Үүссэн түүх. Үндсэн ойлголт, тодорхойлолт. Механизм ба машины онолын курс Эдельштейн tmm-ийн талаархи лекцийн тэмдэглэл

1. Машин механизмын онол (ТММ) нь механизм, машинуудын судалгаа, хийц, кинематик, динамикийн ерөнхий арга зүй, тэдгээрийн дизайны шинжлэх ухааны үндэслэлийн тухай шинжлэх ухааны салбар юм.

Бие даасан шинжлэх ухааны салбар болохын хувьд TMM нь механикийн бусад олон салбаруудын нэгэн адил аж үйлдвэрийн хувьсгалын дараа үүссэн бөгөөд эхлэл нь 18-р зууны 30-аад оноос эхэлсэн юм. Машин- өөрт өгөгдсөн чиг үүргийг гүйцэтгэхийн тулд механик энергийг хүлээн авах, хөрвүүлэх зориулалттай, харилцан уялдаатай функциональ хэсгүүдээс (угсрах, төхөөрөмж, механизм гэх мэт) бүрдэх техникийн объект.

Механизм - нэг буюу хэд хэдэн биетийн хөдөлгөөнийг бусад биетүүдийн шаардлагатай хөдөлгөөн болгон хувиргах зорилготой харилцан уялдаатай биетүүдийн систем. Механизм нь ихэнх машинуудын үндэс суурь болдог.

Механизмын нэг хэсэг болох хатуу биеийг нэрлэдэг холбоос. Холбоос нь нэг буюу хэд хэдэн тогтмол хэсгээс бүрдэж болно.

Харьцангуй хөдөлгөөнийг зөвшөөрдөг холбоосуудын холболтыг кинематик хос гэж нэрлэдэг. Хамгийн түгээмэл кинематик хосууд: цилиндр нугас; бөмбөгний үе; гулсагч ба хөтөч; шураг дамжуулалт. Зураг нь СИ-ийн дагуу механизмын орон зайн кинематик схемийг бүтээх ердийн кинематик хосуудын ердийн гурван хэмжээст тэмдэглэгээг харуулж байна.

Механизмыг барьж байгуулахдаа холбоосууд нь кинематик гинжин хэлхээнд холбогддог. Өөрөөр хэлбэл, механизм гэдэг нь хөдөлгөөнгүй холбоосыг (шуудан эсвэл их бие (суурь)) багтаасан кинематик гинж бөгөөд түүний чөлөөт байдлын зэрэг нь холбоосуудын байрлалыг тодорхойлдог ерөнхий координатын тоотой тэнцүү байна. бичлэг. Холбоосуудын хөдөлгөөнийг суурин холбоос - тавиур (бие, суурь) -тай холбоотой гэж үздэг.

2. Механизмын бүтцийн шинжилгээ

Механизмын физик загварууд

Механизм гэдэг нь хөдөлгөөн, хүчийг шилжүүлэх, өөрчлөх боломжийг олгодог биетүүдийн холбогдсон систем юм. Механизмыг бүрдүүлдэг биетүүдийг түүний холбоос гэж нэрлэдэг. Холбоос нь хэсэг гэж нэрлэгддэг нэг буюу хэд хэдэн хатуу холбогдсон хатуу биетүүдээс бүрдэж болно. Мөн уян хатан, шингэн холбоос бүхий механизмууд байдаг.

Холбоосыг холбож, тэдгээрийн харьцангуй хөдөлгөөнд хязгаарлалт (холболт) тавьдаг бүтцийн элементүүдийг кинематик холболт гэж нэрлэдэг. Механизмыг судлах нь физик загварыг бүтээхээс эхэлдэг, i.e. түүний бодит шинж чанарыг идеалжуулах замаар. Нэг эсвэл өөр загварыг сонгох нь юуны түрүүнд судалгааны зорилго, шинжилгээний явцад механизмын үйл ажиллагааны талаар ямар мэдээлэл авах шаардлагатай байгаагаас хамаарна. Машины дизайны янз бүрийн үе шатанд ижил механизмыг өөр өөр физик загвараар дүрсэлсэн байдаг. Судалгааны нэг үе шатанд механизмын хэд хэдэн загварыг олж авч болно. TMM хичээлийн эхний ажил бол бодит механизмаас түүний тооцооллын схемд шилжих үндсэн дүрмүүд, түүнчлэн физик загварт тавигдах шаардлага: түүний хүрэлцээ, математикийн шийдэл, хамгийн энгийн байдал гэх мэтийг заах явдал юм. Бодит механизмын хамгийн энгийн загвар нь хатуу холбоос бүхий механизм гэж нэрлэгддэг загвар юм. Бодит механизмаас энэ загварт шилжих нь бүх холбоосууд нь хэв гажилтгүй биетүүд, тэдгээрийн кинематик холболтууд гэж тооцогддог гэсэн таамаглал дээр суурилдаг.

holonomic, суурин болон хязгаарлалтыг хэрэгжүүлэх. Зарим тохиолдолд машиныг судлахдаа кинематик холбоосын цоорхой (хадгалах бус холбоо), бөмбөрцөг холбоосын хөдөлгөөн (холономик бус холбоо), үрэлтийн хүч (идеал бус холбоо), холбоосын хэв гажилт зэргийг харгалзан механизмын илүү төвөгтэй загварыг ашигладаг. (уян харимхай холбоо) гэх мэт.

Механизм ба машинуудын онолын хичээл

Механизм ба машины онолын үндсэн ойлголтууд

Оршил

Механизм ба машины онолын хичээл нь инженерийн механик сургалтын гинжин хэлхээний шилжилтийн үе шат бөгөөд энэ нь математик, физик, онолын механикийн чиглэлээр суралцагчийн олж авсан суурь мэдлэг дээр суурилдаг бөгөөд суралцах үндэс суурь болдог. механик мөчлөгийн дараагийн практик (тусгай) хичээлүүд (ялангуяа "Машинуудын нарийвчилсан мэдээлэл ба дизайны зарчим" курсын хувьд).

"Механизм ба машины онол" хичээлийг судлах зорилго нь төгсөгчдийн ирээдүйн мэргэжлийн үйл ажиллагааны чиглэлээр ашигладаг технологийн тоног төхөөрөмжийн үндэс болох механик системийн анализ, синтезийн ерөнхий аргуудын талаархи шаардлагатай анхны мэдлэгийн баазыг бүрдүүлэх явдал юм. техникийн дээд боловсролын байгууллагуудын.

Машин

Машин гэдэг нь хүний ​​бие махбодийн болон оюун санааны хөдөлмөрийг орлуулах, хөнгөвчлөх зорилгоор эрчим хүч, материал, мэдээллийг хувиргах механик хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг төхөөрөмж юм.

Гүйцэтгэсэн чиг үүргийн үүднээс машинуудыг дараахь ангилалд хувааж болно.

Эрчим хүчний машин (мотор машин, генераторын машин).

Ажлын машин (тээвэр, технологийн).

Мэдээллийн машин (мэдээлэл хүлээн авах, хөрвүүлэх зориулалттай).

Кибернетик машинууд (хүн ба зэрлэг ан амьтдын төрөл бүрийн механик, физиологийн эсвэл биологийн үйл явцыг орлуулж эсвэл дуурайдаг, хиймэл оюун ухааны элементүүд - роботууд, автоматууд).

Хөдөлгүүр, дамжуулах механизм, ажлын машин (зарим тохиолдолд удирдах, удирдах, тооцоолох төхөөрөмж) зэргээс бүрдсэн боловсруулсан машины төхөөрөмжийг машины нэгж гэж нэрлэдэг.

Машины элементүүдийн үндсэн ойлголтууд

Дэлгэрэнгүй - угсрах ажиллагааг ашиглахгүйгээр хийсэн механик төхөөрөмжийн бүрэлдэхүүн хэсэг (жишээлбэл: боолт, самар, босоо ам, машины ор, цутгах замаар олж авсан гэх мэт).

Холбоос гэдэг нь кинематик талаас нь авч үзвэл нэг бүхэл бүтэн хэсгийг төлөөлж буй хэсэг буюу хэсэг хэсгүүдийн нэгдэл юм (өөрөөр хэлбэл, бие биетэйгээ нягт холбогдсон, нэг цул бие шиг хөдөлж буй хэсэг хэсгүүд).

Кинематик диаграм нь холбоосууд ба бүхэл бүтэн механизмын нөхцөлт дүрслэл бөгөөд хатуу масштабаар хийгдсэн байдаг.

Кинематик диаграммыг зурахдаа холбоосын үндсэн элементүүдийг ялгаж, механизмын бусад холбоосууд (нүх, хөтөч гэх мэт) холбодог. Эдгээр элементүүдийг нөхцөлт байдлаар дүрсэлсэн (жишээлбэл, нүхнүүд - дурын радиустай тойрог хэлбэрээр) бөгөөд хатуу саваагаар холбогдсон байдаг.

Механизм, машинуудын онолын масштабын дагуу нэг миллиметрийн "үнийг" ойлгодог. Механизмын үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийхэд масштабын тухай ийм ойлголт (заримдаа масштабын хүчин зүйл гэж нэрлэдэг) маш тохиромжтой байдаг. нь бүх нийтийнх бөгөөд ямар ч физик хэмжигдэхүүнийг сегмент болгон дүрслэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь график болон график-аналитик судалгааны аргыг ашиглахад маш чухал юм.

Үүний нэгэн адил аливаа хэмжигдэхүүнийг (холбоосуудын хөдөлгөөн, хурд, хурдатгал, цаг хугацаа, хүч гэх мэт) төлөвлөгөө, диаграмм, төрөл бүрийн график гэх мэт хэсгүүдэд дүрсэлж болно.

Хөдөлгөөний шинж чанараас хамааран холбоосууд нь өөрийн гэсэн нэртэй байж болно, жишээлбэл:

Тахир нь тогтмол тэнхлэгийн эргэн тойронд эргэлтийн хөдөлгөөн хийж, нэгэн зэрэг бүрэн эргэлт хийдэг холбоос юм;

Рокер - эргэлтийн эргэлтийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг холбоос;

Слайдер - урагшлах холбоос;

Холбогч саваа - нарийн төвөгтэй хавтгай параллель хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг холбоос;

Тайзны арын хэсэг - гулсагч хөдөлдөг рокер (эсвэл заримдаа бүлүүр);

Rack - тогтмол гэж авсан холбоос (холбоосын тодорхойлолтоор механизмд зөвхөн нэг тавиур байж болно - бүх тогтмол эд ангиудыг ямар нэгэн хүрээ, их бие, картер, суурь дээр суурилуулсан байх ёстой бөгөөд нэг хатуу бүтэц, өөрөөр хэлбэл нэг холбоосыг төлөөлдөг. ).

Кинематик диаграмм дээр тавиурыг ихэвчлэн механизмын бусад холбоосыг холбосон газруудад тусдаа хэлтэрхий хэлбэрээр дүрсэлсэн байдаг бөгөөд энэ нь диаграммыг ихээхэн хялбаршуулдаг.

Кинематик хос - хоёр холбоосын хөдлөх холболт.

Кинематик хосуудыг янз бүрийн шалгуурын дагуу ангилдаг.

1) кинематик хосоор холбогдсон холбоосуудын харьцангуй хөдөлгөөн дээр давхардсан бондын тоогоор. Үүний үндсэн дээр кинематик хосуудыг ангиудад хуваадаг. Дараахь тэмдэглэгээг хүлээн зөвшөөрнө.

W нь эрх чөлөөний зэрэглэлийн тоо юм

S нь холбоосуудын харьцангуй хөдөлгөөн дээр давхардсан бондын тоо юм.

Сансар огторгуй дахь чөлөөт холбоос нь эрх чөлөөний зургаан зэрэгтэй байдаг. Холбоосыг холбох үед эдгээр эрх чөлөөний зарим зэрэг нь хасагддаг ("холболтуудыг тавьсан"). Давхардсан бондын тоо болон холбоосуудын харьцангуй хөдөлгөөн дэх чөлөөт байдлын үлдсэн тооны хоорондын хамаарал нь тодорхой байна.

W=6-S эсвэл S=6-W,

Иймээс кинематик хосуудын таван анги байдаг (хэрэв та бүх зургаан зэрэглэлийн эрх чөлөөг хасвал тогтмол холболттой болно).

Кинематик хосуудын жишээ:

Онгоцтой харьцуулахад бөмбөг нь түүнийг орхихгүйгээр бүх гурван координатын тэнхлэгийг тойрон эргэх хөдөлгөөнийг хийж, "X" ба "Y" тэнхлэгийн дагуу хөдөлж чаддаг. "Z" тэнхлэгийн дагуу хөдөлж байх үед бөмбөг онгоцноос гарах болно, өөрөөр хэлбэл. хоёр үнэгүй холбоос байх болно - кинематик хос байхаа болино. Тиймээс нэг холболт нь холбоосуудын харьцангуй хөдөлгөөн дээр суурилдаг - энэ бол I ангиллын кинематик хос юм.

Цилиндр нь хавтгайтай харьцангуй, контактын шинж чанарыг алдагдуулахгүйгээр цилиндрийг "Z" тэнхлэгийн дагуу хөдөлгөж, "Y" тэнхлэгийн эргэн тойронд эргүүлэх боломжгүй, өөрөөр хэлбэл. бондын тоо хоёр байна - II ангиллын хос.

