1 (965896), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Деталь - элемент конструкции не имеющий в своем составе внутренних связей (состоящий изодного твердого тела). Звено - твердое тело или система жестко связанных твердых тел (может состоять изодной или нескольких деталей) входящая в состав механизма. Группа - кинематическая цепь, состоящаяиз подвижных звеньев, связанных между собой кинематическими парами (отношениями), иудовлетворяющая некоторым заданным условиям. Узел - несколько деталей связанных междусобой функционально, конструктивно или каким-либо другим образом.
С точки зрения системы узлы,группы, простые или типовые механизмы рассматриваются как подсистемы. Самым низким уровнемразбиения системы при конструировании является уровень деталей ; при проектировании - уровеньзвеньев. Элементы из системы можно выделить только после определения взаимосвязей между ними, которыеописываются отношениями. Для механических систем интерес представляют отношения определяющиеструктуру системы и ее функции, т.е. расположения и связи. Расположения - такие отношения между элементами,которые описывают их геометрические относительные положения. Связи - отношения междуэлементами, предназначенные для передачи материала, энергии или информации между элементами. Связимогут осуществляться с помощью различных физических средств: механических соединений, жидкостей,электромагнитных или других полей, упругих элементов.
Механические соединения могут быть подвижными(кинематические пары) и неподвижными. Неподвижные соединения делятся на разъемные (винтовые, штифтовые) инеразъемные (сварные, клеевые).http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_1.htm (5 из 13) [31.05.2008 20:54:07]*** Лекция 1 ***Машины и их классификация.Машина - техническое устройство, выполняющее преобразование энергии, материалов и информации с цельюоблегчения физического и умственного труда человека, повышения его качества и производительности.Существуют следующие виды машин:1.
Энергетические машины - преобразующие энергию одного вида в энергию другого вида. Эти машины бываютдвух разновидностей:Двигатели (рис.1.2), которые преобразуют любой вид энергии в механическую (например,электродвигатели преобразуют электрическую энергию, двигатели внутреннего сгорания преобразуют энергиюрасширения газов при сгорании в цилиндре).Рис.1.2Генераторы (рис.1.3), которые преобразуют механическую энергию в энергию другого вида(например, электрогенератор преобразует механическую энергию паровой или гидравлической турбины вэлектрическую).Рис.1.32. Рабочие машины - машины использующие механическую энергию для совершения работы по перемещению ипреобразованию материалов.
Эти машины тоже имеют две разновидности:Транспортные машины (рис.1.4), которые используют механическую энергию для изменения положенияобъекта (его координат).Рис.1.4http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_1.htm (6 из 13) [31.05.2008 20:54:07]*** Лекция 1 ***Технологические машины (рис.1.5), использующие механическую энергию для преобразования формы,свойств, размеров и состояния объекта.Рис.1.53. Информационные машины - машины, предназначенные для обработки и преобразования информации.Они подразделяются на:Математические машины (рис.1.6), преобразующие входную информацию в математическую модельисследуемого объекта.Рис.1.6Контрольно-управляющие машины (рис.1.7), преобразующие входную информацию (программу) в сигналыуправления рабочей или энергетической машиной.Рис.1.74.
Кибернетические машины (рис.1.8) - машины управляющие рабочими или энергетическими машинами, которыеспособны изменять программу своих действий в зависимости от состояния окружающей среды (т.е.машины обладающие элементами искусственного интеллекта).http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_1.htm (7 из 13) [31.05.2008 20:54:07]*** Лекция 1 ***Рис.1.8Понятие о машинном агрегате.Машинным агрегатом называется техническая система, состоящая из одной или несколькихсоединенных последовательно или параллельно машин и предназначенная для выполнения каких-либотребуемых функций.
Обычно в состав машинного агрегата входят : двигатель, передаточный механизм ирабочая или энергетическая машина. В настоящее время в состав машинного агрегата часто включается контрольноуправляющая или кибернетическая машина. Передаточный механизм в машинном агрегате необходимдля согласования механических характеристик двигателя с механическими характеристиками рабочей илиэнергетической машины.Схема машинного агрегата.Рис.1.9Механизм и его элементы.В учебной литературе используются несколько определений механизма:Первое: Механизмом называется система твердых тел, предназначенная для передачи и преобразования заданногодвижения одного или нескольких тел в требуемые движения других твердых тел [4, 12].Второе: Механизм - кинематическая цепь, в состав которой входит неподвижное звено (стойка) и числоhttp://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_1.htm (8 из 13) [31.05.2008 20:54:07]*** Лекция 1 ***степеней свободы которой равно числу обобщенных координат, характеризующих положение цепи относительностойки [1, 3, 5, 6].Третье: Механизмом называется устройство для передачи и преобразования движений и энергий любого рода [13].Четвертое: Механизм - система твердых тел, подвижно связанных путем соприкосновения и движущихсяопределенным, требуемым образом относительно одного из них, принятого за неподвижное [14].В этих определениях использованы раннее не определенные понятия:Звено - твердое тело или система жестко связанных тел, входящих в состав механизма.
