Neid nimetatakse kinemaatiliseks paariks. Kinemaatiliste paaride klassifikatsioon

Mehhanismide struktuur.

Kinemaatiliste paaride klassifikatsioon

Kinemaatilised paarid (KP) klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide alusel:

1) vastavalt lülide pindade kokkupuutepunkti (ühenduspunkti) tüübile:

Alumised, milles lülide kokkupuude toimub piki tasapinda või pinda (libisevad paarid);

Kõrgemad, milles lülide kokkupuude toimub mööda jooni või punkte (paarid, mis võimaldavad libisemist veeremisega). Neid leidub näiteks käigu- ja nukkmehhanismides).

2) paari moodustavate lülide suhtelise liikumise järgi:

Rotatsiooniline;

Progressiivne;

Silindriline;

Sfääriline;

Kruvi;

Korter.

Mehhanismi, mille lülid moodustavad ainult pöörlevad, translatsioonilised, silindrilised ja sfäärilised paarid, nimetatakse kang.

3) vastavalt sulgemisviisile (paari lülide kontakti tagamine):

Võimsus (raskusjõudude või vedru elastsusjõu mõjul);

Geomeetriline (paari tööpindade kujunduse tõttu).

Joon.2.1 Joon.2.2

4) liikuvuse arvu järgi lülide suhtelises liikumises.

5) lülide suhtelisele liikumisele seatud ühendustingimuste arvu järgi (ühendustingimuste arv määrab kinemaatilise paari klassi);

Kehal, olles ruumis (Cartesiuse koordinaatsüsteemis X, Y, Z), on 6 vabadusastet. See võib liikuda piki iga kolme telge X, Y ja Z ning pöörata ka ümber iga telje (joonis 2.3). Kui keha (link) moodustab teise kehaga (lüliga) kinemaatilise paari, siis ta kaotab ühe või mitu neist 6 vabadusastmest.

Riis. 2.3. Keha vabadusastmed ruumis

Kõik paarid jagunevad viide klassi, olenevalt iga lingi liikuvusele määratud ühenduste arvust. Näiteks kui kinemaatilise paari moodustanud kehad (lingid) on kaotanud igaüks 5 vabadusastet, nimetatakse seda paari 5. klassi kinemaatiliseks paariks. Kui kaotatakse 4 vabadusastet - 4. klass jne. Liikuvusastmete arv on tähistatud . Kehtestatud ühenduste arv on tähistatud . Sel juhul saab liikuvusastmete arvu määrata valemiga: .

Esimese klassi paar: ; .

Teise klassi paar: ; .

Kolmanda klassi paar: ; .

Neljanda klassi paar: ; .

Viienda klassi paar: ; .

Näited paaride klassifikatsioonist:

Vaatleme kinemaatilist paari “kruvi-mutter” (joonis 2.4). Selle paari liikuvusastmete arv on 1 ja pealesurutud ühenduste arv 5. See paar on viienda klassi paar, kruvi või mutri jaoks saate vabalt valida ainult ühe liigutusviisi ja teine ​​liigutus kaasas olema.

Joon.2.4

Kinemaatiliste ahelate klassifikatsioon

Mitmed omavahel kinemaatikapaaridega ühendatud lülid moodustavad kinemaatilise ahela.

Kinemaatilised ahelad on:

Suletud (lihtne). Suletud ahelas sisaldab iga lüli vähemalt kahte kinemaatilist paari.

Avatud (lihtne).

Kompleksne.

Põhineb okste olemasolul eristada ahelaid lihtne(iga ahela lüli ei sisalda rohkem kui kahte kinemaatilist paari) ja keeruline või hargnenud(mõned lingid sisalduvad kolmes või enamas paaris); hargnenud ahelad võivad sisaldada nn mitut (topelt, kolmekordset jne) hinge.

Linkide liikumispiirkonna järgi seal on ketid tasane(kõigi lülide punktide liikumistrajektoorid on lamedad kõverad, mis asetsevad paralleelsel tasapinnal) ja ruumiline.

Kinemaatilisest ahelast mehhanismi saamiseks on vaja:

Tee üks link liikumatuks, st. moodustama voodi (statiiv);

Seadke liikumisseadusele üks või mitu linki (muutke need juhtivaks) nii, et kõik teised lingid teeksid vajalikud liikumised.

Mõned täiendavad määratlused:

Üldistatud mehhanismi koordinaat– kõik sõltumatud koordinaadid, mis määravad mehhanismi kõigi lülide asukoha raami suhtes;

Mehhanismi vabadusastmete arv on kogu kinemaatilise ahela vabadusastmete arv fikseeritud lüli (rack) suhtes.

