Kinematik juftlarning tasnifi. Kinematik juftlarning bir nechta tasnifi mavjud. Kinematik juftliklar va ulanishlar Kinematik juftlarni tasniflash belgilari
aylanish;
progressiv;
vint;
sharsimon.
Kinematik diagrammalarda bog'lanish va kinematik juftlik belgilari.
Mexanizmning kinematik sxemasi GOST 2770-68 bo'yicha belgilardan foydalangan holda kinematik juftliklarga kiritilgan ulanishlarning nisbiy holatining tanlangan shkalasi bo'yicha grafik tasviridir. Diagrammalardagi lotin alifbosining katta harflari menteşalarning markazlarini va boshqa xarakterli nuqtalarni ko'rsatadi. Kirish havolalarining harakat yo'nalishlari o'qlar bilan belgilanadi. Kinematik diagrammada mexanizmni kinematik o'rganish uchun zarur bo'lgan barcha parametrlar bo'lishi kerak: bo'g'inlarning o'lchamlari, tishli tishlarning soni, yuqori kinematik juftlik elementlarining profillari. Sxemaning shkalasi uzunlik shkalasi koeffitsienti Kl bilan tavsiflanadi, u zvenoning uzunligi AB l diagrammada ushbu bo'g'in tasvirlangan AB segmentining uzunligiga metrlarda nisbatiga teng, millimetrda: Kl = l. AB / AB
Kinematik sxema, mohiyatiga ko'ra, uning strukturaviy va kinematik tahlili muammolarini hal qilishning haqiqiy mexanizmi bilan almashtirilgan modeldir. Ushbu sxematiklashtirishda nazarda tutilgan asosiy taxminlarni ta'kidlaymiz:
a) mexanizmning bo'g'inlari mutlaqo qattiq;
b) kinematik juftliklarda bo'shliqlar yo'q
Kinematik zanjirlar va ularning tasnifi.
Bog'lanishlarning nisbiy harakatining tabiatiga ko'ra kinematik zanjirlar tekis va fazoviy bo'linadi. Kinematik zanjir, agar uning bog'lanish nuqtalari parallel tekisliklarda yotgan traektoriyalarni tasvirlasa, tekis deyiladi. Kinematik zanjir fazoviy deb ataladi, agar uning bo'g'inlari nuqtalari tekis bo'lmagan traektoriyalarni yoki kesishgan tekisliklarda yotuvchi traektoriyalarni tasvirlasa.
Kinematik zanjirlarning tasnifi:
Yassi - bitta bo'g'in o'rnatilganda, qolgan bo'g'inlar qandaydir qo'zg'almas tekislikka parallel ravishda tekis harakat qiladi.
Fazoviy - bitta bo'g'in o'rnatilganda, qolgan zvenolar turli tekisliklarda harakatlanadi.
Oddiy - har bir havola ikkitadan ortiq kinematik juftlikni o'z ichiga olmaydi.
Murakkab - kamida bitta havolada ikkitadan ortiq kinematik juftlik mavjud.
Yopiq - ikkitadan ortiq kinematik juftlik kiritilmagan va bu bog'lanishlar bir yoki bir nechta yopiq halqalarni hosil qiladi.
Ochiq - havolalar yopiq halqa hosil qilmaydi.
Kinematik zanjirning erkinlik darajalari soni, mexanizmning harakatchanligi.
Kinematik zanjirni mexanizmga aylantirish uchun kirish bo'g'inlari soni ushbu kinematik zanjirning erkinlik darajalari soniga teng bo'lishi kerak.
Bu holda kinematik zanjirning erkinlik darajalari soni tokchaga nisbatan harakatlanuvchi bo'g'inlarning erkinlik darajalari sonini bildiradi (bog'lanish qat'iy belgilangan). Biroq, haqiqiy kosmosdagi rafning o'zi harakatlanishi mumkin.
Keling, quyidagi belgini kiritamiz:
k - kinematik zanjirning bo'g'inlari soni
p1 - berilgan zanjirdagi birinchi sinfning kinematik juftlari soni
p2 - ikkinchi sinfning juftlari soni
p3 - uchinchi sinfning juftlari soni
p4 - to'rtinchi sinfning juftlari soni
p5 - beshinchi sinfning juftlari soni.
