A szabadsági foka a mechanizmus
Home | Rólunk | visszacsatolás
Fokú szabadságot nevű mechanizmussal független mozgását egy vagy több részében kinematikai lánc tekintetében a rack.
A mérnöki gyakorlatban kétféle mechanikus rendszer: a mechanizmus és a design. A mechanizmus legalább egy szabadságfokot, miközben a szerkezet egy nulla vagy negatív szám a szabadsági fokok. A tervezése és gyártása a mechanizmus biztosítása érdekében elengedhetetlen a kívánt számát a szabadsági fok; a tervezése és gyártása merev szerkezet, éppen ellenkezőleg, fontos, hogy megelőzzék a szabadsági fok és szerkezete átalakulás a mechanizmus.
Annak megállapításához, a fokok száma szabadságot rendszerek szerinti mechanizmusok léteznek úgynevezett univerzális szerkezeti képletek. Legyen egy olyan mechanizmus, az egységek száma, amely n és van egy kinematikai párok mind az öt osztályba. Mivel a mechanizmus mindig egy számláló, a mobil egységek. A lehető legnagyobb számú szabadsági fokkal egy ilyen rendszer lesz a térben. Ha feltételezzük, hogy a kötések a kinematikai párok - független, az összes kapcsolatok száma, amelyek korlátozzák a mozgását az egységek fogják alábbi egyenlet fejezi ki:
ahol i - az osztály a kinematikai pár, pi - száma kinematikai párokat tartalmaznak, amelyeknek az i osztályba. Ezután a száma szabadsági fok a mechanizmus kerül meghatározásra, mint a különbség:
Az így kapott egyenlet ismert az elmélet a mechanizmusok az úgynevezett szerkezeti képlet Somov - Malyshev.
Határozzuk meg a számát szabadsági fokok manipulátor, amelynek rendszer ábrán látható. 6.
A manipulátor tartalmaz egy linket két transzlációs és egy forgási kinematikai párokat. Mindezek a párok az ötödik fokozat, így van. Aztán száma szabadsági fokkal manipulátor
Határozzuk meg a számát szabadsági fok egy lapos ablaktörlő kar szerelvényt (ábra. 7a).
A mechanizmus tartalmaz négy linkek és négy rotációs kinematikai pár :. . . A több szabadsági fokkal a mechanizmus
Ez az eredmény azt jelenti, hogy a quadric önkényesen orientált térben csukló tengelyek nem a mechanizmus, hanem kétszer egy statikailag határozatlan szerkezetet. Az esemény egyetlen szabadságfok megköveteli, hogy három független kommunikációs mechanizmus acél ismételni (redundáns). Ezt úgy érjük el a párhuzamos csukló tengelyek, azaz mechanizmus szükségszerűen lapos.
A sík mechanizmusok léteznek Csebisev szerkezeti képlet:
ahol pH - minél alacsonyabb a szám, pB - száma nagyobb kinematikai pár. Megoldása Probléma 2 Csebisev képletű (), megkapjuk
Vannak lapos mechanizmusokat, amelyekben a kinematikai láncszemek mozgatni csak fokozatosan. Ezek a mechanizmusok nevezik ék, a leggyakrabban használt csapzárakkal. V. reakcióvázlat három csuklós mechanizmus ábrán látható. 8.
Annak megállapításához, a fokok száma szabad ék mechanizmusok használt Dobrovolskogo szerkezeti képlet:
A számú szabadsági fok a mechanizmus (8. ábra).:.
Helyi mobilitás úgynevezett szabadsági foka a mechanizmus, nem befolyásolják az átadása a fő mozgás.
Tekintsük a mechanizmus (ábra. 9). A képlet szerint Somov - Malyshev számát a szabadsági fok (..)
Ez azt jelenti, ez a mechanizmus nem csak létezik, mint a háromdimenziós, de még két szabadságfoka. Egy szabadsági foka jelentős mobilitás szükséges átviteli mozgás az egység 1 egység 3. A második szabadsági foka (a rúd elfordulását 2 saját tengelye körül) nem befolyásolja a transzfer a fő mozgás, így ez egy helyi mobilitás.
Általában a mechanizmus lehet az alap- és a helyi mobilitás: a több szabadsági fokkal határozza meg:
ahol WO - számos alapvető, WM - számos helyi mobilitást.
