchanlik soniga ko'ra.
5) bog'lanishlarning nisbiy harakatiga qo'yilgan ulanish shartlari soniga ko'ra (ulanish shartlari soni kinematik juftlik sinfini belgilaydi);
Kosmosda bo'lgan tana (X, Y, Z Dekart koordinatalari tizimida) 6 erkinlik darajasiga ega. U X, Y va Z uchta o'qning har biri bo'ylab harakatlanishi, shuningdek, har bir o'q atrofida aylanishi mumkin (2.3-rasm). Agar tana (bog'lanish) boshqa jism (bog') bilan kinematik juftlik hosil qilsa, u ushbu 6 erkinlik darajasidan birini yoki bir nechtasini yo'qotadi.
Guruch. 2.3. Tananing kosmosdagi erkinlik darajalari
Bog'lanishlarning har birining harakatchanligiga o'rnatilgan bog'lanishlar soniga qarab, barcha juftliklar beshta sinfga bo'linadi. Masalan, kinematik juftlikni hosil qilgan jismlar (bog'lar) har biri 5 daraja erkinlikni yo'qotgan bo'lsa, bu juftlik 5-sinfning kinematik juftligi deyiladi. Agar erkinlikning 4 darajasi yo'qolsa - 4-sinf va boshqalar. Erkinlik darajalari soni bilan ko'rsatiladi. O'rnatilgan ulanishlar soni bilan belgilanadi. Bunda harakatchanlik darajalari sonini quyidagi formula bilan aniqlash mumkin.
Birinchi darajali juftlik: ; .
Ikkinchi darajali juftlik: ; .
Uchinchi sinf juftligi: ; .
To'rtinchi sinf juftligi: ; .
Beshinchi sinf juftligi: ; .
Juftlik tasnifiga misollar:
"Vint-gayka" kinematik juftligini ko'rib chiqing (2.4-rasm). Bu juftlikning erkinlik darajalari soni 1, o'rnatilgan bog'lanishlar soni esa 5. Bu juftlik beshinchi sinf juftligi bo'ladi, vint yoki gayka uchun faqat bitta harakat turini erkin tanlash mumkin, ikkinchisi esa. harakat hamroh bo'ladi.
2.4-rasm
Kinematik zanjirlarning tasnifi
Kinematik juftliklar bilan o'zaro bog'langan bir nechta bo'g'inlar kinematik zanjir hosil qiladi.
Kinematik zanjirlar quyidagilar:
Yopiq (oddiy). Yopiq zanjirda har bir bo'g'in kamida ikkita kinematik juftlikni o'z ichiga oladi.
Ochiq (oddiy).
Kompleks.
Filiallar mavjudligiga asoslanadi zanjirlarni farqlash oddiy(zanjirning har bir bo'g'ini ikkitadan ko'p bo'lmagan kinematik juftlikni o'z ichiga oladi) va murakkab yoki tarvaqaylab ketgan(ba'zi havolalar uch yoki undan ortiq juft bo'ladi); tarvaqaylab ketgan zanjirlarda bir nechta (ikki, uch va boshqalar) deb ataladigan menteşeler mavjud bo'lishi mumkin.
Bog'lanishlarning harakatlanish maydoni bo'yicha zanjirlardir tekis(barcha bo'g'inlar nuqtalarining traektoriyalari parallel tekisliklarda yotgan tekis egri chiziqlardir) va fazoviy.
Kinematik zanjirdan mexanizm olish uchun quyidagilar zarur:
Bitta havolani ko'chmas holga keltiring, ya'ni. ramka (rafta) hosil qilish;
Bir yoki bir nechta bo'g'inlar uchun harakat qonunini shunday o'rnating (ularni etakchiga aylantiring), boshqa barcha bo'g'inlar kerakli harakatlarni amalga oshiradi.
Ba'zi qo'shimcha ta'riflar:
Umumlashtirilgan mexanizm koordinatasi- mexanizmning barcha bo'g'inlarining rafga nisbatan o'rnini aniqlaydigan mustaqil koordinatalarning har biri;
Mexanizmning erkinlik darajalari soni- bu butun kinematik zanjirning sobit bo'g'inga (rack) nisbatan erkinlik darajalari soni.