Fazoda joylashtirilgan erkin zvenolarning k erkinlik darajalarining umumiy soni 6k ga teng. Kinematik zanjirda ular kinematik juftlarga bog'lanadi (ya'ni, ulanishlar ularning nisbiy harakati ustiga qo'yilgan).
Bundan tashqari, mexanizm sifatida rafli kinematik zanjir (qattiq bog'lanish) ishlatiladi. Shunday qilib, kinematik zanjirning erkinlik darajalari soni barcha bo'g'inlarning erkinlik darajalarining umumiy soniga, ularning nisbiy harakatiga qo'yilgan cheklovlarni olib tashlagan holda teng bo'ladi:
I sinfning barcha juftlari tomonidan o'rnatilgan obligatsiyalar soni ularning soniga teng, chunki birinchi sinfning har bir juftligi bunday juftlikda bog'langan bo'g'inlarning nisbiy harakatiga bitta aloqani yuklaydi; II sinfning barcha juftlari tomonidan o'rnatilgan obligatsiyalar soni ularning ikki barobar soniga teng (ikkinchi sinfning har bir jufti ikkitadan bog'lanishni o'rnatadi) va hokazo.
Barcha oltita erkinlik darajasi bog'lanishdan olib tashlanadi, mahkamlangan sifatida olinadi (oltita bog'lanish tokchaga o'rnatiladi). Shunday qilib:
S1=p1, S2=2p2, S3=3p3, S4=4p4, S5=5p5, Spillalar=6,
va barcha ulanishlar yig'indisi
∑Si=p1+2p2+3p3+4p4+5p5+6.
Natijada fazoviy kinematik zanjirning erkinlik darajalari sonini aniqlash uchun quyidagi formula mavjud:
W=6k–p1–2p2–3p3–4p4–5p5–6.
Tenglamaning birinchi va oxirgi shartlarini guruhlab, biz quyidagilarni olamiz:
W=6(k–1)–p1–2p2–3p3–4p4–5p5,
yoki nihoyat:
W=6n–p1–2p2–3p3–4p4–5p5,
Shunday qilib, ochiq kinematik zanjirning erkinlik darajalari soni ushbu zanjirga kiritilgan kinematik juftlarning harakatchanliklari (erkinlik darajalari) yig'indisiga teng. Erkinlik darajasidan tashqari, manipulyatorlar va sanoat robotlarining ish sifatiga ularning manevr qobiliyati katta ta'sir ko'rsatadi.
Tishli mexanizmlarning turlari, ularning tuzilishi va qisqacha tavsifi.
Tishli uzatish - bu uch bo'g'inli mexanizm bo'lib, unda ikkita harakatlanuvchi bo'g'inlar tishli yoki g'ildirak va tishlari bo'lgan stend bo'lib, ular sobit bo'g'in (tana) bilan aylanish yoki translatsiya juftligini tashkil qiladi.
Tishli poezd ikkita g'ildirakdan iborat bo'lib, ular orqali ular bir-biriga bog'lanadi. Tishlari soni kamroq bo'lgan tishli mexanizm tishli, ko'p tishli g'ildirak deb ataladi.
"Tishli" atamasi umumiydir. Tishli parametrlarga indeks 1, g'ildirak parametrlari esa 2 belgilanadi.
Viteslarning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:
Vites nisbatining barqarorligi (sirg'ish yo'q);
Ishqalanish va kamar drayvlar bilan solishtirganda ixchamlik;
Yuqori samaradorlik (bir bosqichda 0,97 ... 0,98 gacha);
Ishlashda katta chidamlilik va ishonchlilik (masalan, umumiy maqsadli vites qutilari uchun 30 000 soatlik resurs o'rnatiladi);
Keng diapazonda (150 m / s gacha), quvvatda (o'n minglab kVtgacha) qo'llash imkoniyati.
Kamchiliklari:
Yuqori tezlikda shovqin;
Vites nisbatini bosqichma-bosqich o'zgartirishning mumkin emasligi;
Yuqori aniqlikdagi ishlab chiqarish va o'rnatish zarurati;
Haddan tashqari yukdan himoya qilish;
Noto'g'ri ishlab chiqarish va viteslarni noto'g'ri yig'ish natijasida yuzaga keladigan tebranishlarning mavjudligi.
