Особые положения плоских неассуровых структурных групп с внутренними входами
Рассмотрение простейших механизмов, включающих одну неассурову структурную группу, нахождение их особых положений. Определение значения дополнительных обобщенных координат, соответствующих особым положениям. Шарнирный четырехзвенник с внутренним входом.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2018 |
| Размер файла | 272,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Особые положения плоских неассуровых структурных групп с внутренними входами
В.С. Деграве
Неассурова структурная группа - это кинематическая цепь с ненулевым числом независимых входов, равным числу степеней подвижности [1]. Такие группы используют в исполнительных механизмах промышленных роботов, в подъемно-транспортных и строительно-дорожных машинах, тренажерах, симуляторах и т.д. В работе рассмотрены простейшие механизмы, включающие одну неассурову структурную группу, и найдены их особые положения.
Известно, что для нахождения особых положений необходимо ввести дополнительные обобщенные координаты и составить функцию положения механизма. Далее находится якобиан для данного механизма. Признаком особых положений является равенство якобиана нулю. Из этого условия и находятся значения дополнительных обобщенных координат, соответствующих особым положениям [3].
Рассмотрим шарнирный четырехзвенник с внутренним входом q (рис.1.а) и составим граф этого механизма (рис. 1, б).
неассуровый структурный механизм шарнирный
Рис. 1. Шарнирный четырехзвенник и его граф
Как видно из графа, механизм состоит из стойки и из трехзвенной одноподвижной неассуровой группы. Уравнения геометрического анализа имеют вид [2]:
(1)(2)
где l1 - длина звена 1, а и b - расстояния между стойками, l3 - длина звена 3, l2 - длина звена 2, ц1 и ц3 - дополнительные обобщенные координаты, q - входная координата.
Эти выражения можно представить в виде:
(3)(4)
Якобиан для данного механизма будет иметь вид:
Ј (5)
Раскрыв определитель и приравняв его к нулю, получим выражение для определения обобщённых координат, соответствующих особому положению [3]:
(6)
Некоторые из особых положений показаны на рисунках 2, а, б:
Рис. 2. Особые положения шарнирного четырехзвенника
Для определения особого положения можно также условно «заморозить» входную координату q (рис. 3) и проделать те же операции, что и выше.
Рис. 3. Шарнирный четырехзвенник с «замороженным» входом
Функция положения в этом случае:
(7)(8)
Якобиан примет вид:
Ј (9)(10)
Выражение для нахождения особого положения:
(11)
Особые положения механизма показаны на рис. 4, а и 4, б:
Рис. 4. Особые положения шарнирного четырехзвенника
Здесь реализуется и геометрический признак особых положений, а именно: расположение трех пассивных шарниров на одной прямой (шарниры звеньев 1 и 3).
Рассмотрим особые положения и других плоских механизмов с одной неассуровой структурной группой, которые представлены в табл.1.
Таблица 1. Особые положения простейших механизмов с внутренними входами
|
№ пп |
Общая схема механизма |
Особые положения |
Примечания |
|
|
1 |
ОВ+х |
|||
|
a=b |
||||
|
2 |
q=180? CB перпендикулярно ОА |
|||
|
CB параллельно АB |
||||
|
3 |
yb=yc |
|||
|
yb=yc |
Если механизм содержит несколько рассмотренных структурных групп, то особые положения механизма будут определяться особыми положениями входящих в состав механизма структурных групп.
Список литературы
1. Лихтенхельдт В. Синтез механизмов. М.: Наука, 1964.-252 с.
2. Пейсах Э.Е, Нестеров В.А. Система проектирования плоских рычажных механизмов. М.: Машиностроение, 1988.-253 с.
3. Коловский М.З, Евграфов А.Н, Семенов Ю.А, Слоущ А.В. Теория механизмов и машин. М.: Academa, 2006.-560 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Исследование равновесия плоских шарнирных ферм, определение реакций внешних связей. Определение усилий в стержнях фермы методом вырезания узлов и методом Риттера. Система уравнений для определения реакций внешних и внутренних связей, значения реакций.
курсовая работа [907,0 K], добавлен 12.10.2009Основные понятия и определение машин, механизмов, звеньев и кинематических пар. Группы Ассура. Расчет числа степеней свободы плоских и пространственных механизмов, анализ структуры плоских рычажных механизмов. Пассивные связи и избыточные подвижности.
шпаргалка [3,6 M], добавлен 15.12.2010Устройство и принцип работы шарнирного четырехзвенного, кривошипно-ползунного, кулисного и пространственного механизма. Рассмотрение структурной схемы кулачковых, зубчатых, фрикционных передач. Достоинства гидравлических и пневматических механизмов.
реферат [1,6 M], добавлен 14.05.2012Проектирование рычажного механизма соковыжималки: синтез, определение скоростей и ускорений, построение диаграмм. Силовой анализ структурных групп и начального механизма. Определение величины уравновешивающего момента с помощью "жесткого" рычага.
курсовая работа [86,8 K], добавлен 29.11.2011Структурный анализ механизмов; их деление на элементарные, простые, стационарные и комбинированные. Определение крайних положений станка и звеньев. Анализ динамики машины и определение момента инерции маховика. Синтез зубчатых и кулачковых механизмов.
курсовая работа [897,8 K], добавлен 11.12.2012Анализ строения рычажного механизма на уровне звеньев и кинематических пар, структурных групп, определение степени его подвижности. Синтез зубчатого механизма. Выбор коэффициентов смещения исходного производящего контура. Подсчет погрешностей вычислений.
курсовая работа [547,6 K], добавлен 09.06.2011Понятие механизмов и их построения. Кинематика винтовых механизмов, а также их особенности. Построение простейших кулачных механизмов. Механизмы с гибкими звеньями, их характеристика и описание этапов построения. Вычисление линейной скорости гайки.
реферат [1,5 M], добавлен 04.01.2009Основные понятия и определения в теории механизмов. Кинематические пары, их главные свойства и классификация. Кинематические цепи: сущность и разновидности. Степень подвижности плоской кинематической цепи. Структурная классификация плоских механизмов.
контрольная работа [240,3 K], добавлен 24.03.2011Кинематическая схема шарнирного механизма. Определение длины кулисы и масштабного коэффициента длины. Построение плана положения механизма для заданного положения кривошипа методом засечек. Построение плана скоростей. Расчет углового ускорения кулисы.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 25.02.2011Основные понятия сопротивления материалов. Определение напряжении и деформации. Механические характеристики материалов и расчеты на прочность. Классификация машин и структурная классификация плоских механизмов. Прочность при переменных напряжениях.
курс лекций [1,3 M], добавлен 07.10.2010