Üldise ruumilise kinemaatilise ahela puhul tähistame tinglikult:

Liikuvate osade arv – n,

Kõigi nende linkide vabadusastmete arv on 6n,

5. klassi kinemaatikapaaride arv – P 5,

5. klassi kinemaatiliste paaride poolt neis sisalduvatele linkidele kehtestatud ühenduste arv on 5Р 5,

4. klassi kinemaatikapaaride arv – P 4,

4. klassi kinemaatiliste paaride poolt neis sisalduvatele linkidele pandud ühenduste arv on 4Р 4 jne.

Kinemaatilise ahela lülid, mis moodustavad kinemaatilisi paare teiste lülidega, kaotavad teatud vabadusastmed. Kinemaatilise ahela ülejäänud vabadusastmete arvu raami suhtes saab arvutada valemi abil

See on ruumilise kinemaatilise ahela struktuurivalem ehk Malõševi valem, mille sai P.I. Somov 1887. aastal ja selle töötas välja A.P. Malõšev 1923. aastal.

Väärtust W nimetatakse mehhanismi liikuvusastmeks (kui mehhanism moodustatakse kinemaatilisest ahelast).

Lameda kinemaatilise ahela jaoks ja vastavalt ka lameda mehhanismi jaoks

Seda valemit nimetatakse P.L. valemiks. Tšebõšev (1869). Selle saab Malõševi valemist tingimusel, et tasapinnal pole kehal mitte kuus, vaid kolm vabadusastet:

W väärtus näitab, mitu veolüli peaks mehhanismil olema (kui W = 1 - üks, W = 2 - kaks veolüli jne).

Struktuurse sünteesi ja analüüsi mõiste

Iga tehnilise süsteemi struktuuri määrab funktsionaalselt seotud elementide kogum ja nendevahelised suhted. Sel juhul mõistetakse mehhanismide puhul elemente linke, linkide rühmi või standardmehhanisme ning seosed on liikuvad (MC) või fikseeritud ühendused. Seetõttu all mehhanismi struktuur mõistetakse selle elementide ja nendevaheliste suhete kogumina, s.o. linkide, rühmade või standardmehhanismide ja liikuvate või fikseeritud ühenduste kogum. Mehhanismi geomeetrilist struktuuri kirjeldatakse täielikult, täpsustades selle elementide geomeetrilist kuju, nende asukohta ja märkides nendevaheliste ühenduste tüübi. Mehhanismi struktuuri saab kirjeldada projekteerimise erinevates etappides erinevate vahenditega, erineva abstraktsioonitasemega: funktsionaalsel tasandil - funktsionaalne diagramm, linkide ja struktuurirühmade tasandil - struktuurskeem jne. Struktuurne skeem- mehhanismi graafiline esitus, mis on tehtud GOST-i soovitatud sümbolite abil (vt näiteks GOST 2.703-68) või tunnustatud erialakirjanduses, mis sisaldab teavet elementide (lingid, rühmad) arvu ja asukoha kohta, samuti neid elemente ühendavate kinemaatikapaaride tüüp ja klass. Erinevalt mehhanismi kinemaatilisest diagrammist ei sisalda konstruktsiooniskeem teavet lülide mõõtmete kohta ja on joonistatud ilma mõõtkavasid jälgimata. (Märge: kinemaatiline diagramm- selle kinemaatika uurimiseks mõeldud mehhanismi graafiline mudel.)

Nagu igal projekteerimisetapil, eristatakse ka struktuurse sünteesi käigus sünteesiülesandeid analüüsiülesannetest.

Struktuurianalüüsi ülesanneÜlesandeks on määrata etteantud mehhanismi struktuuriparameetrid - lülide ja struktuurirühmade arv, juhtseadmete arv ja tüüp, mobiilsuse arv (peamine ja lokaalne), ahelate arv ja üleliigsete ühenduste arv.

Struktuurse sünteesi ülesanneÜlesandeks on sünteesida uue mehhanismi struktuur, millel on määratud omadused: mobiilsuse arv, lokaalse mobiilsuse ja üleliigsete ühenduste puudumine, minimaalne linkide arv teatud tüüpi paaridega (näiteks ainult pöörlevad, nagu tehnoloogiliselt kõige arenenum) jne.

Struktuuri sünteesi ja analüüsi põhimõisted

Mehhanismi liikuvus- sõltumatute üldistatud koordinaatide arv, mis määrab üheselt mehhanismi lülide asukoha tasapinnal või ruumis.

Ühendus- piirang, mis on kehtestatud keha liikumisele mööda etteantud koordinaati.

Üleliigne (passiivne)- sellised ühendused mehhanismis, mis kordavad või dubleerivad antud koordinaadil juba olemasolevaid ühendusi ega muuda seetõttu mehhanismi tegelikku liikuvust. Sel juhul väheneb mehhanismi arvutatud liikuvus ja suureneb selle staatilise määramatuse aste. Mõnikord kasutatakse teist määratlust: Üleliigsed ühendused- need on ühendused, mille arvu mehhanismis määrab kinemaatiliste paaride poolt kehtestatud ühenduste koguarvu ja kõigi lülide liikuvusastmete summa, kohaliku mobiilsuse ja antud (nõutud) liikuvuse vahe. mehhanism tervikuna.