Involyut profilli uzatmalar mashinasozlik va asbobsozlikning barcha tarmoqlarida keng qo'llaniladi. Ular juda keng ish sharoitlarida qo'llaniladi. Viteslar orqali uzatiladigan quvvat ahamiyatsiz (asboblar, soat mexanizmi) dan minglab kVtgacha (samolyot dvigatelining vites qutilari) farq qiladi. Silindrsimon g'ildirakli viteslar eng keng tarqalgan, chunki ular ishlab chiqarish va ishlatish uchun eng oson, ishonchli va kichik o'lchamlarga ega. Konik, vintli va chuvalchangli uzatmalar faqat mashinaning sxemasiga muvofiq zarur bo'lgan hollarda qo'llaniladi.
Ishtirok etishning asosiy qonuni.
Vitesning barqarorligini ta'minlash uchun
munosabatlar: tishli tishlarning profillari asosiy tishli teorema talablarini qondiradigan egri chiziqlar bilan belgilanishi kerak.
Ulanishning asosiy qonuni: profillarning umumiy N-N normali, ularning aloqa nuqtasida C chizilgan, markaz masofasini a w burchak tezliklariga teskari proportsional qismlarga ajratadi. Doimiy tishli nisbati ( = const) va sobit markazlari O 1 va O 2 bilan W nuqtasi markazlar chizig'ida doimiy pozitsiyani egallaydi. Bunda k 1 va k 2 tezlik proyeksiyalari teng emas. Ularning farqi profillarning K-K tangensi yo'nalishi bo'yicha nisbiy siljishini ko'rsatadi, bu ularning aşınmasını keltirib chiqaradi. Tezliklarning proektsiyalarining tengligi va profillarning aloqa nuqtasi C N-N normal va markazlar chizig'i O 1 O 2 kesishuvining W nuqtasiga to'g'ri kelganda, faqat bitta holatda mumkin. V nuqta tutqich qutbi deb ataladi va tutash qutbga tegib, sirpanmasdan bir-birining ustiga dumalab tushadigan d w1 va d w2 diametrli doiralar boshlangich deyiladi.
Tishli nisbatning barqarorligini ta'minlash uchun, nazariy jihatdan, profillardan birini o'zboshimchalik bilan tanlash mumkin, ammo shartni bajarish uchun juftlashuvchi tish profilining shakli qat'iy belgilanishi kerak (1.82). Ishlab chiqarish va ekspluatatsiya qilishda texnologik jihatdan eng ilg'or bo'lganlar involyut profillardir. Ushbu talabni qondiradigan sikloid, fonar, Novikov nishoni: boshqa turdagi nishonlar mavjud.
Kinematik juftlarning turlari va ularning qisqacha tavsifi.
Kinematik juftlik - bu ularning nisbiy harakatlanishini ta'minlaydigan ikkita aloqa bog'lanishi.
Bog'lanishning boshqa zveno bilan aloqa qilish, kinematik juftlikni tashkil etuvchi sirtlari, chiziqlari, nuqtalari to'plami bog'lovchi element (kinematik juftlik elementi) deb ataladi.
Kinematik juftliklar (KP) quyidagi mezonlarga ko'ra tasniflanadi:
bog'lanish yuzalarining aloqa nuqtasi (ulanish nuqtasi) turiga ko'ra:
pastki bo'lganlar, unda bog'lanishlarning aloqasi tekislik yoki sirt bo'ylab amalga oshiriladi (surma juftlari);
yuqoriroq, bunda bog'lamlarning aloqasi chiziqlar yoki nuqtalar bo'ylab amalga oshiriladi (dumalab siljish imkonini beruvchi juftliklar).
juftlik hosil qiluvchi bog‘lanishlarning nisbiy harakatiga ko‘ra:
aylanish;
progressiv;
vint;
sharsimon.
yopish usuli bo'yicha (juftlik aloqalarining aloqasini ta'minlash):
quvvat (og'irlik kuchlarining ta'siri yoki bahorning elastiklik kuchi tufayli);
geometrik (juftning ishchi yuzalarining dizayni tufayli).