Umumiy ma'noda fazoviy kinematik zanjir uchun biz shartli ravishda belgilaymiz:
Harakatlanuvchi havolalar soni - n,
Bu barcha bog'lanishlarning erkinlik darajalari soni 6n,
5-sinfning kinematik juftlari soni - P 5,
5-sinfning kinematik juftlari tomonidan ularga kiritilgan bog'lanishlarga o'rnatilgan bog'lanishlar soni 5R 5,
4-sinfning kinematik juftlari soni - R 4,
4-sinf kinematik juftliklari tomonidan ularga kiritilgan bog'lanishlarga o'rnatilgan bog'lanishlar soni 4P 4 va boshqalar.
Kinematik zanjirning bo'g'inlari, boshqa zvenolar bilan kinematik juftliklar hosil qilib, erkinlik darajalarining bir qismini yo'qotadi. Rafga nisbatan kinematik zanjirning erkinlik darajalarining qolgan sonini formula bo'yicha hisoblash mumkin.
Bu fazoviy kinematik zanjirning strukturaviy formulasi yoki P.I. tomonidan olingan Malyshev formulasi. Somov 1887 yilda ishlab chiqilgan va A.P. Malyshev 1923 yilda.
Vt qiymati mexanizmning harakatchanlik darajasi deb ataladi (agar mexanizm kinematik zanjirdan hosil bo'lsa).
Yassi kinematik zanjir uchun va shunga mos ravishda tekis mexanizm uchun
Ushbu formula P.L deb ataladi. Chebishev (1869). Buni Malyshev formulasidan olish mumkin, agar tekislikda tananing oltita emas, balki uch erkinlik darajasi bo'lsa:
W qiymati mexanizmning qancha etakchi bo'g'inlarga ega bo'lishi kerakligini ko'rsatadi (agar W = 1 - bitta, W = 2 - ikkita etakchi havola va boshqalar).
Strukturaviy sintez va tahlil tushunchasi
Har qanday texnik tizimning tuzilishi funktsional jihatdan bog'langan elementlar to'plami va ular orasidagi munosabatlar bilan belgilanadi. Shu bilan birga, mexanizmlar uchun elementlar deganda bo'g'inlar, bo'g'inlar guruhlari yoki tipik mexanizmlar, aloqalar esa harakatlanuvchi (KP) yoki qo'zg'almas ulanishlar sifatida tushuniladi. Shuning uchun, ostida mexanizm tuzilishi uning elementlari va ular o'rtasidagi munosabatlarning yig'indisi sifatida tushuniladi, ya'ni. bog'lanishlar, guruhlar yoki odatiy mexanizmlar va harakatlanuvchi yoki qo'zg'almas ulanishlar to'plami. Mexanizmning geometrik tuzilishi uning elementlarining geometrik shakli, joylashuvi va ular orasidagi bog'lanish turini ko'rsatish orqali to'liq tavsiflanadi. Mexanizmning tuzilishi dizaynning turli bosqichlarida, turli darajadagi mavhumlik bilan tavsiflanishi mumkin: funktsional darajada - funktsional diagramma, bo'g'inlar va strukturaviy guruhlar darajasida - blok-sxema va boshqalar. Strukturaviy sxema- GOST tomonidan tavsiya etilgan belgilar (masalan, GOST 2.703-68 ga qarang) yoki maxsus adabiyotlarda qabul qilingan, elementlarning soni va joylashuvi (bog'lanishlar, guruhlar) to'g'risidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan mexanizmning grafik tasviri, shuningdek ushbu elementlarni bog'laydigan kinematik juftlarning turi va sinfi bo'yicha. Mexanizmning kinematik diagrammasidan farqli o'laroq, strukturaviy diagrammada havolalarning o'lchamlari haqida ma'lumot mavjud emas va o'lchovni kuzatmasdan chiziladi. (Eslatma: kinematik sxema- uning kinematikasini o'rganish uchun mo'ljallangan mexanizmning grafik modeli.)
Strukturaviy sintezda dizaynning har qanday bosqichida bo'lgani kabi, sintez vazifalari va tahlil vazifalari farqlanadi.
Strukturaviy tahlil vazifasi ma'lum bir mexanizmning strukturasi parametrlarini aniqlash vazifasi - bo'g'inlar va tizimli guruhlar soni, CP soni va turi, harakatchanlik soni (asosiy va mahalliy), konturlar soni va ortiqcha bog'lanishlar soni. .
Strukturaviy sintez vazifasi Belgilangan xususiyatlarga ega yangi mexanizmning tuzilishini sintez qilish vazifasi: harakatchanlik soni, mahalliy harakatchanlikning yo'qligi va haddan tashqari ulanishlar, ma'lum bir turdagi juftliklar bilan bog'lanishlarning minimal soni (masalan, faqat aylanish, texnologik jihatdan eng ilg'or) va boshqalar.
