Kinemātisko pāru klasifikācija. Ir vairākas kinemātisko pāru klasifikācijas. Kinemātiskie pāri un savienojumi Kinemātisko pāru klasifikācijas pazīmes
rotācijas;
progresīvs;
skrūve;
sfērisks.
Saišu un kinemātisko pāru simboli kinemātiskajās diagrammās.
Mehānisma kinemātiskā shēma ir kinemātiskajos pāros iekļauto saišu relatīvā stāvokļa grafisks attēlojums izvēlētajā mērogā, izmantojot simbolus saskaņā ar GOST 2770-68. Lielie latīņu alfabēta burti diagrammās norāda eņģu centrus un citus raksturīgos punktus. Ievades saišu kustības virzieni ir atzīmēti ar bultiņām. Kinemātiskajā diagrammā jābūt visiem mehānisma kinemātiskai izpētei nepieciešamajiem parametriem: saišu izmēriem, zobratu zobu skaitam, augstāko kinemātisko pāru elementu profiliem. Ķēdes mērogu raksturo garuma skalas koeficients Kl, kas ir vienāds ar saites garuma AB l attiecību metros pret segmenta AB garumu, kas diagrammā attēlo šo saiti, milimetros: Kl = l AB / AB
Kinemātiskā shēma būtībā ir modelis, kas tiek aizstāts ar reālu mehānismu tās strukturālās un kinemātiskās analīzes problēmu risināšanai. Mēs atzīmējam galvenos pieņēmumus, kas ir ietverti šajā shematizācijā:
a) mehānisma saites ir absolūti stingras;
b) kinemātiskajos pāros nav atstarpju
Kinemātiskās ķēdes un to klasifikācija.
Kinemātiskās ķēdes pēc saišu relatīvās kustības rakstura iedala plakanās un telpiskās. Kinemātisko ķēdi sauc par plakanu, ja tās saišu punkti raksturo trajektorijas, kas atrodas paralēlās plaknēs. Kinemātisko ķēdi sauc par telpisku, ja tās saišu punkti apraksta neplanāras trajektorijas vai trajektorijas, kas atrodas krustojošās plaknēs.
Kinemātisko ķēžu klasifikācija:
Plakana - kad viena saite ir fiksēta, pārējās saites veic plakanu kustību paralēli kādai fiksētai plaknei.
Telpiskā - kad viena saite ir fiksēta, pārējās saites pārvietojas dažādās plaknēs.
Vienkāršs - katra saite ietver ne vairāk kā divus kinemātiskos pārus.
Sarežģīti - vismaz vienai saitei ir vairāk nekā divi kinemātiskie pāri.
Slēgts - ir iekļauti ne vairāk kā divi kinemātiskie pāri, un šīs saites veido vienu vai vairākas slēgtas cilpas
Atvērts - saites neveido slēgtu cilpu.
Kinemātiskās ķēdes brīvības pakāpju skaits, mehānisma kustīgums.
Ievades saišu skaitam kinemātiskās ķēdes pārveidošanai mehānismā jābūt vienādam ar šīs kinemātiskās ķēdes brīvības pakāpju skaitu.
Kinemātiskās ķēdes brīvības pakāpju skaits šajā gadījumā nozīmē kustīgo saišu brīvības pakāpju skaitu attiecībā pret statīvu (saite tiek uzskatīta par fiksētu). Tomēr pats statīvs reālajā telpā var pārvietoties.
Ieviesīsim šādu apzīmējumu:
k ir kinemātiskās ķēdes posmu skaits
p1 ir pirmās klases kinemātisko pāru skaits noteiktā ķēdē
p2 ir otrās klases pāru skaits
p3 ir trešās klases pāru skaits
p4 ir ceturtās klases pāru skaits
p5 ir piektās klases pāru skaits.
Telpā izvietoto brīvo saišu kopējais brīvības pakāpju skaits k ir 6k. Kinemātiskajā ķēdē tie ir savienoti kinemātiskajos pāros (t.i., savienojumi tiek uzlikti uz to relatīvās kustības).
