Теория механизмов машин

  • 21 марта 2010 г.
  • 1123 Слова
Міністерство освіти та науки України
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут»
Кафедра прикладної механіки
ПРОТОКОЛ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №1
З теорії механізмів і машин
На тему: «Побудова кінематичної схеми плоского механізму та його структурний аналіз»
ІІ курсу ММІ
Викладач: Коломиєць В. І.
Київ НТУУ «КПІ» 2010р
ВИЗНАЧЕННЯ СТУПЕНЯРУХЛИВОСТІ МЕХАНІЗМУ ТА ЙОГО СТРУКТУРНИЙ АНАЛІЗ
Мета роботи - набути навичок складання структурних і кінематичних схем механізмів та проведення їх структурного аналізу.
Зміст роботи: на прикладі моделі плоского механізму скласти кінематичну і структурну схеми, визначити кількість ланок, у тому числі вхідних і вихідних, кількість кінематичних пар, записати структурну формулу механізму тавстановити його клас і порядок.
Теоретичні відомості
Кінематична схема - це умовне зображення механізму, побудоване в певному масштабі, на якому зберігаються лише ті розміри, які визначають його кінематику. На кінематичних схемах використовують стандартні позначення елементів та їх з'єднань. Приклади таких позначень наведено в дод. 1.
До складу механізму можуть входити ланки та в'язі, які невпливають на його кінематику. Це так звані пасивні ланки та в 'язі. їх наявність у схемі зумовлена вимогами міцності і жорсткості конструкції, а також унеможлив-ленням появи мертвих положень, або заміною тертя ковзання тертям кочення.
Мертвими положеннями називають такі положення механізму, за яких при заданому законі руху вхідних ланок рух інших ланок не визначений.
До пасивних ланок належатьспарники двокривошипних механізмів, ролики (у разі заміни тертя ковзання тертям кочення), якими споряджені штовха-чі кулачкових механізмів, пружні елементи та геометричні в'язі, які слугують для замикання вищих кінематичних пар у зубчастих і кулачкових механізмах та ін.
Ступенем рухливості механізму називають загальну кількість степенів вільності ланок механізму відносно стояка. Для плоского механізмуступінь рухливості визначають за формулою Чебишова:
w_ = Зn-_ р5-р4
де п - кількість рухомих ланок; р5 - кількість кінематичних пар п'ятого класу (нижчих); р4 - кількість кінематичних пар четвертого класу (вищих). Перед тим як обчислити ступінь рухливості проводять аналіз кінематичної схеми, виключаючи з розгляду пасивні ланки і в'язі.
Структурна схема - це умовне зображення механізму, щомістить стояк, рухомі ланки і кінематичні пари, побудоване без дотримання масштабу та співвідношень довжин і форм ланок, а лише відображає послідовність з'єднань ланок між собою.
Структурну схему механізму можна розглядати як ланцюг елементарних зчленувань ланок, приєднаний до найпростішого початкового механізму.
Найпростішим початковим механізмом називається механізм, подальше розчленуванняякого неможливе без порушення його основної функції - передачі руху.
Найпростіший початковий механізм містить стояк, рухому ланку і одну кінематичну пару, яку вони утворюють між собою (рис. 1.1). Для цих механізмів структурну формулу записують так: w = 31-21 = 1.
{draw:frame}
а б
Рис. 1.1. Початковий механізм
Звідси можна знайти співвідношення між кількістю ланок і кінематичних пар уструктурній групі:
Приклади найпоширеніших структурних груп показано на рис. 1.2. Усі вони відповідають умові (1.1).
{draw:frame}
Спочатку вказують клас групи, а потім її порядок. На рис. 1.2 зображено структурні групи різних класів і порядків. Більшість сучасних плоских механізмів утворюються саме з таких структурних груп.
Аналізуючи механізм, його структурну схему будують на основі заданоїкінематичної схеми. Оскільки структурні групи не містять вищих кінематичних пар, то за їх наявності в реальному механізмі слід спочатку побудувати схему миттєвого замінного механізму, кінематично еквівалентного заданому. У кожний момент часу в замінному механізмі переміщення, швидкості та прискорення точок такі самі, як і точок основного механізму, з якими ці точки...
tracking img