Өөр нэг хавтгайтай харьцуулахад хавтгай нь "X" ба "Y" тэнхлэгийн дагуу хөрвүүлгийн дагуу хөдөлж, мөн контактын шинж чанарыг алдагдуулахгүйгээр "Z" тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг. "Z" тэнхлэгийн дагуух орчуулгын хөдөлгөөн, "X", "Y" тэнхлэгийн эргэн тойронд эргэх хөдөлгөөн хийх боломжгүй. Тиймээс бондын тоо гурав байна - III ангиллын кинематик хос.

W=5 W=4 W=3

S \u003d 1 \u003d\u003e I анги. S \u003d 2 \u003d\u003e II анги. S \u003d 3 \u003d\u003e III анги.

Кинематик хосуудын жишээ

Жишээлбэл, боолт, самар нь тавдугаар ангийн кинематик хосыг бүрдүүлдэг. Энэ тохиолдолд тогтмол боолттой самар хоёр хөдөлгөөн байдаг - боолтны тэнхлэгийг тойрон эргэх хөдөлгөөн ба энэ тэнхлэгийн дагуу хөрвүүлэх хөдөлгөөн, гэхдээ та самарыг эргүүлэхгүйгээр тэнхлэгийн дагуу хөдөлгөж болохгүй, эсвэл самарыг эргүүлж болохгүй. тэнхлэгийн дагуу хөдөлдөггүй. Эдгээр хоёр хөдөлгөөн нь нэг цогц (энэ тохиолдолд мушгиа) хөдөлгөөнийг үүсгэдэг. Энэ нь эдгээр холбоосуудын харьцангуй хөдөлгөөнд нэг зэрэглэлийн эрх чөлөөг тодорхойлдог, i.e. холбоосын тоо тав;

2) кинематик хосоор холбогдсон холбоосуудын контактын шинж чанарын дагуу. Үүний үндсэн дээр кинематик хосуудыг дээд ба доод гэж хуваадаг. Дээд хосууд нь энэ кинематик хосыг бүрдүүлдэг холбоосуудын цэг эсвэл шугаман контакттай байдаг. Доод хосод холбоосууд нь зарим гадаргуугийн дагуу (тодорхой тохиолдолд, хавтгайн дагуу) бие биетэйгээ холбогддог.

Доод кинематик хосууд нь илүү их даацтай байдаг, tk. том контактын талбайтай (дээд хосын хувьд контактын талбай нь онолын хувьд тэгтэй тэнцүү боловч бодит байдал дээр кинематик хосын элементүүдийн хэв гажилтын улмаас олж авдаг - "холбоо барих цэг"). Гэхдээ доод хосуудад , үйл ажиллагааны явцад нэг гадаргуу нь нөгөөтэйгөө харьцангуй гулсдаг бол өндөр хосуудад гулсах, гулсах аль аль нь тохиолдож болно.

Дүрмээр бол гулсах эсэргүүцэл нь нэг гадаргууг нөгөөтэй харьцуулахад гулсуулах эсэргүүцэлээс их байдаг, өөрөөр хэлбэл. дээд хос дахь үрэлтийн алдагдал (зөвхөн гулсмал ашигладаг бол) доод хостой харьцуулахад бага байдаг (тиймээс үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд энгийн холхивчийн оронд гулсмал холхивч суурилуулсан байдаг).

Кинематик хосууд: бөмбөг ба онгоц, цилиндр ба онгоц хамгийн өндөр, онгоц ба онгоц хамгийн бага байна.

3) кинематик хосыг бүрдүүлдэг холбоосуудад хамаарах цэгүүдийн хөдөлгөөний траекторийн дагуу. Үүний үндсэн дээр орон зайн ба хавтгай кинематик хосуудыг ялгадаг.

Хавтгай кинематик хосын хувьд бүх цэгүүд нэг буюу зэрэгцээ хавтгайд хөдөлдөг бөгөөд тэдгээрийн хөдөлгөөний траекторууд нь хавтгай муруй юм. Орон зайн хосуудын хувьд цэгүүд өөр өөр хавтгайд хөдөлж, орон зайн муруй хэлбэрээр замналтай байдаг.

Практикт ашигладаг нэлээд олон механизм нь хавтгай механизм байдаг тул хавтгай кинематик хосуудыг илүү нарийвчлан авч үзэх шаардлагатай.

Хавтгайд байрлуулсан чөлөөт холбоос нь гурван зэрэг эрх чөлөөтэй (координатын тэнхлэгийн дагуух хөрвүүлэлтийн хөдөлгөөн ба өгөгдсөн хавтгайд перпендикуляр тэнхлэгийг тойрон эргэх хөдөлгөөн). Тиймээс, холбоосыг онгоцонд байрлуулах нь түүнээс гурван градусын эрх чөлөөг хасдаг (гурван холбоосыг бий болгодог). Гэхдээ энэ холбоосыг кинематик хосоор өөр холбоостой холбох нь харьцангуй хөдөлгөөнд илүү их холболт үүсгэдэг (хамгийн бага тоо нь 1). Үүний үр дүнд онгоцонд зөвхөн кинематик хосууд оршин тогтнох боломжтой бөгөөд харьцангуй хөдөлгөөнд хоёр буюу нэг зэрэглэлийн эрх чөлөө байдаг.

Ерөнхий ангиллын дагуу эдгээр нь дөрөв, тавдугаар ангийн хосууд юм. Тав дахь ангиллын хамгийн энгийн хосууд нь зөвхөн нэг хөдөлгөөнийг хангадаг - эргэлтийн эсвэл орчуулга (технологийн хувьд эргэлтийн кинематик хосыг нугас гэж нэрлэдэг, орчуулгын хөдөлгөөнтэй холбоостой адилтгаж орчуулагч хосыг заримдаа гулсагч гэж нэрлэдэг).

Хавтгай дээрх харьцангуй хөдөлгөөний хоёр зэрэглэлийн эрх чөлөө нь ихэвчлэн хоёр холбоо барих профайлыг өгдөг (кинематик диаграмм дээр, нэг цэг дээр холбоо барих; бодит механизмд энэ нь цэг рүү чиглэсэн шугам байж болно). Тиймээс тав дахь ангиллын хавтгай кинематик хосууд (нугас ба гулсагч) нь нэгэн зэрэг доогуур хосууд, дөрөв дэх ангийн кинематик хосууд нь илүү өндөр хосууд юм.

Кинематик хосуудын жишээ:

4) кинематик хосоор холбогдсон холбоосыг хаах шинж чанарын дагуу. Энэ талаараа бие биенээсээ ялгаатай хоёр төрлийн кинематик хос байдаг. Геометрийн хаалттай кинематик хосууд ба хүчээр хаалттай кинематик хосууд.

Эерэг түгжээтэй хосуудын хувьд холбоосуудын тохиргоо нь үйл ажиллагааны явцад салгахаас сэргийлдэг. Жишээлбэл, холбогч савааг тахир голтой холбосон саваа, эсвэл бусад нугас (хаалгатай хаалга, цонхны хүрээтэй цонх гэх мэт) ашиглан холбох.

Хүчний хаалттай хосуудын хувьд үйл ажиллагааны явцад холбоосуудын контактыг байнга ажилладаг хүчээр хангадаг. Жин нь хаах хүчний үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэрэв жин хангалтгүй бол дарах хүчийг бий болгохын тулд ихэвчлэн янз бүрийн уян элементүүдийг (ихэнхдээ булаг) ашигладаг.

Кинематик гинж нь кинематик хосоор холбогдсон холбоосуудын нэгдэл юм.

Кинематик гинжний тодорхой ангилал байдаг - гинж нь энгийн бөгөөд төвөгтэй, хаалттай (хаалттай) ба нээлттэй (нээлттэй), орон зайн ба хавтгай байж болно.

Механизм гэдэг нь өлгүүртэй (жишээлбэл, холбоосыг тогтмол гэж авсан) кинематик гинж бөгөөд нэг буюу хэд хэдэн холбоосын хөдөлгөөн нь энэ гинжний үлдсэн холбоосуудын хөдөлгөөний мөн чанарыг бүрэн тодорхойлдог.

Хөдөлгөөний хуулиуд нь өгөгдсөн холбоосуудыг оролт гэж нэрлэдэг.

Хууль нь тодорхойлогдох ёстой холбоосуудыг гаралт гэж нэрлэдэг. Оролтын холбоосын тоог энэ механизмын үндсэн дээр байрлах кинематик гинжин хэлхээний эрх чөлөөний зэрэглэлээр тодорхойлно.

Оролт ба гаралт (орц ба гаралт) гэсэн ойлголтууд нь кинематик шинж чанар юм. Тэргүүлэх холбоос ба хөтлөгдсөн холбоос гэсэн ойлголттой андуурч болохгүй. Тэргүүлэх холбоос нь эрчим хүчийг нийлүүлэх холбоос юм; хөтлөгдсөн холбоос - хүчийг нь салгах холбоос (ашигтай ажил гүйцэтгэх).

Тиймээс тэргүүлэх болон хөтлөгч холбоосын тухай ойлголтууд нь хүч (эрчим хүчний) шинж чанар юм. Гэсэн хэдий ч ихэнх тохиолдолд оролтын холбоос нь удирдагч, гаралтын холбоос нь дагагч юм.

Механизмын үндсэн төрлүүд

Функциональ зорилгын дагуу механизмыг ихэвчлэн дараахь төрлүүдэд хуваадаг.

Хөдөлгүүр ба хөрвүүлэгчийн механизм (янз бүрийн төрлийн энергийг механик ажил болгон хувиргах эсвэл эсрэгээр);

Дамжуулах механизм (хөдөлгүүрээс технологийн машин эсвэл идэвхжүүлэгч рүү хөдөлгөөнийг шилжүүлэх, энэ хөдөлгөөнийг энэ технологийн машин эсвэл идэвхжүүлэгчийг ажиллуулахад шаардлагатай болгон хувиргах);

Үйлдлийн механизм (боловсруулсан орчин, объектын хэлбэр, төлөв байдал, байрлал, шинж чанарыг өөрчлөх);

Удирдлага, хяналт, зохицуулалтын механизм (боловсруулсан объектын хэмжээг баталгаажуулах, хянах);

Боловсруулсан зөөвөрлөгч, эд зүйлсийг тэжээх, тээвэрлэх, тэжээх, ангилах механизм (шураг шнэгний механизм, задгай материалыг тээвэрлэх, тэжээх хусуур, шанагатай лифт, хэсэг бэлдэцийг бункерт ачих механизм, бэлэн бүтээгдэхүүнийг хэмжээ, жин, тохиргоогоор нь ангилах механизм, гэх мэт);

Бэлэн бүтээгдэхүүнийг автоматаар тоолох, жинлэх, савлах механизм (олон машинд ашиглагддаг, голчлон массын бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг).

Ажлын синтез, дүн шинжилгээ хийх ерөнхий аргуудын дагуу дараахь төрлийн механизмуудыг ялгадаг.

Доод хостой механизм (хөшүүрэг механизм)

Камер механизмууд

араа механизмууд

Үрэлтийн механизмууд

Уян холбоос бүхий механизмууд

Деформацтай холбоос бүхий механизм (долгионы дамжуулалт)

Гидравлик ба пневматик механизм.

Кинематикийн асуудлууд

Кинематик шинжилгээ нь механизмын холбоосуудын хөдөлгөөнийг энэ хөдөлгөөнийг үүсгэдэг хүчийг харгалзахгүйгээр судлах явдал юм. Кинематик шинжилгээ нь дараахь ажлуудыг шийддэг.

Механизмыг ажиллуулах явцад тэдгээрийн эзэлдэг холбоосуудын байрлалыг тодорхойлох, түүнчлэн механизмын бие даасан цэгүүдийн хөдөлгөөний траекторийг барих;

Механизмын онцлог цэгүүдийн хурдыг тодорхойлох, түүний холбоосын өнцгийн хурдыг тодорхойлох;

Механизмын бие даасан цэгүүдийн хурдатгал ба түүний холбоосуудын өнцгийн хурдатгалыг тодорхойлох.

Кинематик шинжилгээний асуудлыг шийдвэрлэхдээ одоо байгаа бүх аргыг ашигладаг - график, график-аналитик (хурд ба хурдатгалын төлөвлөгөөний арга) болон аналитик. Кинематик шинжилгээнд оролтын холбоосыг (хөдөлгөөний хууль нь өгөгдсөн холбоос) эхний холбоос болгон авдаг, i.e. тавиуртай оролтын холбоос нь анхны механизмыг бүрдүүлдэг - асуудлын шийдэл нь үүнээс эхэлдэг.

Механизм ба машинуудын динамик

Динамикийн асуудлууд

Энэ хэсэгт механизмын холбоосуудын хөдөлгөөнийг судалж, тэдгээрт нөлөөлж буй хүчийг харгалзан үзнэ. Энэ тохиолдолд динамикийн дараах үндсэн асуудлуудыг авч үзнэ.

1) механизмын холбоос дээр ажиллаж буй хүчийг судлах, оролтын үед өгөгдсөн хөдөлгөөний хуульд үл мэдэгдэх хүчийг тодорхойлох;

2) машины эрчим хүчний балансын асуудал;

3) өгөгдсөн хүчний үйл ажиллагааны дагуу хөдөлгөөний жинхэнэ хуулийг тогтоох;

4) машины зохицуулалт;

5) инерцийн хүчийг тэнцвэржүүлэх;

6) жолоодлогын динамик.

