- •Лабораторная работа №1 структурный анализ механизмов
- •Основные понятия
- •Структурная формула механизма
- •Принцип образования механизма
- •Группы Ассура второго класса
- •Эквивалент высшей кинематической пары
- •Избыточные связи
- •Порядок проведения структурного анализа плоского механизма
- •Применение числовых цепей в структурном анализе механизмов
- •Правила структурного анализа с помощью его числовой цепи
- •Литература
Группы Ассура второго класса
Вид |
Схема |
Механизм |
1 |
|
Шарнирный четырехзвенник
|
2 |
|
Кривошипно-ползунный
|
3 |
|
Кулисный
|
4 |
|
Тангесный
|
5 |
|
Синусный
|
На рис. 7 показана последовательность построения структурной схемы сложного механизма строгального станка. Он образован присоединением к кривошипу 1 и стойке структурной группы 2-го класса третьего вида (звенья 2 и 3) и последующим присоединением к полученному кулисному механизму группы Ассура 2-го класса 2-го вида (звенья 4 и 5).
а б в
Рис. 7
На рис. 8, а показана структурная группа 3-го класса 3-го порядка, а на рис.8, б - группа 4-го класса 2-го порядка. Они весьма редко применяются в технике.
а б в
Рис. 8
Кинематическая цепь, приведенная на рис. 8, в, имеет W=0, но это не структурная группа, а соединение двух групп 2-го класса: (12)+(34).
По предложению И.И. Артоболевского класс группы определяется числом внутренних кинематических пар, входящих в наиболее сложный замкнутый контур.
Порядок группы определяется числом внешних кинематических пар которыми группа присоединяется к механизму. Все структурные группы 2-го класса имеют 2-й порядок.
Присоединение к механизму или отсоединение от него структурной группы, т.е. кинематической цепи с нулевой степенью свободы, не изменяет число степеней свободы механизма, а значит, сохраняется определенность в движении звеньев механизма. Присоединение или отсоединение кинематической цепи с числом степеней свободы, отличным от нуля, приведет к изменению числа степеней свободы механизма и при прежнем числе заданных независимых движений не будет определенности в движении выходных звеньев.
Класс и порядок механизма определяются высшим классом и высшим порядком структурных групп, входящих в состав механизма.
Эквивалент высшей кинематической пары
При изучении кинематических и динамических свойств плоских механизмов удобно заменять механизм с высшими кинематическими парами 4-го класса механизмом с низшими кинематическими парами.
Эквивалент высшей пары в плоском механизме можно найти путем сопоставления двух механизмов, у которых одно и то же число степеней свободы и одинаковые законы движения звеньев.
Пусть в исходном механизме имеется одна высшая пара, в заменяющем лишь пары 5-го класса.
Приравнивая выражения для W обоих механизмов, вычисленные по формуле (2), можно получить
.
Штрихи относятся к заменяющему механизму, отсюда
.
(7)
Равенство (7) превращается в тождество при p4=1; p5-p5=2 и n-n =1, т.е., заменяющий механизм по сравнению с исходным должен содержать одно дополнительное звено и две кинематические пары 5-го класса.
Чтобы звенья заменяющего механизма в рассматриваемом положении совершали такое же движение, как и звенья исходного механизма, необходимо соблюдать определенные правила замены высшей пары одним звеном и двумя низшими парами (рис. 9).
а б в г
Рис. 9
