4. Поняття про зайві ступені вільності і надлишкові кінематичні в’язі.

Зайвою ступеню вільності називають таку ступінь вільності, яка не впливає на ступінь вільності всього механізму.

У випадку коли в механізмі є зайві ступені вільності необхідно таку зайву ступінь вільності ліквідувати при проведенні структурного аналізу механізму.

Надлишковими кінематичними в’язями називають такі кінематичні в’язі, які не впливають на рух механізму, але роблять його статично невизначеним. Надлишкові в’язі вводять в механізм, якщо треба підвищити його жорсткість. Надлишкові вязі зменшують довговічність механізмів.

5. Принцип утворення плоских механізмів (принцип Ассура)

Будь-який плоский механізм може бути утвореним послідовним приєднанням до нерухомої ланки, вхідної чи вхідних ланок, структурних груп.

Структурна група – це кінематичний ланцюг, число ступенів вільності якого дорівнює нулю, і який не можна розкласти на більш прості ланцюги нульового ступеня вільності.

За Артоболєвським клас структурної групи визначається так: якщо структурна група складається з двох ланок і трьох кінематичних пар, то ми її відносимо до другого класу; якщо у складі структурної групи є більше ніж дві ланки, то її клас визначається найбільшим числом кінематичних пар, які утворюють замкнутий контур. Порядок структурної групи визначається кількістю зовнішніх кінематичних пар структурної групи.

Структурний аналіз механізму полягає у визначенні класу механізму. Клас механізму за Артобалєвським визначається найвищим класом структурної групи, що входить до складу механізму.

6. Задачі кінематичного аналізу механізмів.

Кінематичний аналіз механізмів – це дослідження руху ланок і точок механізмів з геометричної точки зору, без врахування сил, які викликають рух механізму. Є дві задачі кінематичного аналізу механізму:

Задача 1 – визначення положення ланок механізмів, а також траєкторія окремих точок.

Задача 2 – визначення швидкостей і прискорень ланок та точок механізму.

Названі задачі кінематичного аналізу можна розв’язати графічними, графо-аналітичними, аналітичними, а також експериментальними способами. Графо-аналітичний метод відносно простий, наглядний, але має не дуже високу точність. Аналітичні методи дозволяють отримати результати аналізу з будь-якою точністю. Експериментальні методи застосовують безпосередньо на виробництві.

7. Метод планів швидкостей для плоских механізмів 2-го класу. Властивість планів швидкостей.

Кінематична схема механізму – це структурна схема, але така, коли геометричні параметри, довжини зображаються в одному з стандартних масштабів.

Для знаходження швидкостей механізму потрібно знати кінематичну схему механізму і закон руху вхідної ланки.

Масштабним коефіцієнтом фізичної величини називають довжину відрізка, що зображує одиницю цієї величини.

План швидкостей плоского механізму називають плоский пучок векторів, які зображують абсолютні швидкості точок ланок механізму, а відрізки що з’єднують кінці вказаних векторів, відображають відносні швидкості відповідних точок для даного положення механізму. Точка в якій бере початок пучок векторів називається полюсом плану швидкостей.

Теорема подібності для планів швидкостей: Якщо декілька точок однієї ланки утворюють плоску фігуру (трикутник, чотирикутник,….), то на плані швидкостей кінці векторів цих же точок утворюють подібну фігуру, яка повернута на 90 градусів.

Розглянемо приклад.