Turklāt kā mehānisms tiek izmantota kinemātiskā ķēde ar statīvu (saiti, kas ņemta kā fiksēta). Tāpēc kinemātiskās ķēdes brīvības pakāpju skaits būs vienāds ar visu saišu kopējo brīvības pakāpju skaitu, atskaitot ierobežojumus, kas uzlikti to relatīvajai kustībai:
Visu I klases pāru uzlikto obligāciju skaits ir vienāds ar to skaitu, kopš katrs pirmās klases pāris uzliek vienu savienojumu šādā pārī savienoto saišu relatīvajai kustībai; visu II šķiras pāru uzlikto obligāciju skaits ir vienāds ar to dubultoto skaitu (katrs otrās klases pāris uzliek divas obligācijas) utt.
Visas sešas brīvības pakāpes tiek noņemtas no saites, tiek uzskatītas par fiksētām (sešas saites ir uzliktas uz statīva). Pa šo ceļu:
S1=p1, S2=2p2, S3=3p3, S4=4p4, S5=5p5, slāņi=6,
un visu savienojumu summa
∑Si=p1+2p2+3p3+4p4+5p5+6.
Rezultāts ir šāda formula telpiskās kinemātiskās ķēdes brīvības pakāpju skaita noteikšanai:
W=6k–p1–2p2–3p3–4p4–5p5–6.
Grupējot vienādojuma pirmo un pēdējo nosacījumu, mēs iegūstam:
W=6(k–1)–p1–2p2–3p3–4p4–5p5,
vai visbeidzot:
W=6n–p1–2p2–3p3–4p4–5p5,
Tādējādi atvērtas kinemātiskās ķēdes brīvības pakāpju skaits ir vienāds ar šajā ķēdē iekļauto kinemātisko pāru kustīgumu (brīvības pakāpju) summu. Papildus brīvības pakāpēm manipulatoru un industriālo robotu darba kvalitāti lielā mērā ietekmē to manevrētspēja.
Pārnesumu mehānismu veidi, to uzbūve un īss apraksts.
Zobratu transmisija ir trīs saišu mehānisms, kurā divas kustīgās saites ir zobrati, vai ritenis un bagāžnieks ar zobiem, kas veido rotācijas vai translācijas pāri ar fiksētu saiti (korpusu).
Zobratu vilciens sastāv no diviem riteņiem, caur kuriem tie saslēdzas viens ar otru. Zobu ar mazāku zobu skaitu sauc par zobratu, bet ar lielu zobu skaitu par riteni.
Termins "rīks" ir vispārīgs. Pārnesuma parametriem ir piešķirts indekss 1, bet riteņa parametriem 2.
Galvenās pārnesumu priekšrocības ir:
Pārnesumskaitļa noturība (bez slīdēšanas);
Kompaktums salīdzinājumā ar berzes un siksnu piedziņu;
Augsta efektivitāte (līdz 0,97 ... 0,98 vienā posmā);
Liela izturība un uzticamība darbībā (piemēram, vispārējas nozīmes ātrumkārbām ir iestatīts 30 000 stundu resurss);
Pielietojuma iespēja plašā ātruma diapazonā (līdz 150 m/s), jauda (līdz desmitiem tūkstošu kW).
Trūkumi:
Troksnis lielā ātrumā;
Nav iespējams bezpakāpju mainīt pārnesuma attiecību;
Nepieciešamība pēc augstas precizitātes ražošanas un uzstādīšanas;
Aizsardzība pret pārslodzi;
Vibrāciju klātbūtne, kas rodas neprecīzas ražošanas un neprecīzas zobratu montāžas rezultātā.