Strukturaviy sintez va analizning asosiy tushunchalari
Mexanizmning harakatchanligi- tekislikdagi yoki kosmosdagi mexanizm bo'g'inlarining holatini yagona aniqlaydigan mustaqil umumlashtirilgan koordinatalar soni.
Ulanish- tananing berilgan koordinata bo'ylab harakatlanishiga qo'yilgan cheklash.
Ortiqcha (passiv)- berilgan koordinatada mavjud bo'lgan bog'lanishlarni takrorlaydigan yoki takrorlaydigan mexanizmdagi bunday bog'lanishlar va shuning uchun mexanizmning haqiqiy harakatchanligini o'zgartirmaydi. Bunday holda, mexanizmning hisoblangan harakatchanligi pasayadi va uning statik noaniqlik darajasi oshadi. Ba'zida boshqa ta'rif ishlatiladi: Ortiqcha ulanishlar- bu bog'lanishlar bo'lib, ularning soni mexanizmdagi kinematik juftliklar tomonidan o'rnatilgan bog'lanishlarning umumiy soni va barcha bo'g'inlarning harakatchanlik darajalari yig'indisi, mahalliy harakatchanlik va berilgan (kerakli) harakatchanlik o'rtasidagi farq bilan belgilanadi. butun mexanizm.
Mahalliy harakatchanlik- mexanizmning harakatchanligi, bu uning joylashuv funktsiyasiga (va uzatish funktsiyalariga) ta'sir qilmaydi, lekin mexanizmga boshqa maqsadlarda kiritiladi (masalan, rolikning kamar mexanizmidagi harakatchanligi eng yuqori juftlikda almashtirishni ta'minlaydi. dumalab ishqalanish orqali toymasin ishqalanish).mexanizmlar va mashinalar. Tuzilishi, articulated-tutqichning kinematikasi va dinamikasi mexanizmlar: Qo'llanma. ...
Binolar ( tuzilmalar) mexanizmlar; - qoidalarni belgilash mexanizmlar va traektoriyalar ... mexanizmi: I(4-1) → II(2-3) Mexanizm tegishli mexanizmlar II sinf bo'yicha tasnifi I.I. Artobolevskiy. 1.2 Kinematik... ichida kinematik juftliklar mexanizmi joylashgan...
... tasnifi harakat qiluvchi kuchlar kinematik juftliklar mexanizmlar? - Reaksiyalarni idealda tasvirlang kinematik juftliklar tekis mexanizmi? - Kuchni hisoblash turlarini sanab bering mexanizmlar ...
... mexanizmlar. TMM - bu o'rganadigan fan tuzilishi, kinematika va dinamika mexanizmlar... avtomobillar va mexanizmlar. 14.1 Tasniflash mashinalar va mexanizmlar Mashina - bu ... u reaktsiyaning ta'rifini o'z ichiga oladi kinematik juftliklar mexanizmi, shuningdek, muvozanatlashuvchi kuchlar ...
uchun havolalar mexanizmi, n=5; P5 - raqam kinematik bug ' V sinf, P5 = 7; P4 - raqam kinematik bug ' IV sinf... mexanizmi ko'ra tarkibiy guruhlarga bo'linadi tasnifi I. I. Artobolevskiy, biz tekshirilganlarni buzamiz mexanizmi tarkibiy guruhlarga bo'linadi. Mexanizm ...
Fizik miqdorlar va o'lchov birliklari,
Mexanikada qo'llaniladi
| Jismoniy miqdor | O'lchov birligi | ||
| Ism | Belgilanish | Ism | Belgilanish |
| Uzunlik Massa Vaqti Tekislik burchagi Nuqtaning siljishi Chiziqli tezlik Burchak tezligi Chiziqli tezlanish Burchak tezlanishi Aylanish chastotasi Material zichligi Inersiya momenti Kuch Kuch momenti Moment momenti Ish Kinetik energiya Quvvat | L, l, r m T, t a, b, g, d S u w a e n r J F, P, Q, G M T A E N | Metr Kilogramm Ikkinchi Radian, gradus Metr soniyada metr Radian soniyada Metr kvadrat soniyada Radian kvadrat soniyada inqilob daqiqada bir kub metr Kilogramm kvadrat Nyuton Nyuton metr Nyuton metr Joul Joul Vatt | m kg s rad, a 0 m m / s rad / s, 1 / s m / s 2 rad / s 2, 1 / s 2 rpm kg / m 3 kg. m 2 N (kg. m / s 2) Nm Nm J \u003d Nm J W (J / s) |
MEXANIZMLARNING TUZILISHI VA TASNIFI
Mexanizm tuzilishi
Mexanizmlar o'z ichiga oladi qattiq jismlar kim chaqiriladi havolalar. Bog'lanishlar mustahkam bo'lmasligi mumkin (masalan, kamar). Gidravlik va pnevmomexanizmlardagi suyuqliklar va gazlar bog'lanish hisoblanmaydi.