Механизмын хүчийг тооцоолох

Механизмын хүчийг тооцоолох нь динамикийн анхны асуудлыг шийдвэрлэхэд хамаарна. Дээр өгөгдсөн динамикийн асуудлуудын агуулгаас харахад эхний даалгавар нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ: механизмын холбоос дээр ажиллаж буй хүчийг судлах; Оролтын үед өгөгдсөн хөдөлгөөний хуулийн үл мэдэгдэх хүчийг тодорхойлох (энэ хоёр дахь хэсэг нь хүчийг тооцоолох даалгавар юм).

Нэр томъёог илүү сайн ойлгох, материалыг системчлэхийн тулд физик, онолын механикаас мэдэгдэж буй хүчний талаархи мэдээллийг давтах, түүнчлэн зарим шинэ ойлголтуудыг (механизм ба машины онолд ашигладаг) нэвтрүүлэхийг зөвлөж байна. Хүчний динамикийн асуудлыг шийдвэрлэх үүднээс (энэ тохиолдолд хүчийг хүчний хүчин зүйлийн ерөнхий ойлголт - бодит хүч эсвэл момент гэж ойлгодог) дараах байдлаар ангилж болно.

а) механизмын холбоосын бусад объектуудтай харилцан үйлчлэлийн талаар. Үүний үндсэн дээр хүчийг гадаад ба дотоод гэж хуваадаг.

Гадны хүч гэдэг нь механизмын бүрэлдэхүүн хэсэг биш зарим бие эсвэл талбайн механизмын харилцан үйлчлэлийн хүч юм;

Дотоод хүч нь механизмын холбоосуудын хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч (кинематик хосуудын урвал);

Хөдөлгүүрийн хүч нь холбоосын хөдөлгөөнд тусалж, эерэг хүчийг хөгжүүлэх хүч юм;

б) хүчээр боловсруулсан хүчээр. Үүний үндсэн дээр хүчийг хөдөлгөх хүч ба эсэргүүцлийн хүч гэж хуваадаг (Зураг 16):

Эсэргүүцлийн хүч нь холбоосыг хөдөлгөхөөс сэргийлж, сөрөг хүчийг бий болгодог.

Эсэргүүцлийн хүчийг ашигтай эсэргүүцлийн хүч ба хортой эсэргүүцлийн хүч гэж хувааж болно.

Ашигтай эсэргүүцлийн хүч гэдэг нь даван туулах механизмыг бий болгосон хүч юм. Ашигтай эсэргүүцлийн хүчийг даван туулахын тулд механизм нь ашигтай ажлыг бий болгодог (жишээлбэл, машин дээр зүсэх эсэргүүцлийг даван туулах, эд ангиудын хэлбэрийг шаардлагатай өөрчлөлтөд хүргэдэг; эсвэл компрессор дахь агаарын эсэргүүцлийг даван туулж, шаардлагатай хэмжээнд шахаж өгдөг. даралт гэх мэт);

Хор хөнөөлтэй эсэргүүцлийн хүч нь ямар ч хүчийг зарцуулж, энэ хүчийг нөхөж баршгүй алддаг хүчийг даван туулах хүч юм. Ихэвчлэн үрэлтийн хүч, гидравлик болон аэродинамик эсэргүүцлийн хүч нь хортой эсэргүүцлийн хүчний үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр хүчийг даван туулах ажил нь дулаан болж хувирч, орон зайд тархдаг тул аливаа механизмын үр ашиг нь үргэлж нэгээс бага байдаг;

в) жингийн хүч - эдгээр нь дэлхийн таталцлын оронтой механизмын холбоосуудын харилцан үйлчлэлийн хүч юм;

г) үрэлтийн хүч - холбоо барих гадаргуугийн харьцангуй хөдөлгөөнийг эсэргүүцэх хүч;

д) инерцийн хүч - холбоосын жигд бус хөдөлгөөнөөс үүсэх хүч, түүний хурдатгал (саарал) -ыг эсэргүүцэх хүч. Өгөгдсөн холбоосыг хурдасгахад (сааруулах) инерцийн хүч нь биед үйлчилдэг. Ерөнхий тохиолдолд жигд бус хөдөлгөөнтэй үед инерцийн хүч ба моментийн инерцийн хүч үүсдэг.

Сэрвээ \u003d -м. гэж , Min=-Is . э,

Фин - холбоосын массын төвд хэрэглэсэн инерцийн хүчний гол вектор;

Мин нь инерцийн хүчний гол момент юм;

m нь холбоосын масс;

Is - массын төвтэй харьцуулахад холбоосын инерцийн момент;

холбоосын массын төвийн хурдатгалтай адил;

e нь холбоосын өнцгийн хурдатгал юм.

Томъёо дахь хасах тэмдэг нь инерцийн хүч нь холбоосын массын төвийн хурдатгалын эсрэг, инерцийн хүчний момент нь холбоосын өнцгийн хурдатгалын эсрэг чиглэгдэж байгааг харуулж байна. Хүч эсвэл моментийн тэмдгийг зөвхөн дизайны схем дээр хүч эсвэл моментийн жинхэнэ чиглэлийг тогтооход харгалзан үздэг бөгөөд тэдгээрийн үнэмлэхүй утгыг аналитик тооцоонд ашигладаг.

Механизмын хүчний шинжилгээнд нэг буюу хоёр хүчний инерцийн хүчин зүйлүүд тэг утгатай байж болох янз бүрийн тохиолдол гарч болно. Дээрх 17-р зурагт механизмын холбоосуудын хөдөлгөөний үед хүч, инерцийн хүчний момент үүсэх зарим тохиолдлыг харуулав.

Хүчний шууд тооцоо нь механизмын холбоос дээр ажилладаг үл мэдэгдэх хүчний тодорхойлолт хүртэл буурдаг. Онолын механикаас мэдэгдэж байгаагаар үл мэдэгдэх хүчийг тодорхойлохын тулд статикийн тэгшитгэлийг ашигладаг.

Механизм нь тэнцвэрт бус систем, учир нь ихэнх холбоосууд нь жигд бус хөдөлгөөнтэй байдаг бөгөөд эдгээр холбоосуудад хамаарах цэгүүд нь нарийн төвөгтэй муруй шугамын дагуу хөдөлдөг (санах: тэнцвэрийн төлөв нь тайван байдал эсвэл шулуун жигд хөдөлгөөн юм).

Тиймээс кинетостатик аргыг асуудлыг шийдвэрлэхэд ашигладаг. Кинетостатик арга нь d'Alembert зарчим дээр суурилдаг: хэрэв бид механизмын холбоосууд дээр ажиллаж байгаа бүх гадны хүчинд инерцийн хүч ба инерцийн хүчний моментуудыг нэмбэл энэ механизм статик тэнцвэрт байдалд байх болно. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь тэнцвэрт бус системийг тэнцвэрт байдалд хүргэдэг хиймэл техник юм.

Хүлээн авалтын зохиомол байдал нь инерцийн хүчийг холбоосыг илүү хурдан (удаан) хөдөлгөдөг биетүүдэд биш харин холбоосууд руу чиглүүлдэгт оршино.

Энэхүү техникийг ашигласнаар ирээдүйд статикийн тэгшитгэлийг ашиглан хүчний тооцоог хийх боломжтой болно. Гэхдээ зөвхөн тэнцвэрийн тэгшитгэлийг ашиглан асуудлыг шийдэхийн тулд систем статик тодорхойлогдох ёстой.

Хавтгай кинематик гинжин хэлхээний статик тодорхойлогдох нөхцөл:

Хавтгайд байрлах холбоос бүрийн хувьд бие даасан гурван статик тэгшитгэлийг үүсгэж болно. Хэрэв кинематик гинжин хэлхээнд "n" хөдөлгөөнт холбоосууд байгаа бол нийтдээ энэ гинжин хэлхээний хувьд статикийн (тэнцвэрийн) 3n бие даасан тэгшитгэлийг бичих боломжтой. Эдгээр тэгшитгэлийг кинематик хосууд болон үл мэдэгдэх гадны хүчний урвалыг тодорхойлоход ашигладаг.

Онгоцонд зөвхөн тав, дөрөвдүгээр зэрэглэлийн кинематик хосууд байдаг. Тав дахь ангийн хосууд нь эргэлтийн кинематик хос (нугас) ба орчуулгын хосоор (гулсагчийг хөтөчтэй холбох) дүрслэгддэг. Нугасны хувьд холбоосын хоорондох хүчийг ямар ч чиглэлд дамжуулж болох тул нугас дахь урвалын хэмжээ, чиглэл (хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг) тодорхойгүй байна, өөрөөр хэлбэл. Эргэлтийн хос дахь нийт урвалыг тодорхойлохын тулд статикийн хоёр тэгшитгэлийг ашиглах шаардлагатай.

Эхний ойролцоо тооцоололд үрэлтийн хүчийг тооцохгүйгээр тооцоолсон болно. Энэ тохиолдолд гулсагчийг гарын авлагын дагуу хөдөлгөхөд юу ч саад болохгүй. Гулсагч нь чиглүүлэгчийн дундуур хөдөлж, эргэлдэж чадахгүй тул орчуулгын хосод урвал нь чиглүүлэгч рүү перпендикуляр чиглэж, гулсагчийг эргэхээс сэргийлдэг реактив момент үүсдэг.

Хүчний тооцоонд ихэвчлэн реактив момент тодорхойлогддоггүй боловч урвалын хэрэглээний нөхцөлт цэгийг олдог (реактивын үржвэр нь түүний нөхцөлт хэрэглээний цэг хүртэлх зайд реактив момент юм). Орчуулгын хос дахь урвалыг тодорхойлохын тулд статикийн хоёр тэгшитгэлийг (хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг - хэмжээ ба хэрэглээний цэгийг тодорхойлох) зарцуулах шаардлагатай. Тиймээс тавдугаар ангийн кинематик хос дахь нийт урвалыг тодорхойлохын тулд статикийн хоёр тэгшитгэлийг ашиглах шаардлагатай.

Хавтгай дээрх дөрөв дэх ангийн хосууд (илүү өндөр хосууд) бие биетэйгээ харьцаж буй профайлыг илэрхийлдэг. Дээд хосын хувьд холбоосын хоорондох хүчийг шүргэгч профайл руу (үрэлтийн хүчийг оруулаагүй) нийтлэг хэвийн дагуу дамжуулдаг. Тиймээс дөрөв дэх ангийн хамгийн өндөр хосод урвал нь зөвхөн хэмжээгээр тодорхойгүй байдаг (профайлуудын контактын цэг дээр урвалын хэрэглээний цэг, эдгээр профилын нийтлэг хэвийн дагуух чиглэл).

Тиймээс дөрөв дэх ангийн хос дахь урвалыг тодорхойлохын тулд статикийн нэг тэгшитгэлийг (нэг бүрэлдэхүүн хэсгийг тодорхойлохын тулд - урвалын хэмжээ) зарцуулах шаардлагатай.

Хэрэв кинематик гинжин хэлхээнд тавдугаар ангийн хосуудын тоо Р5-тэй тэнцүү бол эдгээр бүх хосуудын урвалыг тодорхойлохын тулд статикийн 2Р5 тэгшитгэлийг зарцуулах шаардлагатай. Дөрөвдүгээр ангийн бүх хосуудын урвалыг тодорхойлохын тулд эдгээр хосуудын тоотой тэнцүү тооны тэгшитгэлийн тоог Р4 ашиглана.

Тиймээс статикийн бие даасан 3n тэгшитгэлээс 2P5 тэгшитгэлийг тавдугаар зэрэглэлийн уурын урвалыг тодорхойлоход, P4-ийг дөрөвдүгээр зэрэглэлийн уурын урвалыг тодорхойлоход ашигладаг. Үлдсэн тэгшитгэлийг механизмын холбоосууд дээр ажилладаг үл мэдэгдэх гадны хүчийг тодорхойлоход ашигладаг.

Үл мэдэгдэх гадны хүчийг тодорхойлохын тулд үлдсэн тэгшитгэлийн тоог X гэж үзье

X=3n–2Р5–Р4,

гэхдээ энэ томьёо нь хавтгай кинематик гинжин хэлхээний эрх чөлөөний зэрэглэлийн тоог тодорхойлох Чебышевын томъёотой давхцаж байна. Үүний үр дүнд бид кинематик гинжин хэлхээний статик тодорхойлогддог нөхцөлийг дараах байдлаар томъёолж болно: түүний холбоос дээр ажилладаг үл мэдэгдэх гадны хүчний тоо нь түүний чөлөөт байдлын тооноос хэтрэхгүй тохиолдолд кинематик гинж нь статик байдлаар тодорхойлогддог. гинж.

Ассурын бүлгүүдэд зориулсан шийдлийн аргуудыг боловсруулсан тул Ассур бүлгийн статик тодорхойлогдох нөхцлийг бүрдүүлэх шаардлагатай. Ассур бүлэг нь өөрийн гэсэн 0-тэй тэнцүү эрх чөлөөний зэрэгтэй кинематик хэлхээ юм. Тиймээс Ассирийн бүлэг нь түүний холбоосууд дээр үл мэдэгдэх гадны хүчин нөлөө үзүүлэхгүй бол статик байдлаар тодорхойлогддог. Assur бүлгийн тэгшитгэлүүд нь кинематик хосуудын урвалыг тодорхойлоход л хангалттай. Энэ нөхцөл байдал нь механизмын хүчийг тооцоолох дарааллыг урьдчилан тодорхойлдог.