Evolute profila zobrati tiek plaši izmantoti visās mašīnbūves un instrumentu izgatavošanas nozarēs. Tos izmanto ārkārtīgi plašā darbības apstākļu diapazonā. Pārnesumu pārraidītā jauda svārstās no niecīgas (instrumenti, pulksteņa mehānisms) līdz daudziem tūkstošiem kW (lidmašīnu dzinēju pārnesumkārbas). Zobrati ar cilindriskiem riteņiem ir visizplatītākie, jo tie ir visvieglāk izgatavojami un ekspluatējami, uzticami un maza izmēra. Konisko, skrūvju un tārpu zobratus izmanto tikai gadījumos, kad tas ir nepieciešams atbilstoši mašīnas izkārtojumam.
Saderināšanās pamatlikums.
Lai nodrošinātu pārnesuma noturību
attiecības: nepieciešams, lai savienojošo zobu profili būtu iezīmēti ar tādām līknēm, kas atbilstu galvenās zobratu teorēmas prasībām
Sasaistes pamatlikums: profilu vispārīgais N-N normāls, kas novilkts to saskares punktā C, sadala centra attālumu a w daļās, kas ir apgriezti proporcionālas leņķiskajiem ātrumiem. Ar nemainīgu pārnesuma attiecību ( = const) un fiksētiem centriem O 1 un O 2 punkts W ieņems nemainīgu pozīciju uz centru līnijas. Šajā gadījumā ātruma projekcijas k 1 un k 2 nav vienādas. To atšķirība norāda uz profilu relatīvo slīdēšanu K-K pieskares virzienā, kas izraisa to nodilumu. Ātrumu un projekciju vienādība iespējama tikai vienā pozīcijā, kad profilu saskares punkts C sakrīt ar N-N normāles un centru līnijas O 1 O 2 krustpunkta punktu W. Punktu W sauc par sasaistes stabu, un apļus ar diametru d w1 un d w2, kas saskaras ar saķeres stabu un apgāžas viens pār otru, neslīdot, sauc par sākotnējiem apļiem.
Lai nodrošinātu pārnesumskaitļa noturību, teorētiski vienu no profiliem var izvēlēties patvaļīgi, bet ir stingri jānosaka sakrituma zoba profila forma, lai izpildītu nosacījumu (1.82). Tehnoloģiski vismodernākie ražošanā un ekspluatācijā ir evolūcijas profili. Ir arī citi iesaistīšanās veidi: cikloidālā, laternas, Novikova iesaistīšanās, kas atbilst šai prasībai.
Kinemātisko pāru veidi un to īss apraksts.
Kinemātiskais pāris ir divu kontaktu saišu savienojums, kas ļauj to relatīvi kustēties.
Saites virsmu, līniju, punktu kopumu, pa kuru tā var saskarties ar citu saiti, veidojot kinemātisko pāri, sauc par saites elementu (kinemātiskā pāra elementu).
Kinemātiskie pāri (KP) tiek klasificēti pēc šādiem kritērijiem:
atbilstoši saišu virsmu saskares punkta (savienojuma punkta) veidam:
apakšējās, kurās saišu kontakts tiek veikts pa plakni vai virsmu (bīdāmie pāri);
augstāks, kurā saišu kontakts tiek veikts pa līnijām vai punktiem (pāri, kas ļauj slīdēt ar ripošanu).
saskaņā ar pāri veidojošo saišu relatīvo kustību:
rotācijas;
progresīvs;
skrūve;
sfērisks.
pēc slēgšanas metodes (nodrošinot pāra saišu kontaktu):
jauda (svara spēku vai atsperes elastības spēka ietekmē);
ģeometrisks (pāra darba virsmu dizaina dēļ).
