Экзаменационный билет № 1

1. Синтез механизмов по принципу Ассура. Понятие структурной группы (группы Ассура).

В первые закон образования механизмов был сформулирован в 1914 г. русским ученым Леонидом Владимировичем Ассуром применительно к плоским шарнирным механизмам и затем позднее распространен на другие механизмы И. И. Артоболевским. Закон образования механизмов можно сформулировать следующим образом:

Закон Асура: Всякий механизм представляет собою совокупность одного или нескольких, двухзвенных (первичных) механизмов и одной или нескольких групп нулевой подвижности.

Группы нулевой подвижности не изменяют числа степеней подвижности двухзвенных механизмов. Закон Асура даёт простой алгоритм решения задачи синтеза произвольного механизма и методику анализа имеющегося механизма. Двухзвенный (первичный) механизм состоит из подвижного звена и стойки, образующих обратимую пару.

Как следует из сформулированного закона Ассура, двухзвенный механизм представляет собою основу многозвенного механизма. Если двухзвенный механизм является простейшим, то в этом случае подвижное звено является входным звеном образуемого механизма.

С труктурной группой Ассура (или группой нулевой подвижности) называется кинематическая цепь, образованная только подвижными звеньями механизма, подвижность которой (на плоскости и в пространстве) равна нулю (W = 0).

Группы могут быть различной степени сложности. В зависимости от сложности, структурные группы Ассура делятся на классы, а классы в свою очередь делятся на порядки.

Классом структурной группы Ассура называется число кинематических пар, входящих в замкнутый контур, образованный внутренними кинематическими парами группы.

Порядок группы определяется числом внешних элементов кинематических пар, которыми группа присоединяется к имеющемуся механизму: первая группа присоединяется к первичному механизму, каждая последующая – к полученному механизму (при этом нельзя присоединять группы к одному звену).

О собенность структурных групп Ассура - их статическая определимость. Если группу Ассура свободными элементами звеньев присоединить к стойке, то образуется статически определимая ферма. Используя группы Ассура удобно проводить структурный, кинематический и силовой анализ механизмов. Наиболее широко применяются простые рычажные механизмы, состоящие из групп Ассура 1-го класса 2-го порядка. Число разновидностей таких групп для плоских механизмов с низшими парами невелико - их всего 5.

Структурному анализу по Ассуру можно подвергать только механизмы, не содержащие избыточных связей и подвижностей. Поэтому перед проведением структурного анализа необходимо устранить избыточные связи и выявить местные подвижности. Затем необходимо выбрать первичные механизмы и, начиная со звеньев наиболее удаленных от первичных, выделять из состава механизма структурные группы нулевой подвижности.

А ссур разработал структурную классификацию для плоских рычажных шарнирных механизмов (т.е. для механизмов только с вращательными парами). В плоских механизмах группами являются кинематические цепи с низшими парами, которые удовлетворяют следующему условию:

Структурные группы 2-го класса дополнительно классифицируются по видам, различающихся сочетанием вращательных и поступательных пар:

Структурный анализ механизма проводится путем расчленения его на структурные группы и первичные механизмы в порядке, обратном образованию механизма.