Кинематические цепи и их классификация
Любой механизм представляет собой кинематическую цепь (к.ц.) звеньев, соединенных в кинематические пары (к.п.). К.ц. могут быть простыми и сложными, открытыми и замкнутыми, плоскими и пространственными.
В простой к.ц. каждое из ее звеньев входит в состав одной или двух к.п., а в сложной к.ц. имеются звенья, входящие в состав трех и более к.п.
В открытой к.ц. имеются звенья, входящие в состав одной к.п., а в замкнутой цепи каждое звено входит в состав 2-х и более к.п. (рис.6,а-в).
Если точки всех звеньев двигаются в одной или параллельных плоскостях, то к.ц. называется плоской, в противном случае к.ц. – пространственная (точки звеньев описывают плоские кривые в непараллельных плоскостях или пространственные кривые).
Ответ 5.
Степень подвижности механизма равна трем. Между тем движение кулисы является принужденным, а две лишние степени подвижности характеризуют способность кулисы и камня независимо вращаться вокруг общей оси ВС и не влияют на законы движения точек кулисы и ее оси. [1]
Степень подвижности механизма или число его степеней свободы соответствует тому количеству его ведущих звеньев, которое необходимо для определенности движения ведомых звеньев. Если, например, механизм обладает одной степенью подвижности, то в этом механизме должно быть одно ведущее звено. Если же степень подвижности равна трем ( w 3), то механизм должен иметь три звена с заданными законами движения. [2]
Степень подвижности механизма определяется числом ведущих звеньев, законы движения которых заданы. [3]
Степенью подвижности механизма называется число независимых параметров, которое нужно задать для определения положения всех его подвижных звеньев.
Ответ №6
Класс механизма
Класс механизма определяется наивысшим классом групп Ассура, входящих в его состав. На рисунках 8…9 приведены примеры схематического изображения групп Ассура различных классов. Пунктирными линиями изображены звенья механизма, к которым присоединяется данная группа (они не входят в состав группы).
Как было отмечено выше, простейшие группы, включающие в свой состав два звена и три кинематические пары пятого класса, относятся к группам Ассура II класса (по И.И. Артоболевскому). Все они имеют два свободных элемента кинематических, которыми присоединяются к другим звеньям механизма (на рисунке 8 – это элементы А и С), поэтому одновременно являются группами второго порядка (в связи с этим обычно о порядке групп Ассура второго класса не говорят).
Группа Ассура второго класса, имеющая в своем составе все три вращательные пары (шарниры), условно отнесена к группе первого вида. Последующие виды образуются последовательным замещением вращательных пар поступательными («ползунами»).
Заменой одной крайней вращательной пары поступательной парой образуется группа второго вида.
Замена среднего шарнира на поступательную пару образует группу третьего вида.
Группа четвертого вида получается при замене двух крайних вращательных пар на поступательные и, наконец, заменой одной крайней вращательной пары и средней пары на поступательные формируется группа пятого вида.
Для лучшего запоминания и определения вида группы при структурном анализе механизмов можно воспользоваться аббревиатурой пар, входящих в ее состав: ВВВ (вращательная-вращательная-вращательная) – группа 1 вида; ВВП (вращательная-вращательная-поступательная) – группа 2 вида; ВПВ – группа 3 вида; ПВП – группа 4 вида; ВПП – группа 5 вида.
На рисунке 8 представлены группы второго класса всех пяти видов. В верхнем ряду группы изображены в самом общем случае. Однако на практике многие размеры задаются таким образом, что конфигурация групп значительно трансформируется. Поэтому для лучшей ориентации в таблице приведены некоторые частные случаи, которые могут встретиться при анализе механизмов.
На рисунке 9 представлены примеры структурных групп более высоких классов. На рисунке представлены группы только с вращательными парами, что облегчает понимание класса и порядка групп Ассура. На самом деле в любом месте группы вместо вращательной пары может быть поставлена поступательная, что принципиально не меняет сути классификации.
Ценность структурной классификации механизмов заключается в том, что группы Ассура обладают постоянными свойствами, независимо от того в каком механизме они находятся, в какой сфере жизнедеятельности применяется данный механизм.
Это дает возможность иметь универсальные методы исследования любых механизмов через разработку методов исследования отдельных групп Ассура. Таким образом, установив класс механизма, фактически определяют порядок анализа и методы решения задач, связанных с его работой. |