Fizikālie lielumi un mērvienības,
Izmanto mehānikā
| Fiziskais daudzums | Mērvienība | ||
| Vārds | Apzīmējums | Vārds | Apzīmējums |
| Garums Masa Laiks Plaknes leņķis Punkta nobīde Lineārais ātrums Leņķiskais ātrums Lineārais paātrinājums Leņķiskais paātrinājums Rotācijas biežums Materiāla blīvums Inerces moments Spēks Spēka moments Griezes moments Darbs Kinētiskā enerģija Jauda | L, l, r m T, t a, b, g, d S u w a e n r Dž F, P, Q, G M T A E N | Metrs Kilograms Otrais Radiāns, Grādmetrs Metrs sekundē Radiāns sekundē Metrs sekundē kvadrātā Radiāns sekundē kvadrātā Apgriezienu skaits minūtē Kilograms uz kubikmetru Kilograms metrs kvadrātā Ņūtonņūtonmetrs Ņūtonmetrs Džouldžouls Vats | m kg s rad, α 0 m m / s rad / s, 1 / s m / s 2 rad / s 2, 1 / s 2 apgr./min kg / m 3 kg. m 2 N (kg. m/s 2) Nm Nm J \u003d Nm J W (J/s) |
MEHĀNISMU UZBŪVE UN KLASIFIKĀCIJA
Mehānisma struktūra
Mehānismi ietver cietie ķermeņi kurus sauc saites. Saites var nebūt cietas (piemēram, josta). Šķidrumi un gāzes hidrauliskajos un pneimomehānismos netiek uzskatīti par saitēm.
Saišu nosacītu attēlojumu mehānismu kinemātiskajās diagrammās regulē GOST. Dažu saišu attēlu piemēri ir parādīti attēlā. 1.1.
Rīsi. 1.1. Saites attēlu piemēri
par mehānismu kinemātiskajām diagrammām
Saites notiek:
– ievade(vadošais) - to atšķirīgā iezīme ir tāda, ka tiem pielikto spēku elementārais darbs ir pozitīvs (spēka darbs tiek uzskatīts par pozitīvu, ja spēka virziens sakrīt ar tā pielietošanas punkta kustības virzienu vai akūts leņķis pret to);
– nedēļas nogales(vergs) - tiem pielikto spēku elementārais darbs ir negatīvs (spēka darbs tiek uzskatīts par negatīvu, ja spēka virziens ir pretējs tā pielikšanas punkta kustības virzienam);
– mobilais;
– nekustīgs(gulta, plaukts).
Kinemātiskajās diagrammās saites ir apzīmētas ar arābu cipariem: 0, 1, 2 utt. (skat. 1.1. att.).
Tiek saukts divu blakus esošo saišu kustīgais savienojums kinemātiskais pāris. Tas nodrošina iespēju pārvietot vienu saiti attiecībā pret otru.
Kinemātisko pāru klasifikācija
1. Pēc saišu savienojuma elementiem kinemātiskie pāri tiek sadalīti:
- augstākai(tie ir pieejami, piemēram, pārnesumu un izciļņu mehānismos) - saites ir savienotas viena ar otru pa līniju vai punktā:
– zemāks- saišu savienojums viena ar otru notiek uz virsmas. Savukārt zemākie savienojumi ir sadalīti:
rotācijai
progresīvs
cilindrisks
|
sfērisks
2. Pēc uzlikto savienojumu skaita. Ķermenis, atrodoties telpā (Dekarta koordinātu sistēmā X, Y, Z) ir 6 brīvības pakāpes. Tas var pārvietoties pa katru no trim asīm X, Y un Z, kā arī pagriezt ap katru asi (1.2. att.). Ja ķermenis (saite) veido kinemātisko pāri ar citu ķermeni (saiti), tad tas zaudē vienu vai vairākas no šīm 6 brīvības pakāpēm.
Pēc ķermeņa zaudēto brīvības pakāpju skaita (saite) kinemātiskie pāri tiek iedalīti 5 klasēs. Piemēram, ja ķermeņi (saites), kas veidoja kinemātisko pāri, katrs zaudēja 5 brīvības pakāpes, šo pāri sauc par 5. klases kinemātisko pāri. Ja tiek zaudētas 4 brīvības pakāpes - 4. šķira utt. Dažādu klašu kinemātisko pāru piemēri ir parādīti attēlā. 1.2.