Kohalik liikuvus- mehhanismi liikuvus, mis ei mõjuta selle asendifunktsiooni (ja ülekandefunktsioone), kuid viiakse mehhanismi sisse muudel eesmärkidel (näiteks rulli liikuvus nukkmehhanismis tagab libisemishõõrdumise asendamise veerehõõrdusega kõrgeimas paaris).mehhanismid ja masinad. Struktuur, liigendhoova kinemaatika ja dünaamika mehhanismid: Õpetus. ...

  • Kinemaatiline analüüs mehhanism pump

    Kursusetöö >>

    hooned ( struktuurid) mehhanismid; - sätete määratlemine mehhanismid ja trajektoorid... mehhanism: I (4-1) → II (2-3) mehhanism viitab mehhanismid II klass klassifikatsioonid I.I. Artobolevski. 1.2 Kinemaatiline... V kinemaatiline paarides mehhanism asub...

  • Jõukinetostaatiline analüüs mehhanismid

    Loeng >> Füüsika

    ... klassifikatsioon sisse mõjuvad jõud kinemaatiline paarides mehhanismid? - Kujutage reaktsioone ideaalis kinemaatiline paarides tasane mehhanism? - Loetlege võimsusarvutuste tüübid mehhanismid ...

  • Materjalide teooria tugevus mehhanismid ja autod

    Loeng >> Tööstus, tootmine

    ... mehhanismid. TMM on teadus, mis uurib struktuur, kinemaatika ja dünaamika mehhanismid... autod ja mehhanismid. 14.1 Klassifikatsioon autod ja mehhanismid Masin on... need sisaldavad reaktsiooni määratlust kinemaatiline paarides mehhanism, samuti jõudude tasakaalustamine...

  • Vända-liuguri projekteerimine ja uurimine mehhanism möirgama

    Kursusetööd >> Tööstus, tootmine

    Lingid jaoks mehhanism n = 5; P5 – number kinemaatiline aur V klass, P5 = 7; P4 – number kinemaatiline aur IV klass... mehhanism struktuurirühmadesse Vastavalt klassifikatsioonid I. I. Artobolevski jagame uuritu lahti mehhanism struktuurirühmadesse. mehhanism ...

  • Üks ühele vaenlasega [Vene käsivõitluskool] Kadotšnikov Aleksei Aleksejevitš

    Kinemaatilised paarid inimkehas

    Tehnoloogias kasutatavatel ja looduses levinud kinemaatilistel paaridel on põhimõtteliselt oluline erinevus.

    Tehnilistes mehhanismides on kinemaatilised paarid tavaliselt paigutatud nii, et võimalikud on ainult täpselt määratletud, etteantud tasapinnalised liikumised.

    Kinemaatilised paarid inimkehas on kahe luulüli liikuvad ühendused, mis tagavad nende meelevaldsed ruumilised liikumised. Kinemaatiliste liigeste liikumisvõimalused määravad keha skeleti ehitus ja lihaste kontrolltegevus.

    Inimkeha kinemaatilisi paare nimetatakse tavaliselt biokinemaatiliseks. Kõigist biokinemaatilistest paaridest huvitab spetsialiste inimese motoorseid tegevusi uurides eelkõige keha üla- ja alajäsemed, mis aktsepteeritud klassifikatsiooni järgi on madalaimad pöörlemiskinemaatilised paarid.

    Riis. 17

    Joonisel fig. Joonisel 17 on kujutatud inimese ülajäseme kinemaatilist mudelit. Kerega on ühendatud kuulliigend 1 biokinemaatiline paar; Paari lülid on omavahel ühendatud silindrilise hingega 2. Ruumilised biokinemaatilised jäsemepaarid võivad olla suletud või avatud. Neil on püsivad ja ajutised ühendused, mis määravad, kui palju ja milliseid vabadusastmeid sellel paaril on. Seega on käe liigutused avatud biokinemaatilise paarina (joonis 18a) piiratud õlaliigega, mis välistab õla 1 lineaarsed liikumised keha suhtes.

    Käe orientatsiooni selle ruumilise liikumise mis tahes hetkel keha suhtes saab kirjeldada viie parameetriga. Koordinaadid x A, y A, z A (joonis 18b) määravad õla 1 asukoha, küünarvarre 2 asendit õla suhtes määrab nurk? 2, küünarvarre pöörlemine ümber oma telje – nurk? 2.

    Küünarvarre nurga all pööramine? 2 võib ignoreerida, kuna see ei mõjuta käe orientatsiooni tervikuna. Aktsepteeritud eeldusel on ilmne, et inimese käel on üldiselt neli vabadusastet.

