книги из ГПНТБ / Подсолонко, В. А. Технико-экономическая информация в управлении металлургическим предприятием

кой энергии в механическую энергию рабочих органов.

Машины-орудия, получая от двигателей энергию в той иди

(насосы), газообразные тела (установки пневматического тран­

гии или движения от машин двигателей к машинам орудиям (это

редукторы, плоскоременные, клиноременные, цепные передачи и

т . д . ).

Машины-орудия и машины-приводы называют механизмами в

рать механизм, соединяя одно звено с другим таким образом,

ПО

чают движение от ведущего звена. Поэтому иногда ведущее зве­

но называют движущим, а ведомое - рабочим.

При кинематическом исследовании механизма считают, что

все его неподвижные детали образуют одно неподвижное звено,

называемое стойкой. Часто стойка совпадает с корпусом меха­ низма, жестко связанным с фундаментом.

Соединение звеньев последовательно или разветвленно с помощью кинематических пар, называют кинематической цепью.

Если кинематическая цепь служит для преобразования движе­

ния одного или нескольких звеньев в целесообразные движения

называется шатуном; звено 3, совершающее прямолинейное возв­ ратно-поступательное движение, называется ползуном.Наконец,

звено Ф, неподвижное (это и опора кривошипа и цилиндр, в ко­ тором движется поршень), называется стойкой. Поскольку в двигателе внутреннего сгорания движущая сила приложена к поршню, последний следует считать ведущим звеном, и опреде­ лять движение остальных звеньев в зависимости от движения поршня 3.

Кинематические пары. Свойства кинематической пары за­ висят от поверхностей, которыми звенья соприкасаются при их относительном движении. На рис.23 а, показана вращательная кинематическая пара, называемая шарниром, где соприкасающие-

III

'ся звенья I и 2 имеют только одно относительное движение -

вращательное. В поступательной кинематической паре (23, б)

звенья I и 2 имеют только поступательное относительное дви­ жение. На рис. 23 в ,г ,д показаны: вращательно-поступатель­ ная, винтовая и шаровая кинематические пары.

Кинематические пары классифицируют по трем признакам.

1. По характеру соприкосновения звеньев различают низ­ шие и высшие кинематические пары. В низших парах соединяе­

чают плоские (рис. 23, а, б ), колесо и рельс и др. и прост­

(рис. 24).

ИЗ

Р и с . 2 .Р

Г [л

Л Е К Ц И Я 2 6 . СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА ПЛОСКИХ ШАРНИР­ НЫХ .МЕХАНИЗМОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛОС­ КИХ .МЕХАНИЗМОВ ПО Л.В.АССУШ.

Кинематические пары, образующие звенья замкнутой кине­ матической цепи, ограничивают не только движении звеньев по

нее звено образует кинематическую пару с первым (рис.35, б ).

Если последнее звено не образует кинематической пары с пер­

зависят от числа звеньев и кинематических пар при условии,

что имеется одно неподвижно закрепленное звено (стойка).

цепь, оудет р^, то у цепи относительно неподвижной системы-

координат останется число степеней свободы Зп-2р^. Закреп-

115

ляп одно из звеньвв неподвижно с системой координат

(рис. 2 6 ,6 ), отнимаем у цепи еще три степени свободы и тог­

да число степеней свободы кинематической цепи относительно системы координат, связанной с одним из звеньев, называемое

степенью подвижности кинематической цепи, будет

W = 3 n - 2 p 5 - 3 .

Это формула называется структурной формулой плоских шар­

нирных механизмов и она впервые получена академиком П.Л.Че­

бышевым в 1369 г. Формула П.Л.Чебышева связывает число звень­

ев и число пар кинематической цепи с числом степеней ее под­ вижности и является основой учения о структуре и классифика­ ции кинематических цепей и механизмов, развитого Л.Е.Асауром,

Артоболевским и др.

Кинематическая пара 1У класса в плоском движении нала­ гает на относительное движение звеньев одну связь, и если в

плоской кинематической цепи, кроме пар У класса, имеются плоские пары 1У класса, то обозначая их число через р^ полу­

ваемую фермой. Если кинематическая цепь имеет степень под­ вижности W = I , что чаще всего встречается в практике машиностроения, то такая цепь называется цепью принужденно­ го движения.

Встречаются также кинематические цепи со степенью под­

116

вижности W = 2 и больше.

Для того, что замкнутая кинематическая цепь являлась

механизмом, ее звенья должны обладать вполне определенный целесообразным движением относительно стойки. Поэтому, ес­

движение всей цепи относительно стойки определяется двумя параметрами:

Ул- = f * (О .

Если один из этих параметров не будет задан, то движения звеньев 2 и 3 будут неопределенными. Следовательно, число начальных звеньев в механизме должно быть равно числу сте­ пеней подвижности кинематической цепи относительно стойки.

Анализируя изложенное выше, можно дать третье определе­ ние механизму: механизм есть замкнутая кинематическая цепь,

в которой при обращении одного из звеньев в стойку, задан­ ному движению одного или нескольких звеньев соответствует определенное движение каждого из остальных звеньев.

Л.В.Ассур предложил структурную классификацию плоских шарнирных (включающих только пары У класса) механизмов с одной степенью подвижности. Структурная формула для этого

117

*x W \\w \\\V \4 ЧЧ\ Ч \\ \<

Рис. 26.

I I 8

скольку число кинематических пар У класса р^ не может быть

дробным.

Так как простейшее четное число равно 2, то Ассур пред­

ложил считать простейшим шарнирным механизмом, удовлетворя­

ющим последнему уравнению, шарнирный механизм с двумя звеньями (рис. 28 а , б) для которого степень подвижности

W = Зп - 2р5 - 3 = 3-2 - 2 ’1 - 3 = I

Более сложные механизмы получают путем присоединения к простейшему двухзвенному шарнирному механизму открытых мно­ гоповодковых цепей. При этом поводком называют звено, кото­ рым структурная группа присоединяется к исходной схеме.

Такой метод получения более сложных шарнирных механиз­ мов Ассур назвал методом наслоения.

Простейшей из открытых многоповодковых цепей, получив­ ших название групп Ассура. является двухповодковая группа

(рис. 28 в ) для которой число степеней свободы будет: W + 3 = W 1 = Зп - 2р5 = 3-2 - 2'1 = А

После присоединения двухповодковой группы к простейшему шарнирному механизму или иной исходной системе, два шарнира на концах -поводков 2 и 3 (рис. 28в) отнимут каждый по две степени свободы и получим механизм с тем же числом степеней подвижности, что и исходный.

119