Rīsi. 1.2. Dažādu klašu kinemātisko pāru piemēri
Uz strukturāla un konstruktīva pamata kinemātiskos pārus var iedalīt rotācijas, translācijas, sfēriskos, cilindriskos utt.
Kinemātiskā ķēde
Veidojas vairākas saites, kas savstarpēji savienotas ar kinemātiskiem pāriem kinemātiskā ķēde.
Kinemātiskās ķēdes ir:
slēgts
atvērts
Uz no kinemātiskās ķēdes iegūt aprīkojumu, nepieciešams:
- padarīt vienu saiti nekustīgu, t.i. veido rāmi (statīva);
- iestatiet kustības likumu vienai vai vairākām saitēm (padariet tās vadošās) tā, lai visas pārējās saites veiktu nepieciešams mērķtiecīgas kustības.
Mehānisma brīvības pakāpju skaits- tas ir visas kinemātiskās ķēdes brīvības pakāpju skaits attiecībā pret fiksēto saiti (statīva).
Priekš telpiskā kinemātiskā ķēde vispārīgā formā mēs nosacīti apzīmējam:
kustīgo daļu skaits - n,
visu šo saišu brīvības pakāpju skaits ir 6n,
5. klases kinemātisko pāru skaits - P5,
obligāciju skaits, ko 5. klases kinemātiskie pāri uzliek tajos ietvertajām saitēm, - 5R 5 ,
4. klases kinemātisko pāru skaits - R 4,
obligāciju skaits, ko 4. klases kinemātiskie pāri uzliek tajos ietvertajām saitēm, - 4P 4 utt.
Priekš plakans kinemātiskā ķēde un attiecīgi plakanam mehānismamŠo formulu sauc par P.L. Čebiševs (1869). To var iegūt no Malyshev formulas ar nosacījumu, ka plaknē ķermenim ir nevis sešas, bet trīs brīvības pakāpes:
W \u003d (6 - 3) n - (5 - 3) P 5 - (4 - 3) P 4.
W vērtība parāda, cik piedziņas saitēm jābūt mehānismam (ja W= 1 — viens, W= 2 - divas vadošās saites utt.).
Kinemātiskais pāris ir kustīgs divu kontaktsavienojumu savienojums, kas ļauj veikt relatīvas kustības
atbilstoši saišu relatīvajai kustībai:
rotācijas; progresīvs; skrūve; plakans; sfērisks;
atbilstoši saišu kontakta veidam:
zemāks- tie ir kinemātiski pāri, kuros tos veidojošo saišu kontakts tiek veikts pa plakni vai pa virsmu;
augstāks- tie ir kinemātiski pāri, kuros tos veidojošo saišu kontakts tiek veikts pa līniju vai punktā;
pēc kinemātiskos pārus veidojošo saišu kontakta nodrošināšanas metodes: jauda- tie ir kinemātiskie pāri, kuros tiek nodrošināta saišu kontakta noturība gravitācijas spēku vai atsperes elastības spēka ietekmē; ģeometrisks- tie ir kinemātiskie pāri, kuros saišu kontakta noturība tiek realizēta, pateicoties saišu darba virsmu konstrukcijai;
atbilstoši savienojuma nosacījumu skaitam, kas uzlikts kinemātiskā pāra veidojošo saišu relatīvajai kustībai (savienojuma nosacījumu skaits nosaka kinemātiskā pāra klasi);
atbilstoši kustīgumu skaitam saišu relatīvajā kustībā (kustīgumu skaits nosaka kinemātiskā pāra kustīgumu).
Savienojumi- tie ir ierobežojumi, kas noteikti mehānisma saišu kustībām, padarot tās nebrīvas un paredzētas enerģijas vai informācijas pārnešanai starp šīm saitēm.
Kinemātiskā pāra veidošanai ir nepieciešama vismaz viena saite, jo, ja saišu skaits ir vienāds ar nulli, saites nesaskaras, t.i., nesaskaras, līdz ar to kinemātiskais pāris neeksistē.
