Классификация звеньев механизма:
№ п/п |
Номер звена |
Условное обозначение |
Название |
Движение |
Число вершин, t |
1 |
0 |
|
стойка |
Отсутствует |
0 |
2 |
1 |
|
кривошип |
вращательное |
3 |
3 |
2 |
|
шатун |
плоскопарал-лельное |
2 |
4 |
4 |
|
шатун |
плоскопарал-лельное |
2 |
5 |
3 |
|
ползун |
поступательное |
2 |
6 |
5 |
|
ползун |
поступательное |
2 |
Механизм состоит из четырёх (n2 = 4) двухвершинных (t = 2) линейных звеньев 2, 4, 3, 5; одно (n3 = 1) трёхвершинное (t = 2) звено 1, которое является базовым (T = 3), пять (без стойки) (n = 5) подвижных звеньев.
Находим число присоединений к стойке. Механизм имеет три (S = 3) присоединений к стойке.
Выделяем в механизме самостоятельные структурные группы простые и элементарные с разомкнутыми цепями механизмы.
В исследуемом сложном механизме можно выделить один элементарный механизм.
Выделяем простые стационарные и подвижные механизмы. Исследуемый механизм в своём составе имеет только простые стационарные механизмы.
Выявляем звенья закрепления и присоединения. В исследуемом механизме звенья закрепления и присоединения отсутствуют.
Классифицируем механизм.
Исследуемый механизм имеет постоянную структуру, является сложным и однотипным, он состоит из одного элементарного механизма, к которому присоединены структурные группы (ступени). Сложный механизм имеет в своём составе только замкнутую цепь.
10. Определяем подвижность исследуемого механизма. Анализ движения звеньев механизма и элементов КП показывает, что сложный механизм существует в 3-х подвижном (П = 3) пространстве, в котором разрешены следующие простейшие независимые движения: два поступательных ХУ вдоль соответствующих осей и одно вращательное вокруг оси Z. Формула для определения подвижности механизма соответственно примет вид:
;
(1)
В
исследуемом механизме двух подвижные
КП отсутствуют, следовательно р2
= 0. Количество замкнутых контуров
определим, как
.
(2)
В исследуемом механизме количество замкнутых контуров равно:
Подвижность исследуемого механизма определится, как
(3)
Таким образом, подвижность исследуемого механизма равна единице.
11. Проводим структурный анализ математической модели механизма. Проверяем, соответствует исследуемый механизм структурной математической модели. Механизм имеет, семь (р = 7) одноподвижных (р1 = 7) КП; пять (n = 5) подвижных звеньев, из них четыре (n2 = 4) двухвершинных, трёхвершинное (t = 3), которое является базовым трёхвершинным (t = 3); три (S =3) присоединений к стойке; звеньев закрепления нет (Z = 0).
Подставив исходные данные в структурную математическую модель:
(4)
(5)
получим:
Поскольку уравнения модели превратились в тождества, следовательно, исследуемое устройство имеет правильную структуру и является механизмом.
12. Выделяя механизм первого класса в соответствии классификации И.И. Артоболевского механизм первого класса для исследуемого устройства совпадает с элементарным механизмом.
13. Выделяем структурные группы Ассура. В исследуемом механизме можно выделить две одинаковых структурных группы:
СГ
имеет два подвижных звена (
),
причём все звенья двухвершинные (t
= 2) и значит, базовое звено также имеет
две вершины (Т = 2); количество КП (p
= 3) одноподвижных (p1
= 3) КП, две из которых внешние (
).
14. Проверяем, соответствует ли выделенные СГ их математическим моделям:
(6)
(7)
получим:
Таким образом математические модели превратились в тождество. Следовательно выделенные математические цепи являются СГ Ассура.
15. Проверяем не распадается ли выделенная группа на более простые. Из структурной схемы видно, что выделенная СГ является наиболее простой для трёхподвижного пространства в котором существует исследуемый механизм.
16. Классификация структурных групп по Артоболевскому.
№ п/п |
Структурная схема |
Номера звеньев, образующих группу |
Класс, порядок, вид |
1 |
|
0-1 |
Механизм, I класс |
2 |
|
2-3 |
II класс, 2 порядок, 2 вид |
3 |
|
4-5 |
II класс, 2 порядок, 2 вид |
17. Определяем класс сложного механизма. Механизм относится ко II классу.