    Käe tegelik vabadusastmete arv sõltub selle orientatsioonist ruumis ja on piiratud õla- ja küünarliigeste liikuvuse piiridega.

    Riis. 18

    See tekst on sissejuhatav fragment. Raamatust Mees ja naine: Armastuse kunst autor Enikeeva Dilya

    Raamatust Üks ühele vaenlasega [Venemaa käsivõitluse kool] autor Kadotšnikov Aleksei Aleksejevitš

    Kinemaatilised paarid Kunstlikult loodud mehaanilist kehade süsteemi, mis on loodud liikumise teisendamiseks, nimetatakse mehhanismiks. Mis tahes mehhanismi peamine omadus on selle osade liikumise kindlus. Iga keha liikumiseks

    Raamatust Käe mahu märkimisväärne suurenemine kuue nädalaga autor Darden E

    Tasapinnalised kinemaatilised paarid Kinemaatiliseks paariks nimetatakse tasapinda, mille kõik lülide punktid suhtelisel liikumisel liiguvad samadel või paralleelsetel tasapindadel Tehnikas on enim levinud tasapinnalised kinemaatilised paarid; need on lihtsamad, sest

    Raamatust Hiina mõõgakunst. Tai Chi Jiani juhend autor Yun Zhang

    Ruumikinemaatilised paarid Igal koordinaatteljel asuvat kinemaatilist paari nimetatakse ruumiliseks, kui selle suhtelises liikumises olevate lülide kõik punktid kirjeldavad ruumikõveraid. Ruumilise liikumise mis tahes hetkel on indiviidi asukoht

    Raamatust Red Card on a Soft Spot autor Epstein Arnold

    Inimese liigutuste kinemaatika Biomehaanikas mõistetakse liikumiste kinemaatika all “geomeetriat”, st inimese liikumiste ruumilist vormi, arvestamata tema massi ja mõjuvaid jõude. Kinemaatika annab liikumistest üldjuhul vaid välise pildi. Põhjused ja

    Raamatust Juhend odapüügiks hinge kinni hoides autor Bardi Marco

    Isiku tase Teine joon, mis mulle Ed Robinsoni juures meeldis, ilmnes kohe pärast meie kohtumist. Istusime jõusaali kontoris ja rääkisin mõningatest mõõtudest ja fotodest, mida sel päeval teha lootsin. Näiteks tahtsin hoolikalt mõõta,

    Raamatust Tõmbamise teooria ja metoodika (1-3 osad) autor Kozhurkin A. N.

    Raamatust Edu ehk positiivne mõtteviis autor Bogatšov Philip Olegovitš

    6. INIMESE NIMEL, INIMESE HEAKS "Ja ma tean seda meest!" - vahel tahaks mõne matši ajal hüüatada nagu mõne põhjamaise nalja kangelane, kui fänne saab pallikeste järgi üles lugeda.Tegelikkuses on meid muidugi rohkem. Mitu korda rohkem. See ei ole

    Raamatust Kuidas võita vastast hädaolukordades. Erivägede saladused autor Kashin Sergei Pavlovitš

    Vee-inimloomus Üks peamisi omadusi, mis head sukeldujat iseloomustab, on tema veekeskkonnaga kohanemise tase, õigupoolest allveelaeva "sulandumise" tase veega, eriti kui tegemist on hinge kinni hoidva jahimehega. . Mida rohkem ta sulandub

    Raamatust Equilibrium in Motion. Ratturi iste autor Dietze Susanne von

    1.2.1 Ülestõmbamise kinemaatilised omadused. 1.2.1.1 Ruumilised omadused. Sageli ei saa sportlane ebaõnnestunud stardipositsiooni tõttu võistlustel näidata tulemust, mida ta treeningul hõlpsalt demonstreerib. Ebausaldusväärne haare

    Raamatust Söö ja ole noor. Õige toitumise saladused autor Lanz Karl

    Autori raamatust

    Haavatavate punktide paiknemine inimkehal Keha haavatavate punktide paiknemise piirkondadeks on lahkliha, päikesepõimik, ribid, süda, maks, põrn, kaenlaalused, neerud, sabaluu.Kõhukesta piirkonda läbivad paljud suured veresooned ja närvid, eespool

    Autori raamatust

    3.3. Olulisemate orienteerumispunktide leidmine enda kehal Ainuüksi teoreetilised teadmised anatoomiast tõenäoliselt ei aita sul hobusega sõitma õppida. Selle väga olulise anatoomia peatüki vürtsitamiseks soovitan teil nüüd lühikesed treeningpüksid jalga panna,

    Autori raamatust

    5.3. Olulisemate orientatsioonipunktide määramine kehal Taas kerkib sinu ees küsimus, kui hästi sa oma keha tunned. Enne kui hakkad olulisemaid punkte otsima, uuri end peegli ees ja vasta endale: * Millised on sinu õlavöötme kontuurid?