6.Kinemātiskās ķēdes. Kinemātisko ķēžu veidi
Visi mehānismi sastāv no saišu kopas, kas veido kinemātiskus pārus, kas veido kinemātiskās ķēdes.
Kinemātiskā ķēde ir saišu sistēma, kas veido kinemātiskos pārus savā starpā
Kinemātiskās ķēdes iedala:
pēc dizaina:
vienkārši- šī ir kinemātiska ķēde, kuras katra saite ir daļa no ne vairāk kā diviem kinemātiskajiem pāriem, tas ir, tajā ir tikai viena vai divas virsotņu saites.
komplekss- šī ir kinemātiska ķēde, kurā ir saites, kas ir daļa no trim vai vairākiem kinemātiskiem pāriem, tas ir, tajā ir vismaz viena saite ar trim vai vairāk virsotnēm
par saišu mijiedarbību:
slēgts vai atvērts ir kinemātiska ķēde, kurā vismaz vienai saitei ir brīvs elements, kas nesadarbojas ar citām saitēm un neveido ar tām kinemātiskus pārus.
slēgts- šī ir kinemātiska ķēde, kuras katra saite ir daļa no vismaz diviem kinemātiskajiem pāriem
Kinemātiskais savienojums ir kinemātisks pāris, ko veido vairāku kinemātisko ķēžu saites.
Atkarībā no struktūras sarežģītības mehānismā var būt vairāki kinemātiskie savienojumi.
Kinemātiskā pāra atļautās saišu relatīvās kustības raksturs ir atkarīgs no saišu formas to saskares punktos.
Iespējamo kontaktpunktu veidlapu kopa katrā no abām saitēm elements kinemātiskais pāris. Kinemātiskā pāra elements var būt punkts , līnija , virsmas.
Kinemātiskie pāri, kuru elements punkts vai līnija , tiek saukti augstāks ; kinemātiskie pāri, kura elements virsmas , sauca zemāks .
Atkarībā no vienas (vai abu) kontaktsaišu ģeometrijas izšķir kinemātiskus pārus: sfērisku, konisku, cilindrisku, plakanu, spirālveida.
Saskaņā ar kinemātiskā pāra atļauto saišu relatīvās kustības raksturu izšķir VP rotācijas (B), translācijas (P), rotācijas-translācijas (B + P) un ar skrūvju kustību. . Atšķirība starp B + P un VP tipa pāriem ir tāda, ka pirmajā relatīvās kustības (rotācijas un translācijas) ir neatkarīgas, bet otrajā - vienu kustību nevar veikt bez otras.
Kopā ar saišu pāriem, kas saskaras vienā virsmā, līnijā vai punktā, praksē tiek izmantoti pāri ar vairākiem kontaktiem. Tas ir vai nu mijiedarbības elementu atkārtojums (sprausta, vairāku palaišanas skrūve, zobratu pāri), vai vienlaicīga kontakta izmantošana gar virsmu un līniju (sfērisks pāris ar tapu), pa cilindriskām un plakanām virsmām (pāris ar bīdāmu atslēgu). ). Saskares atkārtošanās starp saitēm raksturo dažādu tipu pāru līdzvērtību. Pāris ar trīspunktu kontaktu var būt līdzvērtīgs plakanam vai sfēriskam apakšējam pārim saišu kustības rakstura ziņā.
Cietam ķermenim, kas brīvi pārvietojas telpā, brīvības pakāpju skaits (mehāniskas sistēmas iespējamo kustību skaits, kas ir neatkarīgas viena no otras) ir sešas: trīs translācijas gar asīm. X, Y, Z un trīs rotācijas ap šīm asīm (2.1. att.). ).
Kinemātiskā pārī iekļautajām saitēm brīvības pakāpju skaits vienmēr ir mazāks par sešām, jo saskares apstākļi (saites) samazina vienas saites iespējamo kustību skaitu attiecībā pret otru: viena saite nevar iekļūt citā un nevar pārvietoties. prom no tā.