Механизм нь үл мэдэгдэх гадны хүч үйлчилдэг холбоосыг анхны холбоос болгон Assur бүлгүүдэд хуваадаг;

Шийдэл нь сүүлчийн хавсаргасан бүлгээс эхэлж, анхны холбоосоор төгсдөг.

Энэхүү аргын тусламжтайгаар зөвхөн мэдэгдэж буй гадны хүчнүүд Ассурын бүлгүүдэд үргэлж үйлчлэх бөгөөд тэдгээрийн тэнцвэрт байдлыг харгалзан кинематик хосуудын урвалыг тодорхойлж, эхний холбоосуудын тэнцвэрийн нөхцөлийг харгалзан үзэхэд үлдсэн урвалууд болон үл мэдэгдэх гадны хүчнүүд тодорхойлогдоно.

Уг шийдлийг Ассур бүлгүүд гүйцэтгэдэг тул бүлгийн хүчийг тооцоолох зарчмыг 2-р ангиллын бүлгүүдийн жишээг ашиглан доор авч үзнэ.

1-р бүлэг зүйл

Зохиох: ∑ mB(2)=0; ∑мБ(3)=0; ∑F(2,3)=0; ∑F(2)=0

Тодорхойлох: R12t ; R43t; R12n; R43n; R32

R12 урвалыг R12n II AB ба R12t⊥ AB бүрэлдэхүүнээр солино

2-р бүлэг зүйл

Зохиох: ∑ mB(2)=0; ∑F(2,3)=0; ∑мБ(3)=0; ∑F(2)=0

Тодорхойлох: R12t ; R12n; R43; R43; R32

R12 урвалыг R12n II AC ба R12t⊥ AC бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр солино

3-р бүлэг зүйл

Зохиох: ∑ mC(2,3)=0; ∑F(2)=0; ∑мС(3)=0; ∑F(3)=0

Тодорхойлох: R12t ; R12n; R32n; h23; R43

Бүлэг 4 зүйл

Зохиох: ∑ F(2,3)=0; ∑мБ(2)=0; ∑мБ(3)=0; ∑F(2)=0

Тодорхойлох: R12; R43; h12; h43; R32

Бүлэг 5 зүйл

Зохиох: ∑ F(3)=0; ∑мА(2)=0; ∑мА(2,3)=0; ∑F(2)=0

Тодорхойлох: R23; R43; h32; h43; R12

Хүснэгтэнд дараах тэмдэглэгээ, хялбаршлыг батлав.

Судалгаанд хамрагдсан бүлгийн холбоосыг 2 ба 3 дугаараар тэмдэглэв;

1-р холбоос нь 2-р холбоосоос салгагдсан тул R12 урвал явагдана (салгасан холбоос 1-ийн үйлдэл 2-р холбоос дээр);

4-р холбоос 3-р холбоосоос салгагдсан тул R43 урвалыг 3-р холбоос дээр хэрэглэнэ;

Урвалын тэмдэглэгээний дээгүүр зурсан зураас нь энэ хэсэгт урвалыг хэмжээ болон чиглэлд хоёуланг нь тодорхойлсон гэсэн үг юм (жишээ нь, хүчний төлөвлөгөөнд энэ векторын зураг байгаа);

Зургийн эмх замбараагүй байдлыг багасгаж, үзэгдэх байдлыг сайжруулахын тулд авч үзэж буй бүлгийн холбоосуудад хэрэглэж буй гадны хүчийг зурагт харуулаагүй болно (та Ассурын холбоос дээр ажилладаг бүх гадны хүчнүүд гэдгийг санах хэрэгтэй. бүлэг нь мэдэгдэж байна - энэ нь механизмын хүчийг тооцоолох дарааллаар тодорхойлогддог).

Механизм дахь үрэлтийн тооцоо

Физик шинж чанараас хамааран дотоод болон гадаад үрэлтийг ялгадаг.

Дотоод үрэлт нь хатуу, шингэн, хийн биетүүдийн хэв гажилтын явцад үүсдэг процесс бөгөөд механик энерги нь эргэлт буцалтгүй сарнихад хүргэдэг. Дотоод үрэлт нь чөлөөт хэлбэлзлийг багасгахад илэрдэг.

Гаднах үрэлт нь гадаргуугийн хоорондох холбоо барих хэсэгт, өөрөөр хэлбэл кинематик хосоор хоёр биетийн хооронд үүсдэг харьцангуй хөдөлгөөний эсэргүүцэл юм. Кинематик шинж чанарын дагуу тэд дараахь зүйлийг ялгадаг: нэг бие нь нөгөөгийн гадаргуу дээр гулсах үед үүсдэг гулсах үрэлт, нэг бие нь нөгөөгийн гадаргуу дээр өнхрөх үед үүсдэг өнхрөх үрэлт.

Шүдний дугуйнуудын үрэлт

Эхний таамаглал. Дэмжих гадаргуу дээрх тодорхой даралтыг жигд хуваарилдаг, i.e. q=const (Зураг 25a).

Босоо тэнхлэгээс α зайд байрлах dα төв өнцгөөр тодорхойлогддог гадаргуугийн хязгааргүй жижиг элементийг онцлон тэмдэглэе. Энэ элемент нь сонгосон элементийн тодорхой даралт, талбайгаар тодорхойлогддог dRN-ийн хэвийн урвалд нөлөөлдөг.

Босоо тэнхлэг дээрх төсөөлөл дэх энгийн хэвийн урвалын нийлбэр нь тэнхлэгт үйлчлэх радиаль хүчийг тэнцвэржүүлнэ.

Тодорхой даралтын хэмжээг тодорхойлдог завсрын үр дүнг олж авна.

Гэсэн хэдий ч энэ үр дүн нь бие даасан чухал ач холбогдолтой юм. Энэ нь тодорхой даралтыг (мөн хүч чадлын тооцоонд энэ нь контактын хэсгүүдийн гадаргуу дээрх бутлах стресс юм) радиаль хүчийг контактын талбайн проекцоор босоо амны диаметрийн хавтгайд хуваах замаар тодорхойлогддог болохыг харуулж байна. холбоо барих хэсгийн бүрэн утга). Энэ заалтыг машины эд ангиудын тооцоонд өргөн ашигладаг.

Сонгосон элементэд үйлчлэх үндсэн үрэлтийн хүчний утга ба энэ хүчнээс үрэлтийн үндсэн моментийг тодорхойлъё.

Бүх контактын талбайн үрэлтийн хүчнээс анхан шатны моментуудыг нэгтгэн дүгнэж үзвэл бид энэхүү таамаглалын дагуу хонгилын гадаргуу дээрх үрэлтийн моментийн утгыг олж авна.

Энд fI" нь эхний таамаглалын дагуу тооцоолсон үрэлтийн бууруулсан коэффициент юм.

Хоёр дахь таамаглал. Тооцооллыг контактын гадаргуугийн элэгдлийг харгалзан гүйцэтгэнэ. Энэ тохиолдолд дараах таамаглалыг гаргаж байна - холхивч нь элэгдэж, гол нь өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Энэ таамаглал нь бодит нөхцөл байдалтай нэлээд нийцэж байгаа тул босоо ам нь араанаас бүх ачааллыг авдаг, хүнд даацын үед ажилладаг, ихэвчлэн өндөр чанартай гангаар хийгдсэн байдаг, холхивчийн гадаргуу нь ихэвчлэн халуунд хатуурдаг.

Үрэлтийн алдагдлыг багасгахын тулд (үрэлтийн эсрэг хос үүсгэх) холхивчийг ган голтой хослуулсан үрэлтийн коэффициент (хүрэл, баббит гэх мэт) багассан зөөлөн материалаар хийдэг. Зөөлөн материал нь түрүүлж элэгдэх нь ойлгомжтой.

Холхивчийн элэгдлийн үр дүнд босоо ам нь тодорхой хэмжээгээр "унана" (Зураг 25б). Элэгдлийн хэмжээ нь үрэлтийн гадаргуугийн тодорхой даралт, харьцангуй хурдтай пропорциональ байдаг нь элэгдлийн онолоос мэдэгдэж байна. Гэхдээ энэ тохиолдолд харьцангуй хурд нь бүх цэгүүдэд ижил байдаг бөмбөрцгийн гадаргуу дээрх тойргийн хурд юм. Тиймээс тодорхой даралт их байгаа газруудад элэгдлийн хэмжээ их байх болно, i.e. элэгдлийн хэмжээ нь тодорхой даралттай пропорциональ байна.

Зураг 25b нь босоо амны хоёр байрлалыг харуулж байна - ажлын эхэнд болон гадаргуугийн элэгдэл үүссэний дараа. Элэгдсэн давхарга нь хадуур хэлбэртэй дүрс юм. Гэхдээ элэгдэл нь тодорхой даралттай пропорциональ байдаг тул энэ хавирган сар хэлбэртэй дүрсийг тодорхой масштабаар хийсэн тодорхой даралтын график болгон авч болно.

Эндээс харахад элэгдлийн үр дүнд үрэлтийн гадаргуу дээрх тодорхой даралтыг дахин хуваарилдаг. Хамгийн их даралт qmax нь босоо амны радиаль ачааллын үйл ажиллагааны шугам дээр байрладаг.

Холхивчийн элэгдлийн үр дүнд босоо ам нь тодорхой хэмжээгээр живсэн тул босоо амны аль ч цэгийн анхны болон шинэ байрлалуудын хоорондох босоо зай ижил байна (мөн qmax-тай тэнцүү). Тиймээс сонгосон элемент дээрх тодорхой даралтын одоогийн утгыг муруйн тэгш өнцөгт гурвалжингаар ойролцоогоор илэрхийлж болно (Зураг 25 b):

Асуудлыг шийдвэрлэх цаашдын зам нь эхний таамаглалын дагуу шийдлээс ялгаатай биш юм. Үүний үр дүнд хоёр дахь таамаглалын дагуу үрэлтийн хүчний моментийг тодорхойлох дараахь хамаарлыг олж авна.

Тиймээс үрэлтийн коэффициент буурч (ойролцоогоор 20%), үрэлтийн алдагдал буурч, үр ашиг нэмэгддэг. Тиймээс бүх шинэ машинууд хэсэгчилсэн хүчээр ажиллах ёстой.

Гүйлтийн үр дүнд гадаргуугийн анхдагч элэгдэл (микро барзгаржилтыг жигдрүүлэх), гадаргуу нь урсах (гадаргууг нэг нэгээр нь наах) үүсдэг. Зөвхөн дараа нь машиныг бүрэн хүчин чадлаараа ашиглах боломжтой.

Өсгий дэх үрэлт

Эхний таамаглал. Энэ тохиолдолд холхивчийн гадаргуу нь хавтгай тул тогтмол хувийн даралтыг (Зураг 26а) тэнхлэгийн хүчийг холхивчийн цагирагийн талбайд хуваах замаар тодорхойлно.

Өсгийн төвөөс ρ зайд dρ зузаантай цагираг хэлбэрийн гадаргуугийн элементийг ялгаж үзье (Зураг 26c). Энэ элементэд үйлчлэх энгийн хэвийн урвалыг тодорхой даралтыг түүний талбайгаар үржүүлэх замаар тодорхойлно.

Бид үндсэн үрэлтийн хүч ба энэ үрэлтийн хүчнээс үүсэх мөчийг тодорхойлно.

Холхивчийн гадаргууг бүхэлд нь нэгтгэснээр бид үрэлтийн нийт мөчийг олж авна.

q утгыг орлуулснаар бид эцэст нь авна:

Хоёр дахь таамаглал. Практикаас харахад хугацаа дууссаны дараа өсгийний тулгуур гадаргуугийн жигд элэгдэл үүсдэг, жишээлбэл. Тодорхой даралт ба харьцангуй хурдны үржвэр нь тогтмол утга юм.

Энэ тохиолдолд контактын гадаргуугийн янз бүрийн цэгүүдийн хурд өөр байна.

Гэхдээ өнцгийн хурд нь босоо амны хувьд ижил тул элэгдэл нь q⋅ρ бүтээгдэхүүнтэй пропорциональ байх болно, өөрөөр хэлбэл энэ бүтээгдэхүүн нь тодорхой k тогтмол байна:

Тиймээс тодорхой даралтын диаграмм нь гиперболын хамаарал юм (Зураг 26б). Гадаргуугийн элэгдлийн үр дүнд тусгай даралт нь босоо амны эргэлтийн тэнхлэгт ойртох үед огцом нэмэгддэг (онолын хувьд холхивчийн гадаргуугийн төвд хязгааргүй хүртэл нэмэгддэг) байдлаар дахин хуваарилагддаг. Тийм ч учраас хатуу өсгийтийг технологид бараг ашигладаггүй.

Цаашдын шийдлийг эхний таамаглалын дагуу уусмалын адилаар гүйцэтгэнэ. Үүний үр дүнд өсгийн тулгуур гадаргуу дээрх үрэлтийн хүчнээс моментийг тодорхойлоход дараахь хамаарлыг олж авна.