Mexanizmlarning kinematik diagrammalarida havolalarning shartli ko'rinishi GOST tomonidan tartibga solinadi. Ba'zi havolalarning rasmlariga misollar shaklda ko'rsatilgan. 1.1.
Guruch. 1.1. Bog'langan rasmlarga misollar
mexanizmlarning kinematik diagrammalarida
Bog'lanishlar sodir bo'ladi:
– kiritish(etakchi) - ularning ajralib turadigan xususiyati shundaki, ularga qo'llaniladigan kuchlarning elementar ishi ijobiydir (agar kuchning yo'nalishi uni qo'llash nuqtasining harakat yo'nalishiga to'g'ri kelsa yoki kuchning ishi ijobiy hisoblanadi. unga o'tkir burchak);
– dam olish kunlari(qul) - ularga qo'llaniladigan kuchlarning elementar ishi manfiy (agar kuchning yo'nalishi uni qo'llash nuqtasining harakat yo'nalishiga qarama-qarshi bo'lsa, kuchning ishi salbiy hisoblanadi);
– mobil;
– harakatsiz(to'shak, tokcha).
Kinematik diagrammalarda havolalar arab raqamlari bilan ko'rsatilgan: 0, 1, 2 va boshqalar. (1.1-rasmga qarang).
Ikki qo'shni bo'g'inning harakatlanuvchi ulanishi deyiladi kinematik juftlik. Bu bir bo'g'inning boshqasiga nisbatan harakatlanish imkoniyatini beradi.
Kinematik juftlarning tasnifi
1. Bog'lanishlarni ulash elementlari bo'yicha kinematik juftliklar bo'linadi:
- yuqori uchun(ular, masalan, tishli va vitesli mexanizmlarda mavjud) - aloqalar bir chiziq bo'ylab yoki bir nuqtada bir-biriga bog'langan:
– pastroq- zvenolarning bir-biri bilan bog'lanishi sirtda sodir bo'ladi. O'z navbatida, quyi birikmalar bo'linadi:
aylanish uchun
progressiv
silindrsimon
|
sharsimon
2. Ustiga qo‘yilgan bog‘lanishlar soni bo‘yicha. Kosmosda bo'lgan tana (kartezian koordinata tizimida). X, Y, Z) 6 erkinlik darajasiga ega. U uchta o'qning har biri bo'ylab harakatlanishi mumkin X, Y va Z, shuningdek, har bir o'q atrofida aylantiring (1.2-rasm). Agar tana (bog'lanish) boshqa jism (bog') bilan kinematik juftlik hosil qilsa, u ushbu 6 erkinlik darajasidan birini yoki bir nechtasini yo'qotadi.
Tananing (bog'lanish) yo'qotgan erkinlik darajalari soniga ko'ra kinematik juftliklar 5 sinfga bo'linadi. Masalan, kinematik juftlikni hosil qilgan jismlar (bog'lar) har biri 5 daraja erkinlikni yo'qotgan bo'lsa, bu juftlik 5-sinfning kinematik juftligi deyiladi. Agar erkinlikning 4 darajasi yo'qolsa - 4-sinf va boshqalar. Turli sinflarning kinematik juftliklariga misollar shaklda ko'rsatilgan. 1.2.
Guruch. 1.2. Turli sinflarning kinematik juftliklariga misollar
Strukturaviy va konstruktiv asosda kinematik juftlarni aylanma, tarjima, sferik, silindrsimon va boshqalarga bo'lish mumkin.
Kinematik zanjir
Kinematik juftliklar bilan o'zaro bog'langan bir nechta bog'lanishlar hosil bo'ladi kinematik zanjir.
Kinematik zanjirlar quyidagilar:
yopiq
ochiq
Kinematik zanjirdan jihoz oling, zarur:
- bitta havolani ko'chmas holga keltiring, ya'ni. ramka (rafta) hosil qilish;
- bir yoki bir nechta bo'g'inlar uchun harakat qonunini boshqa barcha bo'g'inlar bajaradigan tarzda o'rnating (ularni etakchi qilib qo'ying). talab qilinadi maqsadli harakatlar.