    Autori raamatust

    6.3. Olulisemate orienteerumispunktide määramine enda kehal Oluliseks orienteerumispunktiks on vaagna ülemine eesmine lülisammas (joon. 6.8), selle leidsid juba vaagnat käsitlevat peatükki uurides. See asub puusaliigese tasemel ja on seetõttu jälgimiseks väga oluline

    Autori raamatust

    Kolmas peatükk. Terves kehas terve vaim! 3.1. Saleda kuju aastaid Mitmekomponentseid roogasid on raske valmistada, nende kalorisisaldus suureneb oluliselt erinevate toodete sisalduse tõttu, mis sisaldavad mõnikord kokkusobimatuid valke ja süsivesikuid. Tundub isegi

    Kinemaatiline paar ( lühendatult paar) on kahe kontaktlüli liikuv ühendus. Jäiga keha liikumisele seatud piirangut nimetatakse ühenduse seisukord.

    Seega seab kinemaatiline paar kahe ühendatud lüli suhtelisele liikumisele sidumise tingimuse. On ilmne, et suurim arv kinemaatilise paari poolt kehtestatud sidestustingimusi on viis (5).

    Kinemaatikapaaride lülide suhtelisele liikumisele kehtestatud erinev arv sidestustingimusi võimaldab jagada viimased viieks klassiks, nii et k-nda klassi paar kehtestab k sidestustingimust, kus k on (1,2,3, 4,5). Sellest järeldub, et k-nda klassi kinemaatiline paar võimaldab lülide suhtelises liikumises 6k liikuvusastet.

    Tuleb märkida, et mehhanismid kasutavad ainult viienda, neljanda ja kolmanda klassi kinemaatilisi paare. Esimese ja teise klassi kinemaatilised paarid ei ole olemasolevates mehhanismides rakendust leidnud. liigendhoova mehhanism kinemaatiline

    Parimad paarid- need on paarid, milles kahe lüli ühendamisel tekib kontakt kõveratel ja punktidel.

    Madalad paarid- need on paarid, milles kahe lüli ühendamisel toimub kontakt piki pindu.

    See mehhanism koosneb 6 lülist (joonis 2).

    • A) 1- vänt, liikuv lüli, teeb pöörleva liikumise;
    • B) 2.4 kepsud, liikuvad lülid, sooritavad keerulisi liigutusi;
    • B) 3,5 - liugurid, liikuvad lingid, teostavad translatsioonilist liikumist;
    • D) 6- hammas, fikseeritud link;

    Liikuvate osade arv=5.

    Mehhanismi liikuvusastme määramine.

    Vaadeldaval mehhanismil on seitse (7) kinemaatilist paari, millest viis (5) on pöörlevad ja kaks (2) translatsioonilised.

    Mehhanismide liikuvuse aste määratakse järgmise valemiga:

    W = 3(n-1)-2P5-P4;

    n - linkide arv;

    P5 - klassi 5 kinemaatikapaaride arv;

    P4 - klassi 4 kinemaatikapaaride arv;

    w=3(6-1)-2*7=1; w = 1;

    Assura grupp ja algtaseme rühmad.

    Jagame mehhanismi asura rühmadeks. Selleks valime algtaseme rühmad. Kuna mehhanismi liikuvusaste on w=1, siis alglüli grupp peaks olema w=1. Gruppi kuuluvad alus (6) ja liikuv lüli (1).

    Lihtsamaid lülide rühmi, mille lisamine mehhanismi teistele lülidele ei muuda selle vabadusastmete arvu, nimetatakse asura rühmadeks. Kuna esialgsete linkide rühma kuulus ainus püsilink, sisaldab assura rühm ainult liigutatavaid linke.

    Asura rühma liikuvusaste on w=0 ja seda saab defineerida kui rühma vabadusastmete arvu püsilüli suhtes. Assura rühmad klassifitseeritakse kinemaatikapaaride arvu järgi, millega nad on põhimehhanismi külge kinnitatud. See number määrab rühma järjestuse. Lisaks on assuri rühmal klass, mille määrab kinemaatikapaaride arv, mis moodustavad kõige keerulisema suletud ahela.

    kinemaatiline paar, nagu eespool öeldud, on see kahe kontaktlüli ühendus, mis võimaldab nende suhtelist liikumist. Nende liikumiste mudelid on näidatud joonisel fig. 1.16. Lingid, ühendatuna kinemaatiliseks paariks, võivad üksteisega kokku puutuda piki pindu, jooni ja punkte. Kinemaatilise paari elemendid nimetada pindade, joonte või punktide kogumit, mida mööda toimub kahe lüli liikuv ühendus ja mis moodustavad kinemaatilise paari. Täpsemalt on kinemaatilise paari elemendid ühendatud lülidele ühised pinnad, jooned või punktid, millega lülid omavahel kokku puutuvad, moodustades kinemaatilise paari. Seega ei saa kinemaatilist paari moodustada kehad, mis ei puutu kokku. Kinemaatilise paari ühe lüli liikumisvabaduse piiramise määr teise suhtes võib sõltuda ainult kokkupuutepunktide geomeetrilistest kujunditest, see tähendab kinemaatilise paari elementidest. Ei materjalid, millest lülid on valmistatud, ega ka nende osade kuju, mis üksteisega kokku ei puutu, ei saa seada piiranguid lülide suhtelisele liikuvusele ja seetõttu ei võeta neid mehhanismide ja masinate teoorias arvesse.