Fizik miqdorlar va o'lchov birliklari,
Mexanikada qo'llaniladi
| Jismoniy miqdor | O'lchov birligi | ||
| Ism | Belgilanish | Ism | Belgilanish |
| Uzunlik Massa Vaqti Tekislik burchagi Nuqtaning siljishi Chiziqli tezlik Burchak tezligi Chiziqli tezlanish Burchak tezlanishi Aylanish chastotasi Material zichligi Inersiya momenti Kuch Kuch momenti Moment momenti Ish Kinetik energiya Quvvat | L, l, r m T, t a, b, g, d S u w a e n r J F, P, Q, G M T A E N | Metr Kilogramm Ikkinchi Radian, gradus Metr soniyada metr Radian soniyada Metr kvadrat soniyada Radian kvadrat soniyada inqilob daqiqada bir kub metr Kilogramm kvadrat Nyuton Nyuton metr Nyuton metr Joul Joul Vatt | m kg s rad, a 0 m m / s rad / s, 1 / s m / s 2 rad / s 2, 1 / s 2 rpm kg / m 3 kg. m 2 N (kg. m / s 2) Nm Nm J \u003d Nm J W (J / s) |
MEXANIZMLARNING TUZILISHI VA TASNIFI
Mexanizm tuzilishi
Mexanizmlar o'z ichiga oladi qattiq jismlar kim chaqiriladi havolalar. Bog'lanishlar mustahkam bo'lmasligi mumkin (masalan, kamar). Gidravlik va pnevmomexanizmlardagi suyuqliklar va gazlar bog'lanish hisoblanmaydi.
Mexanizmlarning kinematik diagrammalarida havolalarning shartli ko'rinishi GOST tomonidan tartibga solinadi. Ba'zi havolalarning rasmlariga misollar shaklda ko'rsatilgan. 1.1.
Guruch. 1.1. Bog'langan rasmlarga misollar
mexanizmlarning kinematik diagrammalarida
Bog'lanishlar sodir bo'ladi:
– kiritish(etakchi) - ularning ajralib turadigan xususiyati shundaki, ularga qo'llaniladigan kuchlarning elementar ishi ijobiydir (agar kuchning yo'nalishi uni qo'llash nuqtasining harakat yo'nalishiga to'g'ri kelsa yoki kuchning ishi ijobiy hisoblanadi. unga o'tkir burchak);
– dam olish kunlari(qul) - ularga qo'llaniladigan kuchlarning elementar ishi manfiy (kuchning ishi, agar kuchning yo'nalishi uni qo'llash nuqtasining harakat yo'nalishiga qarama-qarshi bo'lsa, salbiy hisoblanadi);
– mobil;
– harakatsiz(to'shak, tokcha).
Kinematik diagrammalarda havolalar arab raqamlari bilan ko'rsatilgan: 0, 1, 2 va boshqalar. (1.1-rasmga qarang).
Ikki qo'shni bo'g'inning harakatlanuvchi ulanishi deyiladi kinematik juftlik. Bu bitta bo'g'inning boshqasiga nisbatan harakatlanish imkoniyatini beradi.
Kinematik juftlarning tasnifi
1. Bog'lanishlarni ulash elementlari bo'yicha kinematik juftliklar bo'linadi:
- yuqori uchun(ular, masalan, tishli va vitesli mexanizmlarda mavjud) - aloqalar bir chiziq bo'ylab yoki bir nuqtada bir-biriga bog'langan:
– pastroq- zvenolarning bir-biri bilan bog'lanishi sirtda sodir bo'ladi. O'z navbatida, quyi birikmalar bo'linadi:
aylanish uchun
progressiv
silindrsimon
|
sharsimon
2. Ustiga qo‘yilgan bog‘lanishlar soni bo‘yicha. Kosmosda bo'lgan tana (kartezian koordinata tizimida). X, Y, Z) 6 erkinlik darajasiga ega. U uchta o'qning har biri bo'ylab harakatlanishi mumkin X, Y va Z, shuningdek, har bir o'q atrofida aylantiring (1.2-rasm). Agar jism (bog'lanish) boshqa jism (bog') bilan kinematik juftlik hosil qilsa, u bu 6 erkinlik darajasidan birini yoki bir nechtasini yo'qotadi.