Mexanizmning erkinlik darajalari soni- bu butun kinematik zanjirning sobit bo'g'inga (rack) nisbatan erkinlik darajalari soni.
Uchun fazoviy umumiy shaklda kinematik zanjir, biz shartli ravishda belgilaymiz:
harakatlanuvchi qismlar soni - n,
bu barcha bog'lanishlarning erkinlik darajalari soni 6n,
5-sinfning kinematik juftlari soni - P5,
5-sinf kinematik juftliklari tomonidan ularga kiritilgan bog'lanishlarga o'rnatilgan bog'lanishlar soni, - 5R 5 ,
4-sinf kinematik juftliklar soni - R 4,
4-sinf kinematik juftliklari tomonidan ularga kiritilgan bog'lanishlarga o'rnatilgan bog'lanishlar soni, - 4P 4 va hokazo.
Uchun tekis kinematik zanjir va shunga mos ravishda tekis mexanizm uchunUshbu formula P.L deb ataladi. Chebishev (1869). Buni Malyshev formulasidan olish mumkin, agar tekislikda tananing oltita emas, balki uch erkinlik darajasi bo'lsa:
W \u003d (6 - 3)n - (5 - 3)P 5 - (4 - 3) P 4.
Vt qiymati mexanizm qancha harakatlantiruvchi bo'g'inlarga ega bo'lishi kerakligini ko'rsatadi (agar V= 1 - bir, V= 2 - ikkita etakchi havolalar va boshqalar).
Kinematik juftlarning asosiy xarakterli xususiyatlaridan biri bu eng oddiy nisbiy harakatlar soni bo'lib, ular kinematik juftlarga ulanganda mexanizmning bo'g'inlari yo'qoladi. Keling, buni bir misol bilan tushuntiramiz. Ma'lumki, erkin qattiq jism olti erkinlik darajasiga ega. Uning kosmosdagi ixtiyoriy harakati oltita mustaqil harakatning qo'shilishi natijasida ifodalanishi mumkin: koordinata o'qlariga uchta parallel parallel Ox, ooh, oz va bu o'qlarga parallel bo'lgan o'qlar atrofida uchta aylanish (1.2-rasm). Mexanizm bo'g'inlarining ulanish turiga qarab, ulardan biri ikkinchisiga nisbatan yuqorida sanab o'tilgan oltitaning bir, ikki, uch, to'rt yoki beshta harakatini bajarishi mumkin. Binobarin, kinematik juftliklar bog'lanishning nisbiy harakatlariga ma'lum cheklovlar qo'yadi, bu ularning ulanish usuliga bog'liq. Bunday cheklovlar deyiladi ulanishlar. Raqam S bog'lanishlar (geometrik), bog'lanishlarning nisbiy harakatini cheklash, tenglik bilan aniqlanadi S= 6 - IT, qaerda W- kinematik juftlikni tashkil etuvchi bog'lanishlarning erkinlik darajalari soni.
Akademik I.I.Artobolevskiy kinematik juftlarning tasnifini kiritdi, unga ko‘ra barcha de.
Guruch. 1.2
soniga qarab beshta sinfga bo'linadi S. Kinematik juftliklarning sinflar bo'yicha bo'linishi Jadvalda keltirilgan. 1.1. Bu erda o'qlar juftlik hosil bo'lgandan keyin saqlanib qolgan bog'lanishlarning mumkin bo'lgan siljishlarini belgilaydi. Har bir sinf uchun erkinlik darajalari soni ko'rsatilgan V va geometrik bog'lanishlar soni S. Turli sinflarning kinematik juftlarining shartli tasvirlari berilgan.
1.1-jadval
|
Kinematik juftlarning sxematik tasviri |
Shartli tasvir |
Kinematik juftlik sinfi |
||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
||||
|
|
Kinematik juftliklar, ularni tashkil etuvchi elementlarning turiga qarab, pastki va yuqoriga bo'linadi. Elementlari sirt bo'lgan eng past kinematik juftliklarga translyatsion, aylanma, sferik, spiral va tekislik juftlari kiradi (1.1-jadvalga qarang). Nuqtalar va chiziqlar yuqori kinematik juftlarning elementlari hisoblanadi. Yuqori kinematik juftliklar "samolyotdagi to'p" va "samolyotdagi silindr" juftlarini o'z ichiga oladi (1.1-jadvalga qarang). Pastki juftlarning afzalliklari yuqori juftlarga nisbatan kamroq eskirish bilan sezilarli kuchlarni uzatish qobiliyatidir; yuqori juftliklar uchun - ularning yordami bilan juda murakkab nisbiy harakatlarni ko'paytirish qobiliyati.