Helyi mobilitás gyakran biztosító mechanizmusokat kedvezőbb teherelosztás egységek és egyenletes kopása az érintkező felületek. Ha szükséges, a helyi mobilitás lehet küszöbölni növelésével osztálya megfelelő kinematikai párok.
1. Sorold fel a leggyakrabban használt lakás négyrudas mechanizmus. Mondjon példát gépek vagy berendezések, amelyekben vannak ilyen intézkedések.
2. Mi a különbség a hajtókar rocker? Lengőkar a kulisszák mögött?
3. Az úgynevezett szabadsági foka a mechanizmus?
4. Mi a különbség a mechanizmusa design?
5. Mi az a tényező, a „6” a szerkezeti képletben Somov - Malyshev?
6. milyen mechanizmusok által használt szerkezeti képlet Chebyshev?
7. Milyen mechanizmusok nevezik ék? Mi a szerkezeti képletet kell használni kiszámításához a szabadságfok az ék mechanizmust?
8. Mi az úgynevezett helyi mobilitás?
9. Mi a célja a mobilitás biztosított a helyi mechanizmusok?
10. Hogyan tudom eltávolítani a helyi mobilitás?
Redundáns hívás az ilyen kapcsolatokat, amelyek nem ró új korlátokat mozgatómechanizmusról egységek, és csak ismételni a már meglévő. Redundáns kapcsolatokat lehet mind az egyes kinematikai pár, és szinten a mechanizmus egészének. Különböztesse redundáns kapcsolatot három típusba sorolhatók: A. B és C (a javaslatot professzor Ozola).
Redundáns kapcsolatokat típusú zajlik az egyes kinematikai párok. Továbbítására erő egyik linket egy másik elméletileg elég egy kapcsolattartási pontot (ábra. 10a). Ha az erő átvitele biztosítja felületi érintkezést, az érintkező részei a felület minden pontján, de az egyik alkot redundáns kommunikációs forma (10B.). Redundáns kommunikációs típus akkor hasznos, ha átvitel szükséges jelentős erőfeszítést, mert a kapcsolatok valódi mechanizmusok nem teljesen szilárd, és abban az esetben a ponton érintkező mellett nagy teljesítmény terhelés lesz jelentős deformáció is pusztítás egységek területén való érintkezés.
Számoljuk ki a redundáns kapcsolatok B típusú (Elágazó transzlációs) (elágazási henger-sík) (osztály transzlációs párok - ötödik)
Redundáns kommunikációs B típusú merevség fokozása a kinematikai pár, de igényelnek nagy pontosságú gyártási és szerelési egységeket pár.
Redundáns kommunikációs B típusú képződnek zárásával kinematikai láncok áramkörök, innen a második neve - kontúr redundáns kapcsolatok. Számuk határozza meg a képlet Ozola:
ahol W - száma szabadsági fok a mechanizmus, K - kinematikus számú zárt kontúrok, f - az összes szabadsági fokok kinematikai pár a mechanizmus. Egy lapos kontúr mechanizmust számos redundáns kapcsolatot is megtalálható a következő képlettel Malyshev:
WCH ahol - a száma szabadsági fok a mechanizmus, számított képlet szerint Csebisev WSM - fokok száma szabad ugyanazon mechanizmus által számított képlettel Somova - Malisheva.
Határozza meg a számát redundáns kapcsolatok egy lapos ablaktörlő kar szerelvényt (ábra. 7a).
Mert ez a mechanizmus. (A zárt hurok) és (odnopodvizhnye négy kinematikus pár). Ezután a képlet Ozola:
A mechanizmusnak három redundáns kommunikációs kontúrt, amely megfigyelhető Probléma 2 n. 1.6.
Vázolt redundáns kapcsolatok merevségének növelése a mechanizmus, de ehhez nagy pontosságú gyártási és összeszerelési a mechanizmus linkeket. Ha szükséges, akkor ki lehet küszöbölni csökkentésével fokozatú egy vagy több kinematikai párt.
Redundáns kapcsolatok is bevezethető a mechanizmust vezet be a kiegészítő áramköri egység. Tekintsük kettős paralelogramma-mechanizmus (ábra. 13).