Механизма кинематические

2°. При решении задач синтеза механизмов должны быть приняты во внимание все условия, обеспечивающие осуществление требуемого движения. Такими условиями являются следующие: правильная структура проектируемого механизма, кинематическая точность осуществляемого движения, возможность создавать проектируемым механизмом заданное движение с точки зрения динамики и, наконец, условие, чтобы размеры звеньев проектируемого механизма допускали воспроизведение заданного движения. В настоящей главе мы остановимся на общем решении основных задач синтеза и покажем, как могут быть при этом учтены вышеуказанные структурные, кинематические, динамические и метрические условия.

Основное правило проектирования структурной схемы механизмов без избыточных контурных связей можно сформулировать в форме условия сборки замкнутых кинематических цепей (контуров) механизма: кинематическая цепь, образующая замкнутый контур (или контуры) механизма, должна собираться без натягов даже при наличии отклонений размеров звеньев и отклонений расположения поверхностей и осей элементов кинематических пар.

Основное правило проектирования структурной схемы механизмов без избыточных контурных связей можно сформулировать в форме условия сборки замкнутых кинематических цепей (контуров) механизма: кинематическая цепь, образующая замкнутый контур (или контуры) механизма, должна собираться без натягов даже при наличии отклонений размеров звеньев и отклонений расположения поверхностей и осей элементов кинематических пар.

2°. При решении задач синтеза механизмов должны быть приняты во внимание все условия, обеспечивающие осуществление требуемого движения. Такими условиями являются следующие: правильная структура проектируемого механизма, кинематическая точность осуществляемого движения, возможность создавать проектируемым механизмом заданное движение с точки зрения динамики и, наконец, условие, чтобы размеры звеньев проектируемого механизма допускали воспроизведение заданного движения. В настоящей главе мы остановимся на общем решении основных задач синтеза и покажем, как могут быть при этом учтены вышеуказанные структурные, кинематические, динамические и метрические условия.

Схема механизма кинематическая 12

На примере шарнирного четырехзвенника рассмотрим способ построения планов механизма, кинематическая схема которого в некотором масштабе ц/ изображена на рис. 94. Этот четырехзвен-ник представляет собой кривошипно-коромысловый механизм, сс-стоящий из следующих звеньев: кривошипа OtA, который вращается равномерно вокруг неподвижного шарнира (центра) Olt шатуна АВ, совершающего плоское движение, и коромысла 02В, качающегося около неподвижной точки 02. Требуется построить планы механизма.

Схема механизма, кинематическая..... 52

Описываемая машина УМ-9 отличается от известных [1—3] тем, что она позволяет проводить испытания на изгиб плоских образцов больших размеров при охлаждении в интервале температур от 20 до минус 100° С, а также металлографические исследования, наблюдение за развитием трещин и измерение электрического сопротивления образца непосредственно в процессе низкотемпературных испытаний. Для экспериментирования используют плоские образцы 250X25X5 мм, имеющие в средней части зону размером 5X8 мм, за счет которой локализуется зона разрушения. Нагружение образца осуществляется от электродвигателя с помощью кривошипно-шатунного механизма. Кинематическая схема машины представлена на рис. 1.

Двумя специфическими особенностями исполнительных органов манипуляторов являются: высокая размерность, обусловленная большим числом их степеней свободы; наличие ряда вращательных пневматических пар, приводящее к необходимости вычисления тригонометрических функций соответствующих углов поворота. Эти особенности затрудняют набор и отладку моделирующей схемы. Поэтому на первом этапе работы моделировались движения «идеального манипулятора» — плоского механизма, кинематическая схема которого вклю-чает две поступательные и одну вращательную пару. Это простейшая система, которая обладает в то же время указанными выше особенностями — избыточностью и нелинейными функциями положения.

Для нее, точно так же как для схемы на рис. 7.1, возможны два режима движения — без разрывов и с разрывами. Однако в отличие от схемы на рис. 7.1 общее число степеней подвижности здесь понижено до двух. Следовательно, для описания движения механизма, кинематическая цепь которого замкнута одним из двух способов, представленных на рис. 7.2, а или 7,2, б, достаточно знания одной обобщенной координаты. При разрыве кинематической цепи, под которым будем понимать нарушение контакта цилиндрических поверхностей элементов пары, выполненной с зазором, механизм приобретает вторую степень подвижности.

Кинематическая схема механизма. Для изучения движения механизма недостаточно знать, из каких кинематических пар он образован. Необходимо также знать размеры отдельных звеньев, их взаимное расположение и т. д. Поэтому при изучении движения звеньев механизма обычно составляют так называемую кинематическую схему механизма.

При кинематическом исследовании механизма можно определять не скорости и ускорения, а их аналоги. Скорости и ускорения удобно определять при кинематическом анализе, когда известен закон изменения обобщенной координат!)! механизма во времени. Если же этот закон неизвестен и может быть найден только после динамического исследования механизма, кинематические параметры этого механизма целесообразно определять в функции его обобщенной координаты, а не в функции времени, и получить при этом аналоги скоростей и ускорений. Затем, получив в результате динамического исследования механизма закон изменения его обобщенной координаты, можно найти истинные скорости и ускорения.

Кинематические диаграммы графически изображают законы изменения пройденного пути s, скорости v и ускорения а в движении одной точки непрерывно за весь цикл работы механизма.

Кинематические диаграммы используют главным образом для звеньев с вращательным или прямолинейно-поступательным движением: а) при анализе и проектировании кулачковых механизмов; б) реже при анализе механизмов с низшими парами *, например, механизма качающейся кулисы поперечно-строгального станка.

Исходными данными для силового расчета мальтийского механизма являются: статический момент (нагрузка) на валу креста М2ст(Н-мм), приведенный к валу креста момент инерции масс звеньев, связанных с этим валом, У2 (Н-мм-с2), схема и размеры механизма, кинематические характеристики механизма.

§ 3. Выбор закона движения исполнительного или рабочего звена механизма. Кинематические параметры. Действительные функции, их аналоги и инварианты подобия

§ 3. Выбор закона движения исполнительного или рабочего звена механизма. Кинематические параметры. Действительные функции, их аналоги и инварианты подобия ........... 105

Для того чтобы при выбранном типе механизма кинематические параметры, характеризующие движение ведомого звена, имели заданные значения, звенья проектируемого механизма должны иметь определенные размеры и образовывать друг с другом соответствующие кинематические пары.

Кинематические диаграммы графически изображают законы изменения пройденного пути s, скорости v и ускорения а в движении одной точки непрерывно за весь цикл работы механизма.

Кинематические диаграммы используют главным образом для звеньев с вращательным или прямолинейно-поступательным движением: а) при анализе и проектировании кулачковых механизмов; б) реже при анализе механизмов с низшими парами *, например, механизма качающейся кулисы поперечно-строгального станка.

а) движение механизма при зажиме начинается в условиях холостого хода, что свойственно всем зажимным устройствам при нормальных условиях эксплуатации. В незажатом состоянии механизма кинематические пары и сопряжения всегда имеют зазоры. Кроме того, в большинстве зажимных механизмов предусматривается специальная пара с заведомо большим зазором (типа «разгонной муфты», см. рис. 77);

Кинематические диаграммы s =/, (t), v=fs(t) и a=fa(t) (см. стр. 533) дают в графической форме законы изменения пройденного пути s, скорости v и ускорения а в движении одного звена непрерывно за весь цикл работы механизма.