Kinematik zanjir– bu bir-biri bilan kinematik juftliklarni tashkil etuvchi bog'langan bog'lanishlar tizimi. Kinematik zanjirlar tekis va fazoviy, oddiy va murakkab, yopiq va ochiq turlarga bo'linadi (1.3-rasm). Kimga oddiy har bir bo'g'in ikkitadan ko'p bo'lmagan kinematik juftlikka kiritilgan zanjirlarni o'z ichiga oladi (1.3-rasm, a, b, d); uchun qiyin - uch yoki undan ortiq kinematik juftliklarga kiritilgan bog'lanishlarga ega bo'lgan zanjirlar (1.3-rasm, c); uchun yopiq- har bir bo'g'in kamida ikkita kinematik juftlikka kiritilgan zanjirlar (1.3-rasm, b– G), uchun ochiq - faqat bitta kinematik juftlikka kiritilgan zanjirlar (1.3-rasm, a). Yassi kinematik zanjirning barcha harakatlanuvchi bo'g'inlari bir xil sobit tekislikka parallel harakatlarni amalga oshiradi (1.1-rasmga qarang). Fazoviy kinematik zanjirlarda bo'g'inlarning nuqtalari fazoviy egri chiziqlarni tasvirlaydi yoki kesishgan tekisliklarda yotgan tekis egri chiziqlar bo'ylab harakatlanadi (1.4-rasm).
Kinematik zanjir tushunchasini kiritish orqali faqat qattiq jismlardan tashkil topgan mexanizmlarga yana bir ta'rif berish mumkin. mexanizmi bir turg'un bo'g'inga ega bo'lgan kinematik zanjir deyiladi (raf) va bir yoki bir nechta havolalarning berilgan harakati (etakchi) boshqa barcha havolalar (qullar) aniq belgilangan harakatlarni bajaring. Mexanizmlar ham yopiq, ham ochiq kinematik zanjirlar bilan tuzilishi mumkin. Ochiq kinematik zanjirga misol sifatida elementar manipulyator mexanizmini keltirish mumkin (1.5-rasm).
Guruch. 1.3
Guruch. 1.4
Guruch. 1.5
Ko'pgina mexanizmlar yopiq kinematik zanjirlar orqali hosil bo'ladi (1.1, 1.4-rasmga qarang).
Mexanizmlarni o'rganishda ularning shartli tasvirlaridan foydalaniladi, strukturaviy, kinematik va boshqa sxemalar tuziladi. Strukturaviy diagrammalar chizma shaklida tuziladi, unda GOST tomonidan o'rnatilgan belgilarni inobatga olgan holda ular bog'lanishlarni, kinematik juftlarni tasvirlaydi, raf va etakchi havolalarni ko'rsatadi (1.1-rasmga qarang). Muayyan masshtabda tuzilgan konstruktiv diagrammalar deyiladi kinematik diagrammalar.
Kinematik juftlik - bu bir bo'g'inning ikkinchisiga nisbatan harakatini ta'minlaydigan ikkita bo'g'inning ulanishi.
Kinematik juftliklar yuk va harakatni uzatadi va ko'pincha mexanizm va umuman mashinaning ishlashi va ishonchliligini aniqlaydi. Shu sababli, mashinalarni loyihalash va ishlatishda juftlik turini, uning shakli va o'lchamlarini, shuningdek, konstruktiv materiallar va moylash sharoitlarini to'g'ri tanlash katta ahamiyatga ega.
Kinematik juftliklar quyidagi mezonlarga ko'ra tasniflanadi:
Bir bo'g'inning boshqasiga nisbatan mumkin bo'lgan mustaqil harakatlari kinematik juftlikning erkinlik darajalari deb ataladiH .
Bog'lanishlarning nisbiy harakatlariga qo'yilgan cheklovlar kinematik juftliklarda ulanish shartlari deb ataladi.
Kinematik juftlikning erkinlik darajalari soni bog'liqlik bilan belgilanadi
H=6- S (1.1)
qayerda 6 - qattiq jismning kosmosdagi erkinlik darajalarining maksimal soni (XYZ koordinata o'qlariga nisbatan 3 ta tarjima va 3 ta aylanish harakati);
S- har bir bo'g'inning nisbiy harakatiga kinematik juftlik tomonidan qo'yilgan ulanish shartlari soni.