Vispārīgā gadījumā katrs kinemātiskais pāris uzliek S saites saišu relatīvajai kustībai, pieļaujot H=6 - S saišu relatīvās kustības. Atkarībā no uzlikto saišu skaita S (pārējās brīvības pakāpes H) izšķir 5 kinemātisko pāru klases. Šādu kinemātisko pāru klasifikāciju ierosināja I. I. Artoboļevskis (2.1. tabula)
2.2.-2.4. tabulā ir parādīti kinemātisko pāru projektēšanas piemēri. 2.2. un 2.4. tabulā parādītie pāri ir klasificēti, pamatojoties uz pieņēmumu, ka nav saišu berzes un deformācijas. Berze ļauj izmantot atsevišķus pārus berzes pārnesumos. Ņemot vērā deformāciju, pārus ar punktveida kontaktu var pārvērst pāros ar virsmas saskari.
2.1. tabula
Kinemātisko pāru veidi
Mehānismu teorijas pamatjēdzieni un definīcijas
Mehānismu un mašīnu teorija pēta mehānismu un mašīnu uzbūvi, kinemātiku un dinamiku.
mehānisms Tiek saukta mākslīgi izveidota ķermeņu sistēma, kas paredzēta, lai viena vai vairāku ķermeņu kustību pārvērstu citu ķermeņu nepieciešamajās kustībās.
Tiek saukti cietie ķermeņi, kas veido mehānismu saites.
Tiek saukta katra kustīgā daļa vai detaļu grupa, kas veido vienu stingru kustīgu ķermeņu sistēmu kustīgās saites mehānisms.
Visas fiksētās daļas veido vienu stingru fiksētu korpusu sistēmu, ko sauc par fiksētu saiti vai statīvu.
Tāpēc jebkuram mehānismam ir viena fiksēta un viena vai vairākas kustīgas saites.
Divu kontaktsaišu savienojumu, kas ļauj to relatīvi kustēties, sauc par kinemātisko pāri.
Saites virsmas, līnijas, punktus, pa kuriem tā var saskarties ar citu saiti, veidojot kinemātisko pāri, sauc par saites elementiem.
Savienotu saišu sistēmu, kas veido kinemātiskos pārus savā starpā, sauc par kinemātisko ķēdi.
Mehānisms- vajadzīgās kustības veikšanai tiek izmantota kinemātiskā ķēde.
Mehānismi, kas veido mašīnu, ir dažādi. No funkcionālā mērķa viedokļa mašīnu mehānismi ir sadalīti šādos veidos:
a) motoru un pārveidotāju mehānismi:
motora mehānismi pārvērš dažāda veida enerģiju mehāniskā darbā;
pārveidotāju mehānismi veic mehāniskā darba pārveidošanu cita veida enerģijā;
b) transmisijas mehānismi, kustības pārnešana no dzinēja uz tehnoloģisko mašīnu vai izpildinstitūciju;
iekšā) izpildmehānismi, kas tieši ietekmē apstrādājamo vidi vai objektu;
G) pārvaldības mehānismi, kontrole un regulēšana, veicot procesu kontroli, kontroli u.c.;
e) automātiskie skaitīšanas mehānismi, svēršana un iepakošana, ko izmanto iekārtās, kas ražo masveida gabalos produktus.
Kinemātiskie pāri un to klasifikācija
Pāra galvenā īpašība ir ģeometrisko parametru skaits, ko var izmantot, lai noteiktu savienoto saišu relatīvo stāvokli. Piemēram, pieskaroties apgriezienu virsmai, saišu relatīvo stāvokli pilnībā nosaka, iestatot tikai vienu parametru - saišu relatīvās griešanās leņķi plaknē, kas ir perpendikulāra griešanās asij.