    Riis. 1.16. Kinemaatiliste paaride mudelid, vasakult paremale: ülemine rida - pall tasapinnal, silinder tasapinnal, pall silindris, tasapinnaline paar, sfääriline paar ja alumine rida - sfääriline sõrmega, silindriline, translatsiooniline, spiraalne

    Kinemaatilised paarid klassifitseeritakse mitme kriteeriumi järgi. Paari eksisteerimiseks peavad selles sisalduvate linkide elemendid olema suletud, st olema pidevas kontaktis.

    Kinemaatiliste paaride klassifikatsioon

    Tabel 1.2

    Paari tüüp ja vabadusaste

    Poolehitatud

    pilt

    Paari liikuvus w, sidemete arv

    Tingimuslik

    määramine

    pöörlev

    » € ja ja ^ „

    kruvi [ShZh00]

    silindriline

    sfääriline

    tasapinnaline

    lineaarne;

    w = 4 5=2

    kohapeal

    Vastavalt pindadevahelise ühenduse geomeetrilisele tüübile ja sulgemisviisile

    kinemaatilised paarid jagunevad madalamateks ja kõrgemateks, jõu või geomeetrilise sulgemisega. Sulgedes paariks nimetatakse paari vastavate elementide pideva kontakti tagamist. U madalam linkide kokkupuude, pindade ühendamine toimub mööda ühte või mitut pinda. Need on libisevad paarid (nende suhteline liikumine on alati libisev) ja selliseid paare iseloomustab paari elementide struktuursest kujust tingitud geomeetriline sulgemine. U kõrgemale kinemaatilised linkide paarid puudutavad piki joont või punkti. Seetõttu pole võimalik mitte ainult suhteline libisemine, vaid ka veeremine ja ketramine. Selliseid paare iseloomustab sageli jõuga sulgemine, st elemendid surutakse üksteise vastu raskusjõudude, elastsusjõudude jne toimel. Joonisel fig. 1.16, kõrgemad paarid hõlmavad kuuli tasapinnal (kontaktis punktis), silindrit tasapinnal (kontaktis piki sirget segmenti) ja kuuli silindris (kontaktis piki ringi). Kõik teised paarid on kehvemad.

    Vastavalt lülide suhtelisele liikumisele paarid jagunevad pöörlevateks (B) (inglise keeles, revolute joint (R)), translatiivseteks (inglise keeles, prismatic joint (P)), kruvideks (inglise keeles, spiraalliide (H) või kruvipaar) , lamedaks või tasapinnaliseks ( Pl) (inglise, planar joint (E)), silindriline (inglise, silindriline liigend (C)), sfääriline (inglise, sfääriline või kuulliigend (S)), lineaarne (L) ja punktiirliigend (T).

    Vastavalt liikuvuse arvulew(vabadusastmete arv) paari lülide suhtelises liikumises jagunevad nad ühe-, kahe-, kolme-, nelja- ja viieliikuvateks.

    Ühenduste arvu järgis, lülide suhtelise liikumise peale jaotatakse kinemaatilised paarid klassidesse: 1-, 2-, 3-, 4-, 5-ühendatud paarid moodustavad vastavalt klasside 1, 11, III, IV ja V paarid. Kõrgemad kinemaatilised paarid võivad olla kõiki klasse ja mitut tüüpi ning madalamad - ainult III, IV ja V klassi ning 6 tüüpi. Tabelis 1.2 on toodud erinevad kinemaatikapaaride tüübid, nende poolkonstruktiivsed ja skemaatilised kujutised, samuti paari w liikuvus ja ühenduste arv s.

    Paari w liikuvus määratakse valemiga

    kus P on selle ruumi liikuvus, kus paar konstruktiivselt realiseerub, s- paari poolt kehtestatud ühenduste arv.

    Meenutagem, et kolmemõõtmelises ruumis on absoluutselt jäigal kehal (ja seega ka tema poolt modelleeritud lülidel) kuus vabadusastet. Need on kolm translatsioonilise liikumise vabadusastet, näiteks piki koordinaattelge. Ja pöörleva liikumise kolm vabadusastet, näiteks pöörlemine ümber samade koordinaattelgede.