Kinematik juftliklar quyidagilarga bo'linadi: bir harakatlanuvchi (translatsion, aylanma, vintli), ikki harakatlanuvchi, (itaruvchi kamera, tish-tish), uch harakatlanuvchi, (sferik), to'rt harakatlanuvchi, (silindr-tekislik), besh- harakatlanuvchi (to'p-samolyot). Misollar 1.1-jadvalda keltirilgan.
Kinematik juftliklar pastki va yuqoriga bo'linadi.
Pastki kinematik juftlar, bog'lanishlarning aloqasi sirtda sodir bo'lganlar deb ataladi.
Masalan, bir harakatlanuvchi tarjima va aylanma kinematik juftliklar,
Bunday kinematik juftliklar, at bog'lanishlarning aloqasi chiziq yoki nuqta bo'ylab sodir bo'ladi.
Masalan, tish-tishning kinematik juftlari, kam - itaruvchi (1.2-rasm, 1.3).
Pastki kinematik juftlardagi bog'lanishlar sirtlar bo'ylab aloqada bo'lganligi sababli, ulardagi solishtirma bosim kichik bo'ladi, buning natijasida pastki kinematik juftliklarda aşınma kichikdir.
Yuqori kinematik juftlarning aloqa nuqtalarida o'ziga xos bosim juda yuqori, bu ularning aşınmasını oshiradi. Bu pastroqlarga nisbatan yuqori kinematik juftlarning katta kamchiligidir.
Biroq, ular ham katta afzalliklarga ega: agar pastki juftliklar soni cheklangan bo'lsa, unda yuqori juftliklar juda xilma-xildir, ularning soni amalda cheksizdir. Shuning uchun yuqori kinematik juftliklar yordamida berilgan harakat qonunini ta'minlovchi mexanizmlarni yaratish ancha osonlashadi.
Kinematik juftlarning turlari 1.1-jadvalda keltirilgan.
V - aylanma (N=1), P - translatsiya (N=1), VP - silindrsimon (N=2); VVV - sharsimon (N=3), VVP - tirqishli sharsimon silindr (N=3), VPP - planar (N=3), VVVP - sharsimon silindr (N=4), VVP - silindr-tekislik (N) = 4), VVVPP – shar-tekislik (N=5). Bu erda "B" harfi mumkin bo'lgan aylanish harakatini, "P" - mumkin bo'lgan tarjima harakatini bildiradi.
1.1-jadval
Kinematik zanjir - bu kinematik juftliklar bilan bog'langan bo'g'inlar tizimi.
Kinematik juftlarning bir nechta tasnifi mavjud. Keling, ulardan ba'zilarini ko'rib chiqaylik.
Bog'lanishlarni ulash elementlari bo'yicha:
- yuqoriroq(ular, masalan, tishli va kamera mexanizmlarida mavjud); ularda bog'lanishlar bir-biriga chiziq bo'ylab yoki nuqtada bog'langan:
- pastroq, ularda zvenolarning bir-biri bilan bog'lanishi sirt bo'ylab sodir bo'ladi; ular:
- aylanish
- tarjima
- silindrsimon
- sharsimon
Ulanishlar soni bo'yicha:
Kosmosda bo'lgan tana (kartezian koordinata tizimida). X, Y, Z.) 6 erkinlik darajasiga ega, ya'ni uchta o'qning har biri bo'ylab harakatlanish X, Y va Z, shuningdek, har bir o'q atrofida aylantiring (1.2-rasm). Agar tana (bog'lanish) boshqa jism (bog') bilan kinematik juftlik hosil qilsa, u ushbu 6 erkinlik darajasidan birini yoki bir nechtasini yo'qotadi.
Tananing (bog'lanish) yo'qotgan erkinlik darajalari soniga ko'ra kinematik juftliklar 5 sinfga bo'linadi. Masalan, kinematik juftlikni hosil qilgan jismlar (bog'lar) har biri 5 daraja erkinlikni yo'qotgan bo'lsa, bu juftlik 5-sinfning kinematik juftligi deyiladi. Agar erkinlikning 4 darajasi yo'qolsa - 4-sinf va boshqalar. Turli sinflarning kinematik juftliklariga misollar shaklda ko'rsatilgan. 1.2.
Guruch. 1.2. Turli sinflarning kinematik juftliklariga misollar
Strukturaviy va konstruktiv xususiyatga ko'ra kinematik juftlarni quyidagilarga bo'lish mumkin:
- aylanish
- progressiv
- sharsimon,
- silindrsimon
Kinematik zanjir.
