5. Структурные преобразования механизмов
Представление механизма в виде структурных групп зависит от расположения входа (входного звена). Если перенести вход в механизме, то изменится его структура. Структурное преобразование состоит в условном перенесении входов, целью которого является упрощение структуры механизма.
Р ассмотрим механизм, представленный на рис. 1.24, а. Если в качестве входного звена выбрать звено DF, то весь механизм разобьется на три структурные группы: однозвенную одноподвижную (звено DF со вращательной КП), диаду ВВВ (звенья CD и CE с тремя вращательными КП) и еще одну диаду ВВВ (звенья ОА и АВ с тремя вращательными парами). Граф структуры преобразованного механизма представлен на рис. 1.24, б. В результате структурного преобразования мы условно избавились от громоздкой четырехзвенной группы, заменив ее на две диады.
При исследовании механизмов с несколькими степенями подвижности часто используется структурное преобразование, называемое, по предложению проф. М.З.Коловского, структурной инверсией. При структурной инверсии выходные координаты механизма (координаты рабочих органов) рассматриваются как входные, а обобщенные координаты входных звеньев и пар – как выходные.
Рассмотрим пример. На рис. 1.25, а представлена схема плоской платформы. Число степеней подвижности по формуле Чебышева Wп=3(6-1)-26=3. Следовательно, в механизме надо задать три входа: q1, q2, q3. В случае, если эти входы заданы так, как показано на рисунке, механизм распадается на следующие структурные группы: две однозвенные одноподвижные (звенья ОА и DE с вращательным КП) и одну трехзвенную одноподвижную (звенья АВ, ВС, CD с четырьмя вращательными КП). Граф структуры такого механизма показан на рис. 1.25, б. Выходными координатами в этом случае являются координаты некоторой точки М звена ВС и угол наклона этого звена . Выполним структурную инверсию механизма. Примем координаты хм, ум, за входные, а обобщенные координаты q1, q2, q3 – за выходные. Тогда структура механизма изменится, а граф структуры будет таким, как показано на рис. 1.25, в: к стойке присоединена однозвенная трехподвижная группа (звено ВС: W=31-0=3), которая связана с двумя группами Ассура типа ВВВ (диады, включающие в себя звенья ОА и АВ с одной стороны, и CD и DE – с другой). Тем самым мы понизили максимальное число звеньев в структурных группах с трех до двух.
-
Повторить по лекции 2:
Модели:
Термины:
-
избыточная связь;
-
плоский механизм;
-
плоская группа Ассура.
-
шарнирный четырехзвенник;
-
кулак;
-
толкатель;
Формулы:
-
диада;
-
формула Чебышева для определения числа степеней подвижности плоского механизма.
-
структурное преобразование;
-
структурная инверсия.
-