1 (965899), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Функция являетсяобъективно измеряемое свойство, которое может быть охарактеризовано параметрами системы. Количествореализуемых системой функций соответствует количеству используемых системой физических свойств.Если система выполняет несколько функций, то различают общую и частные функции. Общая функция охватываетмножество всех входных и выходных величин, которое характеризует рассматриваемую систему как одно целое.Частные функции делятся на: главные и вспомогательные - по их значению в выполнении задачи; основныеи элементарные - по типу изменения изменений функций в процессе их выполнения.Структура S - совокупность элементов М и отношений R между ними внутри системы S=(M,R).
Элемент системы припроектировании рассматривается, как одно целое, хотя он может иметь различную степень сложности. Еслипри рассмотрении элемента, не принимается во внимание его форма и внутреннее строение, арассматривается только выполняемая им функция, то такой элемент называется функциональным.Для механической системы элементами могут быть: деталь, звено, группа, узел, простой или типовоймеханизм. 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