Kinematik juftliklar bilan o'zaro bog'langan bir nechta bog'lanishlar hosil bo'ladi kinematik zanjir.
Kinematik zanjirlar quyidagilar:
yopiq
ochiq
Kinematik zanjirdan jihoz oling, zarur:
a) bitta havolani ko'chmas holga keltiring - ramka (rafta) hosil qiling,
b) bir yoki bir nechta bo'g'inlar uchun harakat qonunini boshqa barcha bo'g'inlar bajaradigan tarzda o'rnating (ularni etakchiga aylantiring). talab qilinadi maqsadli harakatlar.
Mexanizmning erkinlik darajalari soni- bu butun kinematik zanjirning sobit bo'g'inga (rack) nisbatan erkinlik darajalari soni.
Uchun fazoviy umumiy shaklda kinematik zanjir, biz shartli ravishda belgilaymiz:
harakatlanuvchi havolalar soni n,
bu barcha bog'lanishlarning erkinlik darajalari soni 6n,
5-sinfning kinematik juftlari soni - P5,
5-sinf kinematik juftliklari tomonidan ularga kiritilgan bog'lanishlarga o'rnatilgan bog'lanishlar soni, - 5R 5 ,
4-sinf kinematik juftliklar soni - R 4,
4-sinf kinematik juftliklari tomonidan ularga kiritilgan bog'lanishlarga o'rnatilgan bog'lanishlar soni, - 4P 4,
Kinematik zanjirning bo'g'inlari, boshqa zvenolar bilan kinematik juftliklar hosil qilib, erkinlik darajalarining bir qismini yo'qotadi. Rafga nisbatan kinematik zanjirning erkinlik darajalarining qolgan sonini formula bo'yicha hisoblash mumkin.
Bu fazoviy kinematik zanjirning strukturaviy formulasi yoki Malyshev formulasi. Uni P.I. Somov 1887 yilda ishlab chiqilgan va A.P. Malyshev 1923 yilda.
qiymat V chaqirdi mexanizmning harakatchanlik darajasi(agar mexanizm kinematik zanjirdan hosil bo'lsa).
Ushbu formula P.L deb ataladi. Chebishev (1869). Buni Malyshev formulasidan olish mumkin, agar tekislikda tananing 6 emas, balki 3 erkinlik darajasi bo'lsa:
W \u003d (6 - 3)n - (5 - 3)P 5 - (4 - 3) P 4.
Vt qiymati mexanizm qancha harakatlantiruvchi bo'g'inlarga ega bo'lishi kerakligini ko'rsatadi (agar V= 1 - bir, V= 2 - ikkita etakchi havolalar va boshqalar).
1.2. Mexanizmlarning tasnifi
Mexanizmlarning turlari va turlari soni minglabdir, shuning uchun ularning tasnifi ko'p sonli mavjud bo'lganlardan u yoki bu mexanizmni tanlash, shuningdek, mexanizmni sintez qilish uchun zarurdir.
Umumjahon tasnifi mavjud emas. Tasniflashning eng keng tarqalgan 3 turi:
1) funktsional/2/ - texnologik jarayon printsipiga ko'ra, ya'ni mexanizmlar:
Kesuvchi asbobning harakatlanishi;
Elektr ta'minoti, yuklash, qismlarni olib tashlash;
transport;
2) tarkibiy va konstruktiv/3/ - mexanizmlarni ham konstruktiv xususiyatlar, ham strukturaviy tamoyillar bo'yicha ajratishni nazarda tutadi, ya'ni mexanizmlar:
Krank-slayder;
rocker;
Tutqich tishli;
Kamera tutqichi va boshqalar.
3) strukturaviy- bu tasnif oddiy, oqilona, mexanizmning shakllanishi, uning tuzilishi, kinematik va kuch tahlili usullari bilan chambarchas bog'liq.
L.V tomonidan taklif qilingan. Assur 1916 yilda va dastlabki mexanizmga kinematik zanjirlarni (strukturaviy guruhlar shaklida) qatlamlash (biriktirish) orqali mexanizmni qurish printsipiga asoslanadi.
Ushbu tasnifga ko'ra, erkinlik darajasiga ega bo'lgan kinematik zanjirlarni ikkinchisiga ulash orqali har qanday mexanizmni oddiyroqdan olish mumkin. V= 0, ular tizimli guruhlar yoki Assur guruhlari deb ataladi. Ushbu tasnifning nochorligi - kerakli xususiyatlarga ega mexanizmni tanlashning noqulayligi.