Үүссэн хэлбэрээр таамаглалыг бие биетэйгээ харьцуулах нь хэцүү байдаг. Тиймээс үр дүнг үнэлэхийн тулд хатуу өсгийтийг харгалзан үзнэ (d=0):

Харьцуулалтаас харахад өсгийн гадаргуу дээр гүйх нь хонгилд тохиолддогтой төстэй үр дүнд хүрдэг - үрэлтийн хүчний хэмжээ 20 ... 25% -иар буурдаг.

Уян биетүүдийн үрэлт

Уян тууз, бүс, олс болон гулзайлтын эсэргүүцэл багатай бусад ижил төстэй материалыг туузан ба олс хөтлөгч хэлбэрээр машин, өргөх машин механизм, туузан тоормос зэрэгт өргөн ашигладаг.

Мөн тэдгээрийн анализ, синтез дэх механизм, машинуудын динамик.

Хичээлийн маань товчлолыг харгалзан бид зөвхөн механизмын бүтэц, кинематик судалгаанд анхаарлаа хандуулах болно. Эдгээр судалгааны зорилго нь механизмын бүтцийг судалж, энэ хөдөлгөөнийг үүсгэдэг хүчнээс үл хамааран тэдгээрийн холбоосын хөдөлгөөнд дүн шинжилгээ хийх явдал юм.

TMM-д хамгийн тохиромжтой механизмуудыг судалдаг: туйлын хэв гажилтгүй; хөдөлгөөнт үений цоорхойгүй.

TMM-ийн үндсэн заалтууд нь янз бүрийн зориулалттай механизмуудад нийтлэг байдаг. Тэдгээрийг дизайны эхний үе шатанд, өөрөөр хэлбэл механизмын диаграммыг боловсруулж, кинематик болон динамик параметрүүдийг тооцоолоход ашигладаг. Энэхүү дизайны үе шатыг дуусгасны дараа та ирээдүйн бүтээгдэхүүнийхээ "араг яс", түүнд шингэсэн санаануудыг харах болно. Цаашид санаагаа хэрэгжүүлэх ажлыг дизайны баримт бичиг, бодит бүтээгдэхүүн хэлбэрээр гүйцэтгээрэй.

Механизмын бүтцийн шинжилгээ

Үндсэн ойлголт, тодорхойлолт

Дэлгэрэнгүй- механизмын салангид, хуваагдашгүй хэсэг (хэсгийг хэсэг болгон задлах боломжгүй).

Холбоос- бие биетэйгээ хөдөлгөөнгүй холбогдсон хэсэг буюу хэд хэдэн хэсэг.

Кинематик хос (КП)- хоёр холбоосын хөдлөх холболт. КПматериаллаг хэмжигдэхүүн биш, энэ нь шууд харьцдаг хоёр холбоосын холболтыг тодорхойлдог.

KP элемент- нэг холбоос нөгөөтэй холбогдож байгаа цэг, шугам эсвэл гадаргуу. Хэрэв элемент бол КПнь цэг эсвэл шугам нь юм хамгийн өндөр CP,хэрэв гадаргуу нь байвал доод CP.

Холбоосуудын хөдөлгөөний шинж чанараар КПбайдаг: эргэдэг, хөрвүүлэх, мушгиа хөдөлгөөнтэй.Хурдны хайрцгийн контактын гадаргуугийн төрлөөс хамааран дараахь зүйлүүд байдаг. хавтгай, цилиндр, бөмбөрцөг гэх мэт.

KP ангихөдөлгөөний хязгаарлалтын тоо эсвэл тогтоосон холболтын тоогоор тодорхойлогддог S.

Нийтдээ 6 эрх чөлөөний зэрэгтэй. H - эрх чөлөөний зэрэглэлийн тоог тэмдэглэе. Бичиж болно

H + S \u003d 6 эсвэл H \u003d 6 - S, эсвэл S \u003d 6 - H

Хэдэн бонд ногдуулахаас илүүтэйгээр холбоосын эрх чөлөөний хэдэн зэрэг үлдсэнийг тодорхойлох нь ихэвчлэн хялбар байдаг. Жишээлбэл, хаалга, цонхонд хэдэн зэрэг эрх чөлөө байдаг вэ? нэг.КП-ын элемент гэж юу вэ - гадаргуу(цоорхой байхгүй). Хөдөлгөөний мөн чанар нь юу вэ эргэлт. Тиймээс энэ нь доод, 5-р ангиллын эргэлтийн хурдны хайрцаг.

Ихэнхдээ өндөр CP-тэй тулгардаг, жишээлбэл: араа холбоо барих; цилиндр нь хавтгай дээр эргэлддэг; цилиндрээр цилиндр; камер дээрх түлхэгч гэх мэт Ийм холболтыг 3.1-р зурагт үзүүлэв.

Холболтод харьцангуй хөдөлгөөний хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг, өөрөөр хэлбэл хоёр зэрэглэлийн эрх чөлөө байдаг. CP элемент нь шугам юм. Тиймээс энэ нь 4-р ангийн хамгийн өндөр CP.

Кинематик гинж- кинематик хосоор холбогдсон холбоосын систем.

Механизм- өгөгдсөн хөдөлгөөний хувьд нэг буюу түүнээс дээш тооны кинематик хэлхээ тэргүүлэхтогтмолтой холбоотой холбоосууд

Зураг 3.1 холбоосууд ( тавиурууд), бусад бүх холбоосууд ( боолууд) тодорхой хөдөлгөөн хийх. жолооддогмеханизмыг бий болгох хөдөлгөөнийг хийдэг холбоосыг нэрлэдэг ажлын холбоос.

Механизм болон бусад кинематик хэлхээний диаграммыг зурахдаа ГОСТ 2.770-68 стандартын дагуу нөхцөлт зургийг ашигладаг. Энэ тохиолдолд кинематик хосыг том үсгээр, холбоосыг тоогоор тэмдэглэнэ. Тэргүүлэх холбоосыг сумаар зааж өгсөн болно. Тогтмол холбоос ( өлгүүр)кинематик хосуудын ойролцоо сүүдэрлэж тэмдэглэнэ.

Үзэл баримтлалыг ялгах бүтцийн схемболон кинематик схеммеханизм. Механизмын кинематик схемүүд нь бүтцийн схемээс ялгаатай бөгөөд тэдгээр нь тэргүүлэх холбоосын өгөгдсөн байрлалд, масштабаар хийгдэх ёстой. Уг нь энэ шаардлагыг дагаж мөрддөг хүн цөөхөн. Аливаа машин, гэр ахуйн хэрэгслийн паспортыг аваарай. Бичсэн - Кинематик схем- гэхдээ ямар ч хэмжээний тухай асуудал байхгүй. ГОСТ 2.770-68-ыг зөрчихгүйн тулд бид зүгээр л дуудна - механизмын диаграм.

AT үе мөчний хөшүүргийн механизмуудхолбоосууд нь өөрийн гэсэн нэртэй байдаг:

Эргэдэг холбоос - бүлүүр;

дүүжин холбоос - буулга;

Хавтгай параллель хөдөлгөөн хийх - холбосон саваа;

Прогрессив хөдөлгөөн - мөлхөгч;

Гулсагчтай орчуулгын хос үүсгэх холбоосууд - хөтөч;

Хөдөлгөөнт хөтөч - тайзны ард.

булэргүүлэх хүчийг дамжуулдаг эргэлдэх холбоосын хэсгүүдийг нэрлэдэг. Тэнхлэг- бусад холбоосын элементүүдээр бүрхэгдсэн цилиндр хэлбэртэй хэсэг, тэдгээртэй хамт эргэдэг хосууд - нугас. Тэнхлэгүүд нь эргүүлэх хүчийг дамжуулдаггүй.

Механизмын хөдөлгөөнт байдлын зэрэг

Механизмын хөдөлгөөнт байдлын зэрэг нь тогтмол холбоостой харьцуулахад механизмын эрх чөлөөний зэрэг юм ( тавиурууд).

Хавтгай механизмын хөдөлгөөнт байдлын зэрэг (бүх холбоосууд зэрэгцээ хавтгайд хөдөлдөг) P.L. томъёогоор тодорхойлогддог. Чебышев

W \u003d 3n - 2P 5 - P 4,

энд n нь хөдөлж буй холбоосын тоо; P 5 - тоо КП 5-р анги; P 4 - тоо КП 4-р анги.

Цагаан будаа. 3.2 Механизмын диаграммууд

Зураг 3.2-т механизмын хэд хэдэн схемийг үзүүлэв. Холбоосуудын нэрийг бичиж, кинематик хосуудыг тодорхойлж, механизм тус бүрийн хөдөлгөөний зэргийг тодорхойлъё.

1-р схем: 1 - тавиур; 1 1 - хөтөч; 2 - бүлүүр; 3 - холбогч саваа; 4 - гулсагч; A, B, C - 5-р ангиллын доод эргэлтийн хурдны хайрцгууд; D - 5-р ангийн хамгийн бага дэвшилтэт CP.

2-р схем: 1 - тавиур; 2 - бүлүүр; 3 - далавч; 4 - рокер; A, C, D - 5-р ангиллын доод эргэлтийн хурдны хайрцгууд; B - 5-р ангийн хамгийн бага дэвшилтэт CP.

W \u003d 3n - 2P 5 - P 4 \u003d 3 * 3 - 2 * 4 \u003d 1.

3-р схем: 1 - хөтөч; 2, 4 - гулсагч (түлхэгч); 3 - рокер; A, E - 5-р ангийн хамгийн бага дэвшилтэт CP; C - 5-р ангиллын хамгийн бага эргэлтийн хурдны хайрцаг; C, D - 4-р ангийн хамгийн өндөр CP.

W \u003d 3n - 2P 5 - P 4 \u003d 3 * 3 - 2 * 3 - 2 \u003d 1.

4-р схем: 1 - тавиур; 1 1 хөтөч; 2 - камер; 3 - галзуу; 4 - гулсагч (түлхэгч); A, C - 5-р ангиллын доод эргэлтийн хурдны хайрцгууд; D - 5-р ангийн хамгийн бага дэвшилтэт CP; B - 4-р ангийн хамгийн өндөр CP.

W \u003d 3n - 2P 5 - P 4 \u003d 3 * 3 - 2 * 3 - 1 \u003d 2.

5-р схем: 1 - тавиур; 1 1 хөтөч; 2 - камер; 3 - гулсагч (түлхэгч); A - 5-р ангиллын хамгийн бага эргэлтийн хурдны хайрцаг; C - 5-р ангийн хамгийн бага дэвшилтэт CP; B - 4-р ангийн хамгийн өндөр CP.

W \u003d 3n - 2P 5 - P 4 \u003d 3 * 2 - 2 * 2 - 1 \u003d 1.

4 ба 5-р схемүүд нь камерын механизмуудыг тус тус 2 ба 1 зэрэглэлийн эрх чөлөөг харуулсан боловч эдгээр механизмын түлхэгчид нэг зэрэг эрх чөлөөтэй байх нь ойлгомжтой. Механизмын хөдөлгөөнт байдлын нэмэлт түвшин (схем 4) нь хөдөлгөөний хуульд нөлөөлдөггүй 3-р холбоос (роллер) байгаатай холбоотой юм. ажлын холбоос(түлхэгч). Механизмын бүтцийн болон кинематик шинжилгээнд ийм холбоосыг механизмын схемээс хасдаг.

Өндөр кинематик хосуудыг доод хэсгүүдээр солих

Механизмын бүтэц, кинематик, хүчний судалгаанд зарим тохиолдолд 4-р ангиллын өндөр хостой механизмыг 5-р ангийн доод хостой ижил төстэй механизмаар солихыг зөвлөж байна. Энэ тохиолдолд эрх чөлөөний зэрэглэлийн тоо, холбоосын агшин зуурын хөдөлгөөн байна эквивалент солих механизмадил байх ёстой солих механизм.

Зураг 3.3, a) 1, 2, 3-р холбоосуудаас бүрдэх камерын механизмыг 1, 4, 5, 6-р холбоосуудаас бүрдсэн нугастай дөрвөн холбоосоор солихыг харуулав. Дээд кинематик хос. ATдоод хосоор солигдсон Д, Э. Зураг 3.3, б) камерын механизм 1, 2, 3-ыг сольсон

Цагаан будаа. 3.3 бүлүүрт механизм 1, 4, 5, 3. Топ хос ATдоод хос D, E-ээр солигдсон.

Өндөр кинематик хосуудыг доод хэсгүүдээр солих алгоритм нь дараах байдалтай байна.

1) дээд CS дахь холбоосуудын контактын цэгээр хэвийн зурсан;

2) муруйлтын радиусын зайд (R1 ба R2, 3.3-р зураг, а) нормууд дээр хамгийн бага CP-ийг тогтоосон;

3) хүлээн авсан CP-ууд нь механизмд аль хэдийн орсон доод CP-уудтай холбоосоор холбогддог.

Бүтцийн синтез ба механизмын шинжилгээ

Механизмын бүтцийн синтез нь өгөгдсөн нөхцлийг хангасан механизмын диаграммыг зурах эхний үе шат юм. Анхны өгөгдөл нь ихэвчлэн механизмын тэргүүлэх ба ажлын холбоосуудын хөдөлгөөний төрлүүд юм. Гурав эсвэл дөрвөн холбоосын үндсэн механизм нь шаардлагатай хөдөлгөөнийг өөрчлөх асуудлыг шийдэж чадахгүй бол хэд хэдэн элементийн механизмыг цувралаар холбох замаар механизмын диаграммыг эмхэтгэсэн болно.

