Классификация звеньев механизма:
№ п/п |
Номер звена |
Условное обозначение |
Название |
Движение |
Число вершин, t |
1 |
0 |
|
Стойка (0) |
Отсутствует |
– |
2 |
1 |
|
Кривошип (1) |
Вращательное |
3 |
3 |
2, 4 |
|
Шатун (2, 4) |
Сложное |
2 |
4 |
3, 5 |
|
Ползун (3, 5) |
Поступательное |
2 |
Все
звенья механизма являются твердыми
(жесткими) и простыми. Механизм имеет:
четыре (
)
двухвершинных (
)
звена 2, 3, 4, 5; одно (
)
трехвершинное (
)
звено 1; пять подвижных звеньев (
).
Звено 1 (кривошип) является базовым (
).
Механизм поршневого компрессора имеет три (
)
присоединений к стойке.В исследуемом сложном механизме можно выделить один элементарный механизм (кривошип):
М
еханизмов
с разомкнутыми кинематическими цепями
в исследуемом механизме нет.
Механизм имеет в своем составе только простые стационарные механизмы.
В исследуемом сложном механизме звеньев закрепления и присоединения нет.
Исследуемый механизм имеет постоянную структуру, является сложным и однотипным. Он состоит из одного элементарного механизма, к которому присоединены две структурные группы (ступени). И имеет в своем составе только замкнутые кинематические цепи.
Определяем подвижность механизма поршневого компрессора. Анализ движений звеньев механизма и элементов кинематических пар показывает, что сложный механизм существуют в трехподвижном пространстве (
),
в котором разрешены следующие простейшие
независимые движения: два поступательных
и
вдоль
соответствующих осей и одно вращательное
вокруг оси Z. Формулы определения
подвижности механизма имеют вид:
(1)
(2)
(3)
Этот
механизм имеет: пять (
)
подвижных звеньев 1, 2, 3, 4, 5; семь
одноподвижных кинематические пары O,
A, B,
C, D,
E, F
(
).
Тогда его подвижность будет равна:
Так как в механизме компрессора нет механизмов с незамкнутыми кинематическими цепями, то нет и необходимости определять их подвижность.
Проводим анализ структурной модели механизма компрессора. Проверяем, соответствует ли исследуемый механизм структурной математической модели. Механизм имеет: семь ( ) одноподвижных (
)
кинематических пар; пять подвижных
звеньев (
),
из них четыре (
)
двухвершинных (
),
одно (
)
базовое (
)
трехвершинное (
);три
присоединений к стойке (
)
и нет звеньев закрепления (
).
Подставив эти исходные данные в математическую структурную модель:
(4) 
(5)
получим:
Так как уравнения модели превратились в тождества, то исследуемое устройство имеет правильную структуру и является механизмом.
Выделяем механизм I класса. В соответствии с классификацией И. И. Артоболевского механизм I класса для исследуемого механизма совпадает с элементарным механизмом
Выделяем структурные группы Ассура. В механизме поршневого компрессора можно выделить две одинаковых структурных группы:
Данная
структурная группа имеет: два подвижных
звена (
),
причем все звенья двухвершинные (
)
и, значит, базовое звено имеет две вершины
(
);
три (
)
одноподвижные (
)
кинематические пары, из которых две
внешние (
).
Проверяем, соответствует ли выделенная структурная группа ее математической модели. Подставив в структурную модель группы ее исходные данные, получим:
(6) 
(7)
Анализ полученных выражений показывает, что данная кинематическая цепь являются структурной группой Ассура.
Проверяем, не распадается ли выделенная структурная группа на более простые. Видно, что выделенная структурная группа является самой простой для трехподвижного пространства, в котором существует исследуемый механизм, и, значит, она не может иметь в своем составе другие более простые группы Ассура.
Проводим классификацию структурных групп по И. И. Артоболевскому.
Классификация структурных групп:
№ п/п |
Структурная схема |
Номера звеньев, образующих группу |
Класс, порядок, вид |
1 |
|
0-1 |
Механизм, I класс |
2 |
|
2-3, 4-5 |
II класс, 2 порядок, 2 вид |
Определяем класс сложного механизма поршневого компрессора. Механизм относится ко II классу.