Tana (bog'lanish) tomonidan yo'qolgan erkinlik darajalari soniga ko'ra kinematik juftliklar 5 sinfga bo'linadi. Masalan, kinematik juftlikni hosil qilgan jismlar (bog'lar) har biri 5 daraja erkinlikni yo'qotgan bo'lsa, bu juftlik 5-sinfning kinematik juftligi deyiladi. Agar 4 erkinlik darajasi yo'qolsa - 4-sinf va boshqalar. Turli sinflarning kinematik juftliklariga misollar shaklda ko'rsatilgan. 1.2.
Guruch. 1.2. Turli sinflarning kinematik juftliklariga misollar
Strukturaviy va konstruktiv asosda kinematik juftlarni aylanma, tarjima, sferik, silindrsimon va boshqalarga bo'lish mumkin.
Kinematik zanjir
Kinematik juftliklar bilan o'zaro bog'langan bir nechta bog'lanishlar hosil bo'ladi kinematik zanjir.
Kinematik zanjirlar quyidagilar:
yopiq
ochiq
Kinematik zanjirdan jihoz oling, zarur:
- bitta havolani ko'chmas holga keltiring, ya'ni. ramka (raf) hosil qilish;
- bir yoki bir nechta bo'g'inlar uchun harakat qonunini boshqa barcha bo'g'inlar bajaradigan tarzda o'rnating (ularni etakchiga aylantiring). talab qilinadi maqsadli harakatlar.
Mexanizmning erkinlik darajalari soni- bu butun kinematik zanjirning sobit bo'g'inga (rack) nisbatan erkinlik darajalari soni.
Uchun fazoviy umumiy shaklda kinematik zanjir, biz shartli ravishda belgilaymiz:
harakatlanuvchi qismlar soni - n,
bu barcha bog'lanishlarning erkinlik darajalari soni 6n,
5-sinfning kinematik juftlari soni - P5,
5-sinfning kinematik juftlari tomonidan ularga kiritilgan bog'lanishlarga o'rnatilgan bog'lanishlar soni, - 5R 5 ,
4-sinfning kinematik juftlari soni - R 4,
4-sinf kinematik juftliklari tomonidan ularga kiritilgan bog'lanishlarga o'rnatilgan bog'lanishlar soni, - 4P 4 va hokazo.
Uchun tekis kinematik zanjir va shunga mos ravishda tekis mexanizm uchunUshbu formula P.L deb ataladi. Chebishev (1869). Buni Malyshev formulasidan olish mumkin, agar tekislikda tananing olti emas, uch erkinlik darajasi bo'lsa:
W \u003d (6 - 3)n - (5 - 3)P 5 - (4 - 3) P 4.
Vt qiymati mexanizm qancha harakatlantiruvchi bo'g'inlarga ega bo'lishi kerakligini ko'rsatadi (agar V= 1 - bir, V= 2 - ikkita etakchi havola va boshqalar).
Kinematik juftlik nisbiy harakatlarni ta'minlaydigan ikkita kontaktli bo'g'inlarning harakatlanuvchi ulanishi
bog'lanishlarning nisbiy harakati bo'yicha:
aylanish; progressiv; vint; tekislik; sharsimon;
havolalarning aloqa turiga ko'ra:
pastroq- bu kinematik juftliklar bo'lib, ularda ularni tashkil etuvchi bo'g'inlarning aloqasi tekislik bo'ylab yoki sirt bo'ylab amalga oshiriladi;
yuqoriroq- bu kinematik juftliklar bo'lib, ularda ularni tashkil etuvchi bo'g'inlarning aloqasi chiziq bo'ylab yoki nuqtada amalga oshiriladi;
kinematik juftlarni tashkil etuvchi zvenolarning aloqasini ta'minlash usuliga ko'ra: kuch- bu kinematik juftliklar bo'lib, ularda tortishish kuchlari yoki kamonning elastik kuchi ta'sirida bo'g'inlar aloqasining doimiyligi ta'minlanadi; geometrik- bu kinematik juftliklar bo'lib, ularda bo'g'inlarning ish yuzalarini loyihalash hisobiga bo'g'inlarning aloqa doimiyligi amalga oshiriladi;
kinematik juftlikni tashkil etuvchi bog'lanishlarning nisbiy harakatiga qo'yilgan ulanish shartlari soniga ko'ra (ulanish shartlari soni kinematik juftlik sinfini belgilaydi);
zvenolarning nisbiy harakatida harakatchanlik soniga ko'ra (harakatlanish soni kinematik juftlikning harakatchanligini aniqlaydi).