5-р ангиллын CP бүхий механизмын бүтцийн синтез, шинжилгээний үндсэн зарчмууд, ийм механизмын ангиллыг Оросын эрдэмтэн Л.В. 1914 онд Ассур, L.V-ийн санааг боловсруулсан. Ассура академич I.I. Артоболевский. Санал болгож буй ангиллын дагуу механизмуудыг бүтцийн онцлогоос хамааран эхний ба түүнээс дээш ангиудад нэгтгэдэг. Эхний ангиллын механизм нь 5-р ангийн кинематик хосоор холбогдсон тэргүүлэх холбоос ба тавиураас бүрдэнэ.

Дээд ангиллын механизмууд нь анхны механизмын хөдөлгөөний түвшинг өөрчилдөггүй, өөрөөр хэлбэл хөдөлгөөнт байдлын зэрэг нь тэгтэй тэнцүү байх эхний ангиллын кинематик гинжин хэлхээний механизмтай цуваа холболтоор үүсдэг. Ийм кинематик гинжийг нэрлэдэг бүтцийн бүлэг.Бүтцийн бүлэгт зөвхөн 5-р ангийн CP багтдаг бөгөөд бүлгийн хөдөлгөөний түвшин тэг тул бид бичиж болно.

W = 3n - 2P 5 = 0, үүнээс P 5 = 3/2 n.

Тиймээс P 5 нь зөвхөн бүхэл тоо байж болох тул бүтцийн бүлэгт зөвхөн тэгш тооны нэгжийг оруулж болно.

Бүтцийн бүлгүүд нь ялгагдана ангиболон захиалга. 2 ба 2-р зэрэглэлийн бүлэг нь хоёр холбоос, гурван CP-ээс бүрдэнэ. Бүлгийн анги(2-оос дээш) нь бүлгийн хамгийн олон тооны холбоосуудаас хөдлөх хаалттай хэлхээг үүсгэдэг дотоод CP-ийн тоогоор тодорхойлогддог.

Бүлгийн захиалгабүлэг механизмд бэхлэгдсэн холбоосуудын чөлөөт элементүүдийн тоогоор тодорхойлогддог.

Зураг 3.4-т 1-р ангийн механизм, түүнчлэн 2, 3-р ангийн бүтцийн бүлгүүдийг харуулав. Бүтцийн синтезийн үр дүнд (1-р ангийн механизмд бүтцийн бүлгүүдийг хавсаргах) 2-р ангийн дөрвөн холбоос ба 3-р ангийн зургаан холбоосын механизмыг олж авсан (Зураг 3.4).

Бүтцийн шинжилгээ нь механизмын хөдөлгөөнт байдлын зэрэг, түүний кинематик гинжин хэлхээний бүтцийн бүлгүүд болон тэргүүлэх холбоосууд руу задралыг тодорхойлдог. Үүний зэрэгцээ эрх чөлөөний нэмэлт зэрэг (хэрэв байгаа бол) болон идэвхгүй хязгаарлалт (хэрэв байгаа бол) арилдаг.

Механизмын кинематик шинжилгээ

Кинематик шинжилгээний зорилгомеханизмын холбоосуудын хөдөлгөөнийг тэдгээрт үйлчлэх хүчнээс үл хамааран судлах явдал юм. Энэ тохиолдолд дараах таамаглалыг гаргаж байна: холбоосууд нь туйлын хатуу бөгөөд кинематик хосуудад цоорхой байхгүй.

Дараахь гол зорилго: а) холбоосуудын байрлалыг тодорхойлох, бие даасан цэгүүд эсвэл бүхэлд нь холбоосуудын хөдөлгөөний траекторийг бий болгох; б) механизмын цэгүүдийн шугаман хурд ба холбоосын өнцгийн хурдыг олох; в) механизмын цэгүүдийн шугаман хурдатгал ба холбоосын өнцгийн хурдатгалыг тодорхойлох.

Анхны өгөгдөлҮүнд: механизмын кинематик схем; бүх холбоосын хэмжээсүүд; тэргүүлэх холбоосуудын хөдөлгөөний хуулиуд.

Механизмын кинематик шинжилгээнд аналитик, график-аналитик, график аргуудыг ашигладаг. Ихэвчлэн механизмын хөдөлгөөний бүрэн мөчлөгийг авч үздэг.

Кинематик шинжилгээний үр дүн нь шаардлагатай бол механизмын схемийг засах боломжтой болгодог бөгөөд үүнээс гадна механизмын динамикийн асуудлыг шийдвэрлэхэд шаардлагатай байдаг.

Механизмын холбоосуудын байрлал, хөдөлгөөнийг тодорхойлох

Бид график болон аналитик аргаар асуудлыг шийдэх болно. Жишээ болгон тахир гулсах механизмыг авч үзье.

Өгсөн: бүлүүрийн урт r = 150 мм; холбогч саваа урт l = 450 мм; жолоодлогын бүлүүр (ω = const.)

Дугуйны байрлалыг φ өнцгөөр тодорхойлно. Ийм механизмын хөдөлгөөний мөчлөгийг бүлүүрийн нэг бүрэн эргэлтээр гүйцэтгэдэг. мөчлөгийн үе T = 60/n = 2π/ω, s. Энд n нь минутанд хийх эргэлтийн тоо; ω - өнцгийн хурд, s -1. Энэ тохиолдолд φ = 2π, рад.

Сонгосон масштаб дээр бид механизмын кинематик диаграммыг зурдаг (Зураг 3.5). Зураг 3.5-д масштаб нь 1:10 байна. Бид бүлүүрийн найман байрлалд механизмын схемийг бүтээдэг (механизмын байрлал их байх тусам олж авсан үр дүнгийн нарийвчлал өндөр байх болно). Слайдерын байрлалыг тэмдэглэ ( ажлын холбоос). Хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн гулсагчийн В цэгийн шилжилтийн хамаарлыг бүлүүрийн эргэлтийн өнцгөөс φ (S В = f(φ)) зурна. Энэ графикийг В цэгийн кинематик шилжилтийн диаграм гэж нэрлэдэг.

Аналитик арга

Слайдерын хөдөлгөөнийг туйлын баруун байрлалаас эхлэн тоолно (Зураг 3.5). Зурагт дүн шинжилгээ хийснээр тэгшитгэлийг бичиж болно

S = (r + l) - (r * cosφ + l * cosβ) (3.1)

r * sin φ = l * sin β

r/ l = λ гэж тэмдэглэвэл бид бичиж болно

β = arcsin(λ * sin φ).

Тиймээс φ өнцөг бүрийн хувьд харгалзах β өнцгийг тодорхойлж, дараа нь (3.1) системийн эхний тэгшитгэлийг шийдвэрлэхэд хэцүү биш юм. Энэ тохиолдолд үр дүнгийн үнэн зөвийг зөвхөн тооцооллын заасан нарийвчлалаар тодорхойлно.

Гулсагчийн шилжилтийг тодорхойлох ойролцоо томъёог өгсөн болно

S = r*(1 - cos φ + sin 2 φ* λ /2) (3.2)

Механизмын цэг ба холбоосуудын хурд, хурдатгалыг тодорхойлох

Механизмын хөтлөх холбоосуудын хурд, хурдатгалыг төлөвлөгөө, кинематик диаграмм, аналитик аргуудаар тодорхойлж болно. Бүх тохиолдолд дараахь зүйлийг анхны гэж нэрлэнэ: тэргүүлэх холбоосын тодорхой байрлал дахь механизмын схем, түүний хурд, хурдатгал.

Эдгээр аргуудын хэрэглээг бүлүүрт гулсагч механизмын жишээн дээр авч үзье (Зураг 3.5). φ \u003d 45 орчимболон n = 1200 эрг / мин, тус тус ω \u003d π * n / 30 \u003d 125.7 сек -1.

Механизмын хурд (хурдатгал) төлөвлөгөө.

Механизмын хурд (хурдатгал) төлөвлөгөө нь механизмын өгөгдсөн байрлал дахь холбоосын цэгүүдийн хурд (хурдатгал) векторуудаас бүрдсэн зураг юм.

Хурдны төлөвлөгөө боловсруулах

Мэдэгдэж байна

Хэмжээгээр нь V AO = ω* r\u003d 125.7 * 0.15 \u003d 18.9 м / с.

Барилгын масштабыг сонгоно уу, жишээлбэл, 1м/(с*мм).

Аливаа цэгийг туйл болгон тэмдэглэ Рхурдны төлөвлөгөөг барих үед (Зураг 3.6).

Бид туйлаас векторыг хойшлуулна,

Цагаан будаа. 3.6 перпендикуляр ХК. Цэгийн хурдны вектор ATтэгшитгэлийн график шийдлээр олно Векторуудын чиглэл нь мэдэгдэж байна. Вектор нь хэвтээ шугам дээр байрлах ба вектор нь перпендикуляр байна VA.Туйл ба векторын төгсгөлөөс харгалзах шулуун шугамыг зурж, векторын тэгшитгэлийг хаа. Бид зайг хэмждэг Pbболон бамөн масштабыг харгалзан бид олдог

В В= 16.6 м/с, VVA= 13.8 м/с.

Хурдасгах төлөвлөгөө боловсруулах(зураг 3.7)

цэгийн хурдатгал ГЭХДЭЭтэнцүү, учир нь = 0. . Хэвийн хурдатгалын хэмжээ a n AO = ω 2 * r =

= 125.7 2 * 0.15 \u003d 2370 м / с 2.

Тангенциал хурдатгал a t AO = ε* r = 0,өнцгийн хурдатгалаас хойш ε = 0, учир нь ω = const.

Бид барилгын масштабыг сонгоно, жишээлбэл, 100м / (s 2 * мм). Тулгуураас хойш тавь r aвектор, зэрэгцээ ХК-аас ГЭХДЭЭруу О. Цэгийн хурдатгалын вектор ATтэгшитгэлийн график шийдлээр олно. Вектор нь параллель чиглэгддэг VA-аас ATруу ГЭХДЭЭ, түүний утга тэнцүү байна a n VA \u003d V VA 2 / л \u003d 13.8 2 / 0.45 \u003d 423 м / с 2.

a B = 1740 м / с 2; a t VA = 1650 м/с 2 .

Кинематик диаграммын арга (Зураг 3.8)

Кинематик диаграммын арга нь график арга юм. Үүнд эхлээд шилжилтийн график, дараа нь хурдны графикийн график ялгалт орно. Энэ тохиолдолд шилжилт ба хурдны муруйг тасархай шугамаар солино. Замын энгийн хэсэг дээрх дундаж хурдны утгыг дараах байдлаар илэрхийлж болно

µ S - нүүлгэн шилжүүлэх хуваарь.

μ t - цагийн хуваарь.

Манай тохиолдолд

µ S = 0.01 м/мм;

μ t = 0.000625 с/мм.

Хурдны хэмжүүр нь:

μ V = µ S /(μ t *H V) =

0,01/(0,000625*30) =

0.533 м/(с*мм).

Хурдатгалын хэмжээ нь:

μ a = μ V /(μ t * H a) =

0,533/(0,000625*30) =

28.44 м/(с 2*мм).

Хурдны диаграммыг зурах дараалал.

H V (20-40 мм) зайд O цэгийг байрлуулна - барилгын туйл. Шулуун шугамыг туйлаас нүүлгэн шилжүүлэх графикийн тасархай шугамын сегментүүдтэй параллель, у тэнхлэгийн огтлолцол хүртэл татна. Ординатуудыг харгалзах хэсгүүдийн дунд байрлах хурдны график руу шилжүүлнэ. Олж авсан цэгүүдийн дагуу муруй зурсан - энэ бол хурдны диаграм юм.

Хурдатгалын диаграмм нь ижил төстэй байдлаар хийгдсэн бөгөөд зөвхөн тасархай шугамаар солигдсон хурдны диаграм нь анхны график болно.

Хурд ба хурдатгалын тоон утгыг харуулахын тулд дээр дурдсанчлан барилгын масштабыг тооцоолно.

Ойролцоо тэгшитгэлийг (3.2) дараалан ялгах замаар гулсагчийн хурд ба хурдатгалыг аналитик аргаар тодорхойлж болно.

Механизмын холболтын хурд, хурдатгалын талаархи мэдлэг нь механизмын динамик дүн шинжилгээ хийх, ялангуяа өндөр хурдатгалтай үед инерцийн хүчийг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай.(бидний тохиолдол шиг) статик ачааллыг давтах, жишээлбэл, холбоосын жин.

Хичээлийн маань богиносгосон тул бид механизмын хүчин чадлын судалгаа хийдэггүй, гэхдээ та энэ хэсэгт санал болгосон уран зохиолоос бие даан танилцаж болно.

Механизм ба машинуудын онолд арааны геометрийн асуултууд, түүнчлэн кинематик хосуудын үрэлтийн асуудлыг авч үздэг. Бид мөн эдгээр асуудлыг авч үзэх болно, гэхдээ "Машины эд анги" хэсэгт тодорхой тохиолдол, даалгавартай холбоотой.

Уран зохиол

1. Первицкий Ю.Д. Нарийн механизмын тооцоо, загвар. - Л .: Механик инженер,

2. Заблонский К.И. Хэрэглээний механик. - Киев: Вишча сургууль, 1984. - 280 х.