Pieskaroties sfēriskai virsmai, jau ir trīs šādi parametri - tie ir griešanās leņķi ap trim savstarpēji perpendikulārām asīm, kas krustojas sfēras centrā.
Līdz ar to kinemātiskā pāra elementi uzliek zināmus ierobežojumus saišu relatīvajai kustībai, noteiktā veidā sasaistot abu saišu punktu koordinātas.
Ierobežojumus, ko kinemātiskā pāra elementi uzliek pāri veidojošo saišu relatīvajai kustībai, sauc par ierobežojumiem, un vadīklas, kas izsaka šos ierobežojumus, sauc par ierobežojumu vienādojumiem.
Apskatīsim, kādas saites un kādā daudzumā var uzlikt kinemātiskā pāra saišu relatīvajai kustībai.
Kā zināms, vispārīgā gadījumā jebkuram absolūti stingram ķermenim, kas brīvi pārvietojas telpā, ir sešas brīvības pakāpes:
trīs rotācijas ap X, Y, Z asīm un trīs translācijas kustības pa tām pašām asīm.
Ierobežojumi, kas uzlikti kinemātiskā pāra saites relatīvajai kustībai, ierobežo tās pašas iespējamās relatīvās kustības, kas saitēm ir brīvā stāvoklī.
Šo ierobežojumu rezultātā dažas no sešām iespējamām brīvi kustīgas saites relatīvajām kustībām kļūst tai piesaistītas. Atlikušās neatkarīgās iespējamās kustības nosaka kinemātiskā pāra saišu brīvības pakāpju skaitu to relatīvajā kustībā.
Kinemātiskie pāri atkarībā no savienojuma nosacījumu skaita, kas uzlikti tā saišu relatīvajai kustībai, tiek iedalīti piecās klasēs:
I klases pāris - (1. att. a) piecu kustīgu pāris, saišu brīvības pakāpju skaits ir vienāds ar piecām un savienojuma nosacījumu skaits ir vienāds ar 1;
II klases pāris - (1.b att.) četri kustīgs pāris, kinemātiskā pāra saites brīvības pakāpju skaits ir četras, savienojuma nosacījumu skaits ir 2;
III klases pāris - (1. att. c, i, d) trīs kustīgs pāris, kinemātiskā pāra saites brīvības pakāpju skaits ir trīs, savienojuma nosacījumu skaits ir 3;
IV klases pāris - (1. att. e, i, f) divvirzienu pāris, saites brīvības pakāpju skaits ir 2, savienojuma nosacījumu skaits ir 4;
V klases pāris ir (1. att. g, h. i) vienkustīgs (rotējošais pāris), saites brīvības pakāpju skaits ir vienāds ar vienu, savienojuma nosacījumu skaits ir 5.
Kinemātiskie pāri ir sadalīti telpiskajos un plakanajos. Telpiskie kinemātiskie pāri ir pāri, kuru saišu punkti relatīvajā kustībā apraksta telpiskās līknes. Par plakanajiem kinemātiskajiem pāriem sauc tādus pārus, kuru saišu punkti relatīvā kustībā pārvietojas paralēlās plaknēs, t.i. to trajektorijas ir plaknes līknes. Mūsdienu mašīnbūvē īpaši plaši tiek izmantoti plakanie mehānismi, kuru saites ir iekļautas IV un V klases pāros.
Kinemātiskie pāri atšķiras arī pēc saišu kontakta rakstura. Ja kinemātiskā pāra elementi ir tādi, ka katrā relatīvajā saišu pozīcijā tie saskaras ar virsmu, tad pāri sauc par zemāko. Ja pieskāriens notiek atsevišķos punktos vai pa līnijām, tad pāri sauc par augstāko.
Ar relatīvo kustību saitēm, kas veido apakšējo pāri, to saskares virsmas slīd viena pāri. Ja saites veido augstāku pāri, tad to relatīvā kustība var notikt gan ar pāra elementu slīdēšanu, gan bez tā - ripojot.