    Tabel 1.3

    Kinemaatiliste paaridega samaväärsed kinemaatilised ühendused

    Link kontakt

    Paaride tüübid

    Liikuvus

    Kinemaatiliste paaride tüübid

    Pilt

    Samaväärne

    kinemaatiline

    ühend

    Pinnal

    Madalaim kinemaatiline paar

    Kõrgem kinemaatiline paar

    w = 4 5 = 2

    Tabel 1.4

    Kinemaatiliste paaride sümbolid vastavalt standardile GOST 2.770-68

    kraadid

    Nimi

    Tingimuslik

    määramine

    kuullennuk

    kuul-silinder

    sfääriline

    tasapinnaline

    silindriline

    sõrmega kerakujuline

    progressiivne

    pöörlev

    kruvi

    Tasapinnalisel liikumisel on absoluutselt jäigal kehal kolm vabadusastet – kaks translatsiooniliikumise astet ja üks pöörlemisliikumise aste. Seetõttu on kolmemõõtmeline ruum kuus liigutatav ja kahemõõtmeline ruum kolmemõõtmeline. Tabelis 1.2 esitatud andmeid tuleks seda silmas pidades vaadata. Näiteks pöörlemispaar ja translatsioonipaar, nii 6 kui ka 3 liigutatavas ruumis, on liikumatud, see tähendab w- 1. Esimesel juhul rakendatakse sellele 5 ühendust (s = 5) ja teises - 2 ühendust (s = 2).

    Paari elementide jaoks on võimalik valida selline kujund, nii et ühe iseseisva lihtsa liigutusega tekib teine, sõltuv. Sellise kinemaatilise paari näiteks on kruvi. Selles paaris põhjustab kruvi (mutri) pöörlev liikumine selle (tema) translatsioonilise liikumise piki telge. Selline paar tuleks liigitada üheliiguliseks (w = 1), kuna selles realiseerub ainult üks sõltumatu lihtne liikumine.

    Kinemaatilise paari roll võib olla ka kinemaatiline ühendus- kompaktne struktuur, mis koosneb mitmest liikuvast osast, millel on elementide pinna-, lineaarne või punktkontakt, mis annab võimaluse vastavat tüüpi suhteliseks liikumiseks, mis on samaväärne antud kinemaatilise paariga. See on, kinemaatiline ühendus nimetatakse kinemaatiliseks ahelaks, mis on mõeldud kinemaatilise paari asendamiseks. Sellise kinemaatilise ühenduse näide on laagrid. Kinemaatilistel ühendustel on enamasti suur hulk üleliigseid lokaalseid ühendusi, kuid konstruktsiooni tõttu see kinemaatikapaaride põhiliikuvust ei mõjuta. Iga mehhanismi paar võib vastata erinevatele kinemaatiliste ühenduste võimalustele mitme kohaliku liikuvusega osa kujul, mis ei mõjuta paari lõplikku liikuvust (rull-laager on samaväärne kahe liikuva silindrilise paariga, tõukejõu kuullaager sfäärilise välispinnaga, mis on paigaldatud koonilisele pinnale, võrdub viie liikuva punkti paariga ). Tabelis 1.3 on näidatud kinemaatilised paarid ja samaväärsed kinemaatikaühendused.

    Selle lõigu lõpus esitame kinemaatikapaaride sümbolid vastavalt standardile GOST 2770-68 (tabel 1.4).

    Põhimõisted ja definitsioonid mehhanismide teoorias

    Mehhanismide ja masinate teooria uurib mehhanismide ja masinate ehitust, kinemaatikat ja dünaamikat.

    mehhanism on kunstlikult loodud kehade süsteem, mille eesmärk on muuta ühe või mitme keha liikumine teiste kehade vajalikeks liikumisteks.

    Mehhanismi moodustavaid tahkeid kehasid nimetatakse lingid.

    Iga liikuvat osa või osade rühma, mis moodustab ühe jäiga liikuva kehade süsteemi, nimetatakse mehhanismi liikuv lüli.

    Kõik fikseeritud osad moodustavad ühe jäiga fikseeritud kehade süsteemi, mida nimetatakse fikseeritud lüliks või aluseks.

    Järelikult on igal mehhanismil üks fikseeritud ja üks või mitu liikuvat lüli.

    Kahe kontaktlüli ühendust, mis võimaldab nende suhtelist liikumist, nimetatakse kinemaatiliseks paariks.

    Lingi pindu, jooni, punkte, mida mööda see võib kokku puutuda teise lüliga, moodustades kinemaatilise paari, nimetatakse lingielementideks.

    Ühendatud lülide süsteemi, mis moodustavad omavahel kinemaatilisi paare, nimetatakse kinemaatiliseks ahelaks.

    mehhanism– vajaliku liigutuse teostamiseks on kinemaatiline kett.