3. Королев П.В. Механизм ба машинуудын онол. Лекцийн тэмдэглэл. - Эрхүү: Хэвлэлийн газар

Оршил ………………………………………………………………………………….4

1. TMP-ийн үндсэн ойлголт, тодорхойлолт………………...…………………….5

2. Шинэ технологийг зохион бүтээх, бүтээх үндсэн үе шатууд……………..6

3. ….………………………..7

3.1. Кинематик хосуудын ангилал…………………………………………7

3.2. Кинематик гинж ба тэдгээрийн ангилал………………………………………….9

3.3. Механизмын хөдөлгөөний түвшний тухай ойлголт………………………………….10

3.4. Механизмын бүтцийн шинжилгээ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….

3.5. Механизмын төрөл ба тэдгээрийн блок диаграммууд…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………13

4. Хөшүүргийн механизмын кинематик шинжилгээ…….……………………..14

4.1. Механизмын байрлалын төлөвлөгөөг боловсруулах …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………14

4.2. Төлөвлөгөөний аргаар механизмын хурд, хурдатгалыг тодорхойлох…………..15

4.3. Хөшүүргийн механизмыг кинематик диаграммын аргаар судлах..17

4.4. Аналитик аргыг ашиглан хөшүүргийн механизмын кинематик судалгаа ... 18

5. Холболтын механизмын динамик шинжилгээ……..…………………….....18

5.1. Үйлчлэгч хүчний ангилал…………………………………………..18

5.2. Механизмд хүч ба массыг оруулах …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………20

5.3. Машины хөдөлгөөний тэгшитгэл……………………………………………….21

5.4. Тэнцвэржүүлэх хүчний тухай ойлголт. Хатуу хөшүүргийн тухай Жуковскийн теорем…..22

5.5. Машины хөдөлгөөний тэгшитгэлийг шийдвэрлэх график-аналитик арга………..23

5.6. Тээврийн хэрэгслийн жигд бус хөдөлгөөн. Flywheels……………………………………24

5.7. Инерцийн моментийг сонгохJ m Flywheel өгөгдсөн тэгш бус байдлын коэффициентийн дагуу δ ... 25

5.8. Тээврийн хэрэгслийн хурдны үечилсэн бус хэлбэлзлийг зохицуулах ... ..26

5.9. Хөшүүргийн механизмын чадлын тооцоо…………………………………….27

6. Хөшүүргийн механизмын синтез………………………………………………...30

6.1. Асуудлын тодорхойлолт, нийлэгжүүлэх төрөл, арга ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….30

6.2. Саваа механизмын оновчтой синтезийн асуудлыг шийдвэрлэх ……………..30

6.3. Дөрвөн холбоост холбогчтой бүлүүрт гулсуулах нөхцөл….31

6.4. Саваа механизм дахь даралтын өнцгийн тооцоо………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………32

6.5. Холбогч савааны өгөгдсөн гурван байрлалд дөрвөн холбоосын нийлэгжилт…………..32

6.6. Өгөгдсөн коэффициентийн дагуу кранк-рокер механизмын синтез

хурдны өөрчлөлт………………………………………………………………33

6.7. Өгөгдсөн зарим хэмжигдэхүүнд зориулсан бүлүүрт гулсах механизмын синтез ...... 33

6.8. Гаралтын холбоосын хөдөлгөөний өгөгдсөн хуулийн механизмын синтезийн тухай ойлголт ...... 34

6.9. Өгөгдсөн траекторийн дагуух механизмын синтезийн тухай ойлголт………………………35

6.10. Хөшүүргийн механизмын загвар зохион бүтээх ерөнхий журам ………………………………………………………………………………………………………………………35

7. Камер механизмууд………………………………………………………...36

7.1. Камер механизмын ангилал………………………………………36

7.2. Камерын механизмын кинематик шинжилгээ…………………………….37

7.3. Камерын механизмын динамик шинжилгээний зарим асуудал ……..39

7.4. Камер механизмын нийлэгжилт…………………………………………..40

7.4.1. Түлхэгчийн хөдөлгөөний хуулийн сонголт…………………………………………..40

7.4.2. Камерын профайл хийх…………………………………………………..41

7.4.3. Камерын механизмын динамик нийлэгжилт………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………42

7.4.4. Камер механизмын синтезийн аналитик арга …………………..44

7.4.5. Орон зайн камерын механизмыг зохион бүтээх үзэл баримтлал ... 45

7.4.6. Хавтгай (аяга таваг хэлбэртэй) түлхэгч бүхий камерын механизмын загвар ... 45

8. Үрэлтийн болон арааны механизм ………………………………………46 8.1. Эргэлтийн арааны тухай ерөнхий мэдээлэл…………………………………….46

8.2. Үрэлтийн араа………………………………………………………48

8.3. Араа дамжуулалт. Төрөл ба ангилал…………………………………..49 8.4. Холбох үндсэн теорем (Виллисийн теорем)……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

8.5. Эволют ба түүний шинж чанарууд………………………………………………….53

8.6. Эволют арааны геометр……………………………………………………………53

8.7. Арааны чанарын үзүүлэлтүүд………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….

8.8. Арааны үндсэн үзүүлэлтүүд ……………………………………………55

8.9. Араа хайчлах арга……………………………………………….56

8.10. Араа дугуй засах …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………57 8.11. Араа дугуйны шүдний хамгийн бага тоо. Шүдээ дутуу зүсэх, хурцлах……58

8.12. Гадны арааны тооцоолсон шилжилтийн коэффициентийг сонгох……60

8.13. Ташуу шүдтэй цилиндр дугуй ба тэдгээрийн онцлог ……………60

8.14. Налуу араа……………………………………………….62

8.15. Хорхойн араа………………………………………………………62

8.16. Үрэлтийн арааны механизмын кинематик шинжилгээ ба ангилал…63

8.16.1. Эпициклийн механизмын кинематик шинжилгээ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

8.16.2. Налуу дугуйтай эпициклик механизмууд ………………………………………68

8.17. Араа механизмын синтезийн зарим асуулт …………………………68

8.17.1. Цилиндр дугуйтай эпициклик механизмын нийлэгжилт. Нөхцөлтэйгээр

синтез………………………………………………………………………………69

8.17.2. Эпициклийн механизмыг нэгтгэх арга …………………………….71

9. Кинематик хосуудын үрэлт ……………………………………………….72

9.1. Үрэлтийн төрлүүд………………………………………………………………………..72 9.2. Хөрвүүлэх хосуудын гулсах үрэлт……………………………….73

9.3. Эргэлтийн хосуудын гулсах үрэлт………………………………..74

9.4. Өнхрөх үрэлт……………………………………………………………………..74

9.5. Механик механизмын хүчийг тооцоолохдоо үрэлтийн хүчийг тооцоолох онцлог ……..75

9.6. Машины гүйцэтгэлийн коэффициент (үр ашиг) …………………………….76

10. Механизм, машин дахь массыг тэнцвэржүүлэх …………………………78

10.1. Суурь дээрх хүчний үйл ажиллагаа. Тэнцвэржүүлэх нөхцөл…………………78

10.2. Механизмын холбоос дээрх сөрөг жингийн тусламжтайгаар тэнцвэржүүлэх ………79

10.3. Эргэдэг массыг (ротор) тэнцвэржүүлэх…………………………80

“Механизм ба машины онол” хичээлийн номын жагсаалт…………………83

Оршил

Механизм ба машины онол (TMM) нь механикийн нэг салбар юм.

механизм, машинуудын бүтэц, кинематик, динамикийг тэдгээрийн анализ, синтезтэй холбон судалдаг.

Одоогийн байдлаар ийм эвдрэлийг хослуулсан хэрэглээний механик

Циплин зэрэг: TMM; материалын бат бөх чанар; машины эд анги, өргөх

тээврийн хэрэгсэл; шинжлэх ухааны хамгийн эртний салбаруудын нэг юм. Энэ нь мэдэгдэж байна

жишээлбэл, Египетийн пирамидуудыг барьж байх үед ч гэсэн

хамгийн энгийн механизмууд (хөшүүрэг, блок гэх мэт). Шинжлэх ухаан ийм байдлаар ялгарч байв

200 жилийн өмнө. Гаднах практик механикийг хөгжүүлэхэд ихээхэн хувь нэмэр оруулсан

Хэрэв ийм эрдэмтэн, зохион бүтээгчид: M.V. Ломоносов; I.I. Ползунов - бүтээсэн

уурын хөдөлгүүрийн бие; I.P. Кулибин - автомат цагийг бүтээгч; протезийн механизм гэх мэт; Орос улсад анхны уурын зүтгүүрийг барьсан аав, хүү Черепановууд; Л.

Эйлер хавтгай арааны онолыг боловсруулж, эволютыг санал болгосон

Одоо ашиглагдаж байгаа дугуйны шүдний шинэ профайл.

Шинжлэх ухааны хөгжилд хувь нэмрээ оруулсан академич: П.Л. Чебышев, I.A. Дээд-

Неградский, Н.П. Петров, В.П. Горячкин, M.V. Остроградский; профессорууд: N.E.

Жуковский - Оросын нисэхийн эцэг В.Л. Кирпичев, Н.И. Мерцалов, Л.А. Ассур,

I.V. Мещерский, физикч Д.Максвелл, түүнчлэн орчин үеийн эрдэмтэд:

I.I. Артоболевский, Н.Г. Брюевич, Д.Н. Решетов болон бусад.

1. TMP-ийн үндсэн ойлголт, тодорхойлолт

Орчин үеийн технологийн тэргүүлэх салбар бол механик инженерчлэл юм

хөгжил нь шинэ машин, механизм бий болгохтой салшгүй холбоотой;

хөдөлмөрийн бүтээмжийг нэмэгдүүлэх, гар хөдөлмөрийг машины хөдөлмөрөөр солих.

Технологийн хувьд хөдөлгөөнт механик системийг өргөнөөр ашигладаг.

машин, машины нэгж, механизмд хуваагдана.

Ерөнхий хэлбэрээр машин гэдэг нь хүний ​​бие махбодийн болон оюуны хөдөлмөрийг хөнгөвчлөхийн тулд байгалийн хуулийг ашиглах зорилгоор бүтээсэн төхөөрөмж юм.

Функциональ зорилгын дагуу машиныг дараахь байдлаар хувааж болно.

эрчим хүч, тээвэр, технологи, хяналт, менежмент, lo-

логик (компьютер).

Олон тооны машин механизмуудыг багтаасан төхөөрөмжийг машин гэж нэрлэдэг.

агрегатууд (MA). Ихэвчлэн М.А. хөдөлгүүрээс бүрдэнэ (Зураг 1) - D, дамжуулалт

нарийн механизм - P.M., ажлын машин - R.M. ба зарим тохиолдолд хяналт

гэхдээ-хяналтын төхөөрөмж (автомат удирдлагын систем) - ATS.

Зураг.1 Машины нэгжийн схем

Тусдаа машин бүр нэг буюу хэд хэдэн механизмыг агуулдаг

Механизм гэдэг нь нэг буюу хэд хэдэн биеийн хөдөлгөөнийг шаардлагатай хөдөлгөөн болгон хувиргах зориулалттай материаллаг биетүүдийн систем юм.

Механизмын найрлага- төрөл бүрийн бөгөөд механик, гидравлик орно

Skye, цахилгаан болон бусад төхөөрөмжүүд.

Механизмын зорилгын ялгааг үл харгалзан тэдгээрийн бүтэц, кинематик, динамик нь нийтлэг зүйлтэй байдаг тул механизмын судалгааг орчин үеийн механикийн үндсэн зарчмуудын үндсэн дээр явуулдаг.

Аливаа механизм нь хоорондоо холбогдсон тусдаа бие (хэсгүүд) -ээс бүрдэнэ.

Эд анги нь угсрах ажиллагаагүйгээр хийсэн бүтээгдэхүүн юм.

Хөдөлгөөнгүй эсвэл уян холбоосын тусламжтайгаар бие биетэйгээ холбогдсон хэсгүүд нь тусдаа холбоос үүсгэдэг.

Хэд хэдэн хэсгээс холбоосын гүйцэтгэл нь тэдгээрийн холболтоор хангагдана

идэх. Нэг хэсэг холболт (гагнасан, тавласан, наалдамхай) болон салдаг холболтыг ялгах

зөөврийн (түлхүүр, цоорхой, урсгалтай).

Материалын төрлөөс хамааран холбоосууд нь хатуу, уян хатан байж болно.

(уян хатан).

Бие биетэйгээ холбогдсон хоёр холбоос нь кинематикийг үүсгэдэг

тэнгэрийн хос.

Нэг буюу хэд хэдэн хэсгээс бүрдсэн тогтмол холбоосыг нэрлэдэг

босоо зогсож байна.

Тиймээс механизм бүр нь өлгүүр, хөдлөх холбоостой бөгөөд тэдгээрийн дотор оролт, гаралт, завсрын холбоосууд байдаг.

Оролтын (тэргүүлэх) холбоосууд нь механикаар хөрвүүлсэн хөдөлгөөний талаар мэдээлдэг

тусламжтайгаар гаралтын (боол) холбоосууд шаардлагатай хөдөлгөөнүүд рүү nism

аймшигтай холбоосууд. Механизмд ихэвчлэн нэг оролт гаралтын холбоос байдаг.

