3.Основные принципы образования плоских рычажных механизмов. Классификация структурных групп Ассура.
Плоские и пространственные механизмы образуются путем наслоения структурных групп – групп Ассура (рис. 11 – 13).
Р
ис.
11. Двухповодковые группы Ассура II класса
2 порядка
а
) б) в)
Рис. 12. Группы Ассура:
а – III класса 3 порядка; б – III класса 4 порядка; в – IV класса 2 порядка
а)
б
)
Р
ис.
13. Группы Ассура:
а – IV класса 4 порядка; б – V класса 3 порядка
Первичный механизм (рис. 14), или механизм I класса, включает в себя стойку и входные звенья, число которых в плоских механизмах с низшими парами равно его степени подвижности.
W
=1 W=2 W=3
Рис. 14. Первичные механизмы, группы I класса
Группа Ассура – кинематическая цепь с нулевой степенью подвижности относительно тех звеньев, с которыми входят в кинематические пары свободные элементы ее звеньев, и не распадающаяся на более простые цепи, обладающие также нулевой степенью подвижности.
Класс группы определяется классом контура, входящего в нее. Класс контура определяется числом кинематических пар, в которые входят образующие его звенья.
Порядок группы определяется числом элементов звеньев, которыми группа присоединяется к основному механизму.
Вид группы определяется числом и расположением в группе вращательных и поступательных пар.
Класс и порядок механизма определяется по классу и порядку наиболее сложной группы, входящей в его состав.
4.Задачи и методы кинематического анализа механизмов. Аналоги скоростей и ускорений.
Синтез механизма – проектирование – имеет значительные трудности теоретического характера, поэтому при выполнении прикладных инженерных задач менее распространен, чем анализ.
Анализ механизма – исследование с целью изучения законов изменения его основных параметров и на основе этого выбор из ряда известных наилучшего механизма. По сравнению с синтезом, анализ механизма более широко используется в практике, поэтому на нём остановимся более подробно.
Цели кинематического анализа:
Определение кинематических характеристик звеньев:
– перемещений;
– скоростей;
– ускорений;
– траекторий движения;
– функций положения при известных законах движения входных (ведущих) звеньев.
Оценка кинематических условий работы рабочего (выходного) звена.
Определение необходимых численных данных для проведения силового, динамического, энергетического и других расчётов механизма.
Задачи кинематического анализа:
Задача о положениях звеньев механизма. Определение траекторий движения точек.
Задача о скоростях звеньев или отдельных точек механизма.
Задача об ускорениях звеньев или отдельных точек механизма.
Методы кинематического анализа:
Графический (или метод графиков и диаграмм).
Графоаналитический (или метод планов скоростей и ускорений).
Аналитический.
Экспериментальный.
5.Кинематический анализ рычажных механизмов методом векторного замкнутого круга.
Существуют различные методы кинематического анализа рычажных механизмов. Основной целью всех методов является установление зависимости координат выходного звена и входного. Данная задача решается наиболее просто, если определена функция положения. Вид функции положения зависит от кинематической схемы.
Если механизм содержит шатуны, кулисы или колебатели, то при составлении функции положения целесообразно использовать метод замкнутых векторных контуров.
Суть метода состоит в том, что, например, механизм второго класса представляют структурно состоящим из ряда четырехзвенников. Причем, выходное звено предыдущего четырехзвенника становится входным звеном последующего четырехзвенника. Выделив таким образом ряд контуров четырехзвенников, с каждым из них связывают систему координат. Вдоль каждого звена направляют вектор от шарнира к шарниру либо вдоль направляющих элементов кинематических пар. Вектор позволяет ориентировать звено в системе координат.
Затем составляется уравнение замкнутости векторного контура, которое
проектируется на оси координат. Последующим дифференцированием уравнений в проекциях на оси координат получают параметры передаточной функции скоростей и передаточной функции ускорения. После этого рассчитываются значения скоростей и ускорений. Последовательно переходя от контура к контуру, определяют линейные скорости, ускорения характерных точек звеньев и угловые скорости, ускорения всех звеньев.
Рассмотрим использование метода замкнутых векторных контуров для двухдиадного кулисного механизма. Схема механизма приведена на рис. 1