    Masina mehhanismid on mitmekesised. Funktsionaalse eesmärgi seisukohalt jagunevad masinamehhanismid järgmisteks tüüpideks:

    A) mootorite ja muundurite mehhanismid:

    mootorimehhanismid muudavad erinevat tüüpi energiat mehaaniliseks tööks;

    muundurmehhanismid muudavad mehaanilise töö muud tüüpi energiaks;

    b) ülekandemehhanismid, liigutuste edastamine mootorilt tehnoloogilisele masinale või täitevorganile;

    V) täiturmehhanismid, mis mõjutab otseselt töödeldud keskkonda või objekti;

    G) juhtimismehhanismid, kontroll ja reguleerimine, protsesside juhtimise, monitooringu jms läbiviimine;

    d) automaatsed loendusmehhanismid, kaalumine ja pakendamine, mida kasutatakse mass-tükitooteid tootvates masinates.

    Kinemaatilised paarid ja nende klassifikatsioon

    Paari peamine omadus on geomeetriliste parameetrite arv, mida saab kasutada ühendatud linkide suhtelise asukoha määramiseks. Näiteks piki pöörlemispinda puudutades määratakse lülide suhteline asukoht täielikult kindlaks ainult ühe parameetri - lülide suhtelise pöörde nurga pöördeteljega risti olevas tasapinnas - määramisega.

    Sfäärilise pinna puudutamisel on juba kolm sellist parameetrit - need on pöördenurgad ümber kolme üksteisega risti oleva telje, mis ristuvad kera keskmes.

    Järelikult seavad kinemaatilise paari elemendid teatud piirangud lülide suhtelisele liikumisele, ühendades omavahel teatud viisil mõlema lüli punktide koordinaate.

    Kinemaatilise paari elementide poolt paari moodustavate lülide suhtelisele liikumisele seatud piiranguid nimetatakse ühendusteks ja neid piiranguid väljendavaid juhtelemente ühendusvõrranditeks.

    Vaatleme, milliseid seoseid ja millises koguses saab kinemaatilise paari lülide suhtelisele liikumisele peale panna.

    Nagu teada, on üldiselt igal ruumis vabalt liikuval absoluutselt jäigal kehal kuus vabadusastet:

    kolm pööret ümber X-, Y-, Z-telgede ja kolm translatsioonilist liikumist mööda samu telge.

    Kinemaatilises paaris oleva lingi suhtelisele liikumisele kehtestatud ühendused piiravad samu võimalikke suhtelisi liikumisi, mis lülidel on vabas olekus.

    Nende piirangute tulemusena muutuvad mõned vabalt liikuva lüli kuuest võimalikust suhtelisest liikumisest selle jaoks piiratuks. Võimalikud iseseisvad liikumised määravad kinemaatilise paari lülide vabadusastmete arvu nende suhtelises liikumises.

    Kinemaatilised paarid, sõltuvalt selle lülide suhtelisele liikumisele kehtestatud haakeseadise tingimuste arvust, jagunevad viide klassi:

    I klassi paar – (joonis 1 a) viie liigutatav paar, mille linkide vabadusastmete arv on viis ja ühendustingimuste arv on 1;

    II klassi paar on (joonis 1 b) nelja liikuv paar, kinemaatilise paari lingi vabadusastmete arv on neli, ühendustingimuste arv on 2;

    III klassi paar - (joonis 1c, i, d) kolme liigutatav paar, kinemaatilise paari lingi vabadusastmete arv on kolm, ühendustingimuste arv on 3;

    IV klassi paar – (joon. 1 d, i, f) kahe liigutatav paar, lingi vabadusastmete arv on 2, sidetingimuste arv 4;

    V klassi paar on (joon. 1g, h. i) üksikliikuv (pöörlemispaar), lingi vabadusastmete arv on võrdne ühega, ühendustingimuste arv on 5.

    Kinemaatilised paarid jagunevad ruumilisteks ja tasapindadeks. Ruumikinemaatilised paarid on paar, mille suhtelise liikumise ühenduspunktid kirjeldavad ruumikõveraid. Tasapinnalised kinemaatilised paarid on need paarid, mille suhtelise liikumise lülipunktid liiguvad paralleelsetes tasandites, s.t. nende trajektoorid on tasapinnalised kõverad. Kaasaegses masinaehituses on eriti laialdaselt kasutusel lamedad mehhanismid, mille lülid kuuluvad IV ja V klassi paaridesse.

    Kinemaatilised paarid erinevad ka lülidevahelise kontakti olemuse poolest. Kui kinemaatilise paari elemendid on sellised, et igas lülide suhtelises asendis puutuvad nad kokku pinnaga, siis nimetatakse paari madalaimaks. Kui kontakt toimub üksikutes punktides või mööda jooni, nimetatakse paari kõrgeimaks.

    Alumise paari moodustavate lülide suhtelise liikumisega libisevad nende kontaktpinnad üksteise kohal. Kui lingid moodustavad kõrgema paari, võib nende suhteline liikumine toimuda nii paari elementide libisemisel kui ka ilma selleta - veeredes.