Ulanishlar- bu mexanizm bo'g'inlarining harakatlariga qo'yilgan cheklovlar bo'lib, ularni erkin qilmaydi va ushbu bo'g'inlar orasidagi energiya yoki ma'lumotni uzatish uchun mo'ljallangan.
Kinematik juftlikni hosil qilish uchun kamida bitta bog'lanish kerak, chunki bog'lanishlar soni nolga teng bo'lsa, bog'lanishlar o'zaro ta'sir qilmaydi, ya'ni ular tegmaydi, shuning uchun kinematik juftlik mavjud emas.
6.Kinematik zanjirlar. Kinematik zanjirlarning turlari
Barcha mexanizmlar kinematik zanjirlarni tashkil etuvchi kinematik juftlarni tashkil etuvchi bog'lamlar to'plamidan iborat.
Kinematik zanjir bir-biri bilan kinematik juftliklar hosil qiluvchi bog'lanishlar tizimidir
Kinematik zanjirlar quyidagilarga bo'linadi:
dizayn bo'yicha:
oddiy- bu kinematik zanjir bo'lib, uning har bir bo'g'ini ikkitadan ko'p bo'lmagan kinematik juftlikning bir qismidir, ya'ni u faqat bitta yoki ikkita tepalik zanjirini o'z ichiga oladi.
murakkab- bu uch yoki undan ortiq kinematik juftlarning bir qismi bo'lgan bog'lanishlarga ega bo'lgan kinematik zanjir, ya'ni u uchta yoki undan ko'p uchlari bo'lgan kamida bitta bog'lanishni o'z ichiga oladi.
havolalarning o'zaro ta'siri haqida:
yopiq yoki ochiq kinematik zanjir bo'lib, unda kamida bitta bo'g'in boshqa bo'g'inlar bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan va ular bilan kinematik juftliklar hosil qilmaydigan erkin elementga ega.
yopiq- bu kinematik zanjir bo'lib, uning har bir bo'g'ini kamida ikkita kinematik juftlikning bir qismidir
Kinematik aloqa bir necha kinematik zanjirlarning bog'lanishidan hosil bo'lgan kinematik juftlikdir.
Strukturaning murakkabligiga qarab, mexanizmda bir nechta kinematik ulanishlar bo'lishi mumkin.
Kinematik juftlik tomonidan ruxsat etilgan bo'g'inlarning nisbiy harakatining tabiati ularning aloqa nuqtalarida bo'g'inlar shakliga bog'liq.
Ikkala havolaning har birida mumkin bo'lgan aloqa shakllari to'plami element kinematik juftlik. Kinematik juftlikning elementi bo'lishi mumkin nuqta , chiziq , sirt.
Elementi bo'lgan kinematik juftliklar nuqta yoki chiziq , deyiladi yuqoriroq ; kinematik juftliklar, ularning elementi sirt , chaqirdi pastroq .
Aloqa bo'g'inlaridan birining (yoki ikkalasining) geometriyasiga qarab, kinematik juftliklar farqlanadi: sferik, konusning, silindrsimon, planar, vint.
Kinematik juftlik tomonidan ruxsat etilgan bo'g'inlarning nisbiy harakatining tabiatiga ko'ra, aylanish (B), tarjima (P), aylanish-tarjima (B + P) va VPning vintli harakati bilan farqlanadi. . B + P va VP tipidagi juftliklarning farqi shundaki, birinchisida nisbiy harakatlar (aylanma va translatsiya) mustaqil, ikkinchisida esa bir harakat ikkinchisiz amalga oshirilmaydi.