Кинематическая цепь система звеньев, образующих между собой кинематические пары. Кинематическая пара - подвижноесоединение двух звеньев, допускающее их определенное относительное движение. Стойка - звено, которое приисследовании механизма принимается за неподвижное.
Число степеней свободы или подвижность механизма- число независимых обобщенных координат однозначно определяющее положение всех его звеньев на плоскостиили в пространстве.Из теоретической механики: Системы материальных тел (точек), положения и движения которыхподчинены некоторым геометрическим или кинематическим ограничениям, заданным наперед и не зависящимот начальных условий и заданных сил, называется несвободной.
Эти ограничения наложенные на систему и делающиеее несвободной называются связями. Положения точек системы допускаемые наложенными на нее связяминазываются возможными. Независимые друг от друга величины q1,q2, ... qn, вполне и однозначно определяющиевозможные положения системы в произвольный момент времени называются обобщенными координатами системы.Недостатками этих определений являются: первое не отражает способности механизма преобразовывать не толькодвижение, но и силы; второе не содержит указания выполняемой механизмом функции. Оба определения входят впротиворечия с определением технической системы. Учитывая сказанное, дадим следующую формулировку понятиямеханизм:Механизмом называется система, состоящая из звеньев и кинематических пар, образующих замкнутые илиразомкнутые цепи, которая предназначена для передачи и преобразования перемещений входных звеньев иприложенных к ним сил в требуемые перемещения и силы на выходных звеньях.Здесь: входные звенья - звенья, которым сообщается заданное движение и соответствующие силовые факторы (силыили моменты); выходные звенья - те, на которых получают требуемое движение и силы.Начальное звено - звено, координата которого принята за обобщенную.
Начальная кинематическая пара - пара,относительное положение звеньев в которой принято за обобщенную координату.Классификация механизмов.Механизмы классифицируются по следующим признакам:1. По области применения и функциональному назначению:❍ механизмы летательных аппаратов;❍ механизмы станков;❍ механизмы кузнечных машин и прессов;❍ механизмы двигателей внутреннего сгорания;❍ механизмы промышленных роботов (манипулятороы);❍ механизмы компрессоров;http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_1.htm (9 из 13) [31.05.2008 20:54:07]*** Лекция 1 ***❍механизмы насосов и т.д.2.
по виду передаточной функции на механизмы:❍ с постоянной передаточной функцией;❍ с переменной передаточной функцией:■ с нерегулируемой (синусные, тангенсные);■ с регулируемой:■ со ступенчатым регулированием (коробки передач);■ с бесступенчатым регулированием (вариаторы).3. по виду преобразования движения на механизмы преобразующие :❍ вращательное во вращательное:■ редукторы ω>ω ;вх❍❍❍вых■мультипликаторы ω < ω■муфты ω = ωвхвхвыхвых;;вращательное в поступательное;поступательное во вращательное;поступательное в поступательное.4. по движению и расположению звеньев в пространстве:❍ пространственные;❍ плоские;❍ сферические.Все механизмы являются пространственными механизмами, часть механизмов, звенья которых совершают движение вплоскостях параллельных одной плоскости, являются одновременно и плоскими, другая часть механизмов, звеньякоторых движутся по сферическим поверхностям экивидистантным какой-либо одной сфере, являются одновременнои сферическими.Рис.1.105.
по изменяемости структуры механизма на механизмы:❍ с неизменяемой структурой;❍ с изменяемой структурой.http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_1.htm (10 из 13) [31.05.2008 20:54:07]*** Лекция 1 ***В процессе работы кривошипно-ползунного механизма насоса его структурная схема все время остаетсянеизменной. В механизмах манипуляторов в процессе работы структурная схема механизма может изменяться. Такесли промышленный робот выполняет сборочные операции , например, вставляет цилиндрическую деталь в отверстие,то при транспортировке детали его манипулятор является механизмом с открытой или разомкнутой кинематическойцепью. В тот момент когда деталь вставлена в отверстие, кинематическая цепь замыкается , структурамеханизма изменяется, подвижность уменьшается на число связей во вновь образованной кинематической паре детальстойка.Рис.1.11Структура манипулятора изменяется и тогда, когда в одной или нескольких кинематических парах включается тормоз.Тогда подвижное соединение двух звеньев заменяется неподвижным, два звена преобразуются в одно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