Гэхдээ зарим тохиолдолд хэд хэдэн оролт эсвэл гаралтын холбоос бүхий механизмууд байдаг, жишээлбэл, машины дифференциал.

Технологийн хөгжил нь урьд өмнө мэдэгдэж байсан механизмуудыг сайжруулах, тэдгээрийн цоо шинэ төрлийг бий болгох чиглэлээр явагддаг.

2. Шинэ технологийг зохион бүтээх, бүтээх үндсэн үе шатууд

Шинэ тоног төхөөрөмжийг зохион бүтээхдээ шинэ дизайны шинжилгээ, синтезтэй холбоотой ажлыг хийх шаардлагатай болдог.

Шинжилгээг холбоосын өгөгдсөн хэмжээ, массын үед хийдэг

Үүнийг тодорхойлох шаардлагатай: хурд, хурдатгал, ажиллах хүч, холбоос дахь хүчдэл ба тэдгээрийн хэв гажилт. Үүний үр дүнд хүч чадал, тэсвэр тэвчээр гэх мэтийг баталгаажуулах тооцоог хийж болно.

Синтезийг өгөгдсөн хурд, хурдатгал, үйлчлэлээр гүйцэтгэдэг

одоогийн хүч, стресс эсвэл омог. Энэ тохиолдолд тодорхойлох шаардлагатай

холбоосын шаардлагатай хэмжээс, тэдгээрийн хэлбэр, масс.

Синтезийн хувьд констуудын оновчтой дизайны асуудлыг ихэвчлэн шийддэг.

Машины шаардлагатай гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд хамгийн их байх үед зааварчилгаа

хөдөлмөрийн зардал бага.

Ерөнхийдөө шинэ загвар бүтээх үндсэн алхамууд нь:

1) Үзэл баримтлал боловсруулах;

2) Машин болон түүний бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дизайн, тооцоо;

3) Туршилтын судалгаа, прототип боловсруулах.

Шинэ технологийн зураг төсөл нь дараах үндсэн үе шатуудыг агуулна.

а) үндсэн анхны өгөгдлийг багтаасан ажлын даалгавар боловсруулах;

б) OS-ийн схем, зохион байгуулалтыг сонгох зэрэг урьдчилсан загварыг боловсруулах;

шинэ бүтцийн нэгжүүд;

в) үндсэн тооцоог хийж, угсралтын зураг болон бусад баримт бичгийг танилцуулсан техникийн төсөл боловсруулах.

Нарийн төвөгтэй механизмуудыг зохион бүтээхдээ тэд ихэвчлэн бие даасан, энгийн ердийн механизмуудыг ерөнхий схемээс тусгаарлахыг хичээдэг бөгөөд тэдгээрийн загвар нь өөрийн гэсэн загвартай байдаг. Технологид өргөн хэрэглэгддэг ийм механизмд: хөшүүрэг (саваа), камер, үрэлт,

араа гэх мэт, бүтэц, кинематик, динамикийн үүднээс авч үзвэл аливаа механизмыг нөхцөлт хөшүүргийн механизмаар дараачийн шинжилгээгээр сольж болох тул хөшүүргийн механизмын бүтэц, кинематик, динамикийг хамгийн нарийвчлан авч үздэг.

3. Бүтцийн ангилал ба механизмын төрлүүд

3.1. Кинематик хосуудын ангилал

Доод k.p.	Өндөр k.p.

Кинематик хос (kp) гэж нэрлэгддэг хоёр холбоосын хөдлөх холболтыг янз бүрийн шалгуурын дагуу ангилдаг, жишээлбэл, холбоосуудын контактын шинж чанараар - гадаргуугийн дагуу контакт үүсэх үед доод, өндөр гэж ангилдаг. , холбоосуудын контактыг шугамын дагуу эсвэл цэг дээр гүйцэтгэх үед (Зураг .2, a, b).

Бага k.p-ийн давуу тал. бага элэгдэлд их хэмжээний хүчийг шилжүүлэх боломж, өндөр үр ашигтай давуу тал юм. нөхөн үржих чадвар

нэлээн төвөгтэй харьцангуй хөдөлгөөн хийх.

Доод k.p. орчуулгын, эргэлтийн, хавтгай, орон зайн байж болох ба мөн c.p-д холбогдсон үед холбоосууд дээр тавигдах холболтын нөхцлүүдийн тоогоор ангилж болно.

Декартын координатын систем дэх аливаа бие (Зураг 3) 6 градустай байна

дамжуулалт эсвэл хөдөлгөөнт байдал (W=6), тэдгээрийн зарим нь шалган нэвтрүүлэх цэгт устгагдсан бол хяналтын цэгийн ангилал давхардсан бондын тоогоор тодорхойлогддог (6-S),

Энд S нь c.p дахь холбоосуудын харьцангуй хөдөлгөөний тоо юм. Жишээлбэл, зурагт. 4a-e-д k.p өгөгдсөн. янз бүрийн ангиуд.

c.p. 2 анги

c.p. 3-р анги

Механизмын кинематик хос ба холбоосыг хялбаршуулсан байдлаар дүрсэлсэн (Зураг 5), холбоосын тэмдэглэгээг ГОСТ-ын дагуу, k.p.

3.2. Кинематик гинж ба тэдгээрийн ангилал

Аливаа механизм нь холбоосуудын кинематик гинж (c.c.) юм.

кинематик хосоор холбогдсон (kp). К.ц. энгийн эсвэл төвөгтэй байж болно

ny, нээлттэй ба хаалттай, хавтгай ба орон зайн.

AT энгийн c.c. түүний холбоос тус бүр нь нэг юмуу хоёр k.p-ийн нэг хэсэг бөгөөд

in цогцолбор c.c. гурав ба түүнээс дээш c.p-ийн хэсэг болох холбоосууд байдаг.

AT нээлттэй c.c. нэг kp-ийн нэг хэсэг болох холбоосууд байдаг бөгөөд хаалттай байдаг

тэр гинжин хэлхээний холбоос бүр нь 2 ба түүнээс дээш k.p-ийн нэг хэсэг юм. (Зураг 6, a-c).

Хэрэв бүх холбоосын цэгүүд ижил эсвэл зэрэгцээ хавтгайд хөдөлж байвал

дараа нь c.c. хавтгай гэж нэрлэдэг, өөрөөр хэлбэл k.c. - орон зайн (холболтын цэгүүд нь параллель бус хавтгай эсвэл орон зай дахь хавтгай муруйг дүрсэлдэг

байгалийн муруй).

3.3. Механизмын хөдөлгөөний түвшний тухай ойлголт

Хэрэв "n" хөдөлгөөнт холбоосуудаас бүрдэх орон зайн c.c.-д c.p. 1, 2, ... 5-р анги, тэдгээрийн тоо нь p1 ,p2 ,... p5 ,

дараа нь k.c. A.P-ийн томъёогоор тодорхойлогддог эрх чөлөөний зэрэглэлийн тоотой. Малышев. W=6n-5p5 -4p4 -3p3 -2p2 -p1 (3.1)

Аливаа механизм нь нэг тогтмол холбоос (тавиур) ба "n" хөдөлгөөнт холбоостой байдаг тул (3.1) томъёог ашиглан W-г тодорхойлж болно.

орон зайн механизм, энд n нь хөдөлж буй холбоосуудын тоо, W нь механизмын хөдөлгөөнт байдлын зэрэг бөгөөд танд хэдэн тэргүүлэх холбоос байх ёстойг харуулна.

(мотор) түүний үлдсэн холбоосуудын тодорхой хөдөлгөөнийг олж авах. Хавтгай механизмын хувьд хөдөлгөөний зэргийг томъёогоор тодорхойлно

Чебышев:
	W=3n-2p5 -p4 ,
			-д байдаг
		дэвшилтэт,			эргүүлэгч-
		nyh болон шураг.
		Жишээлбэл, бүлүүр
		мөлхөж байна
		nism (fig.7), үүнд n=3;
		p5=4; p4=0,
		W=3 3-2 4-0=1 байна.
		тодорхойлолт			шаардлагатай
	байх боломжийг харгалзан үзнэ
	"идэвхгүй" холбоос гэж нэрлэгддэг, өөрөөр хэлбэл. холбоосууд,
	албан ёсоор хохирол учруулахгүйгээр арилгасан
	шинжилж буй механизмын кинематик (Зураг 8).
	a) W=3 4-2 6-0=0 - идэвхгүй холбоостой,
	b) W=3 3-2 4-0=1 – үнэндээ.
	Үүнээс гадна үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй
	боломж		илүүдэл холбоосууд,
	бодит механизмаар хэрэгжээгүй,

ба тэдгээрийн q тоо нь f.p дахь бондын тооны зөрүүгээр тодорхойлогддог. бодит болон албан ёсны боломжтой механизмууд.

Зураг дээр. 9а бодит механизмыг харуулсан ба зураг. 9, b - үйлдэлтэй төстэй функциональ зорилготой албан ёсны боломжтой механизм

Бие даасан шинжлэх ухааны салбар болохын хувьд TMM нь механикийн бусад олон салбаруудын нэгэн адил аж үйлдвэрийн хувьсгалын дараа үүссэн бөгөөд түүний эхлэл нь 18-р зууны 30-аад оноос эхэлсэн боловч машинууд үүнээс нэлээд өмнө бий болсон бөгөөд энгийн механизмууд (дугуй, шураг араа гэх мэт) Эртний Египтийн үед өргөн хэрэглэгддэг байсан.

Механизм, машинуудын онолд шинжлэх ухааны гүн гүнзгий хандлагыг 19-р зууны эхэн үеэс өргөнөөр ашиглаж эхэлсэн. Технологийн хөгжлийн өмнөх бүх үеийг машин бүтээх эмпирик үе гэж үзэж болох бөгөөд энэ хугацаанд олон тооны энгийн машин, механизмуудыг зохион бүтээсэн бөгөөд үүнд:

• нэхэх, эргүүлэх машин;

Механизм, машинуудын онол нь түүний хөгжилд физикийн хамгийн чухал хуулиуд болох эрчим хүч хадгалагдах хууль, үрэлтийн хүчийг тодорхойлох Амонтон, Кулоны хуулиуд, механикийн алтан дүрэм гэх мэт хууль, теорем болон ТММ-д онолын механикийн аргууд өргөн хэрэглэгддэг. Энэ хичээлийн хувьд чухал ач холбогдолтой нь: арааны харьцааны тухай ойлголт, эволюцийн арааны онолын үндэс гэх мэт.

Архимед, Ж.Кардано, Леонардо да Винчи, Л.Эйлер, Д.Ватт, Г.Амонтон, С.Куломб зэрэг дараах эрдэмтэд ТММ-ийн хөгжлийн урьдчилсан нөхцөлийг бүрдүүлэхэд гүйцэтгэсэн үүргийг тэмдэглэж болно.

Механизм ба машины онолыг үндэслэгчдийн нэг бол 19-р зууны хоёрдугаар хагаст механизмын шинжилгээ, синтезийн талаар хэд хэдэн чухал бүтээл хэвлүүлсэн Пафнуты Чебышев (1812-1894) юм. Түүний шинэ бүтээлүүдийн нэг бол Чебышевын механизм юм.

19-р зуунд механизмын кинематик геометр (Савари, Чалл, Оливье), кинетостатик (Г. Кориолис), хөдөлгөөнийг хувиргах функцээр механизмын ангилал (Г. Монге) зэрэг хэсгүүдийг боловсруулж, тооцоолох асуудал гарч ирэв. Flywheel шийдэгдсэн (J. V. Poncelet) гэх мэт. Машины механикийн талаархи анхны шинжлэх ухааны монографи (Р. Уиллис, А. Боригни), TMM-ийн лекцийн анхны курсуудыг уншиж, анхны сурах бичгүүдийг хэвлэв (А. Бетанкур, Д.С.Чижов, Ю.Вейсбах).

19-р зууны хоёрдугаар хагаст Германы эрдэмтэн Ф.Релогийн бүтээлүүд хэвлэгдсэн бөгөөд тэдгээрт кинематик хос, кинематик гинж, кинематик схемийн чухал ойлголтуудыг оруулсан болно.

ЗХУ-ын үед механизм, машины онолыг тусдаа салбар болгон хөгжүүлэхэд хамгийн том хувь нэмэр оруулсан Артоболевский I.I. Тэрээр хэд хэдэн үндсэн болон ерөнхий бүтээл хэвлүүлсэн.

1969 онд тэрээр 45 гишүүн оронтой Олон улсын машин механизмын онолын холбоог (IFToMM) байгуулах санаачлагч байсан бөгөөд түүний ерөнхийлөгчөөр хэд хэдэн удаа сонгогдсон.

Үндсэн ойлголтууд

Механизмыг барьж байгуулахдаа холбоосууд нь кинематик гинжин хэлхээнд холбогддог. Өөрөөр хэлбэл, механизм нь хөдөлгөөнгүй холбоос (төлгүүр эсвэл их бие (суурь)) агуулсан кинематик гинж бөгөөд чөлөөт байдлын зэрэг нь холбоосуудын байрлалыг тодорхойлдог ерөнхий координатын тоотой тэнцүү байна. өлгүүр. Холбоосуудын хөдөлгөөнийг суурин холбоос - тавиур (бие, суурь) -тай холбоотой гэж үздэг.