Amalda bir xil sirt, chiziq yoki nuqta bo'ylab aloqada bo'lgan juft bog'lanishlar bilan bir qatorda, bir nechta kontaktli juftliklar qo'llaniladi. Bu yoki o'zaro ta'sir elementlarining takrorlanishi (shpalli, ko'p ishga tushirilgan vintlardek, tishli juftliklar) yoki sirt va chiziq bo'ylab (pinli sferik juftlik), silindrsimon va tekis yuzalar bo'ylab bir vaqtning o'zida aloqa qilishdan foydalanish (surma kaliti bilan juftlik). ). Bog'lanishlar orasidagi aloqaning takrorlanishi har xil turdagi juftlarning ekvivalentligini tavsiflaydi. Uch nuqtali kontaktga ega bo'lgan juftlik, ulanishlar harakatining tabiati bo'yicha tekislik yoki sferik pastki juftlikka teng bo'lishi mumkin.
Kosmosda erkin harakatlanadigan qattiq jism uchun erkinlik darajalari soni (mexanik tizimning bir-biridan mustaqil bo'lishi mumkin bo'lgan harakatlari soni) oltita: o'qlar bo'ylab uchta translatsiya. X, Y, Z va bu o'qlar atrofida uchta aylanish (2.1-rasm ).
Kinematik juftlik tarkibiga kiradigan bog'lanishlar uchun erkinlik darajalari soni har doim oltidan kam bo'ladi, chunki aloqa shartlari (bog'lanishlar) bir bo'g'inning boshqasiga nisbatan mumkin bo'lgan harakatlari sonini kamaytiradi: bir bo'g'in boshqasiga kira olmaydi va harakatlana olmaydi. undan uzoqda.
Umumiy holatda, har bir kinematik juftlik zvenolarning nisbiy harakatiga S bog'lanishni o'rnatadi, bu esa zvenolarning H=6 - S nisbiy harakatlarini ta'minlaydi. Ustlangan bog'lanishlar soniga qarab S (qolgan erkinlik darajalari H) kinematik juftlarning 5 klassi ajratiladi. Kinematik juftlarning bunday tasnifi I.I.Artobolevskiy tomonidan taklif qilingan (2.1-jadval).
2.2-2.4-jadvallarda kinematik juftlarni loyihalash misollari keltirilgan. 2.2 va 2.4-jadvallarda ko'rsatilgan juftliklar ishqalanish va bog'lanishlarning deformatsiyasi yo'q degan taxminga asoslanib tasniflanadi. Ishqalanish, ishqalanish viteslarida alohida juftlarni ishlatishga imkon beradi. Deformatsiyani hisobga olgan holda, nuqta aloqasi bo'lgan juftliklar sirt aloqasi bilan juftlarga aylantirilishi mumkin.
2.1-jadval
Kinematik juftlarning turlari
Mexanizmlar nazariyasidagi asosiy tushunchalar va ta'riflar
Mexanizmlar va mashinalar nazariyasi mexanizm va mashinalarning tuzilishi, kinematikasi va dinamikasini o'rganadi.
mexanizmi Sun'iy ravishda yaratilgan jismlar tizimi deyiladi, bir yoki bir nechta jismlarning harakatini boshqa jismlarning zarur harakatlariga aylantirish uchun mo'ljallangan.
Mexanizmni tashkil etuvchi qattiq jismlar deyiladi havolalar.
Har bir harakatlanuvchi qism yoki jismlarning bitta qattiq harakatlanuvchi tizimini tashkil etuvchi qismlar guruhi deyiladi harakatlanuvchi bog'lanish mexanizmi.
Barcha qo'zg'almas qismlar qattiq bog'lanish yoki raft deb ataladigan bir qattiq qo'zg'almas jismlar tizimini tashkil qiladi.
Shuning uchun har qanday mexanizm bitta qo'zg'almas va bir yoki bir nechta harakatlanuvchi bo'g'inlarga ega.
Ikki kontaktli bo'g'inlarning nisbiy harakatlanishini ta'minlaydigan ulanishi kinematik juftlik deb ataladi.
Bog'lanishning boshqa zveno bilan aloqa qilish, kinematik juftlikni tashkil etuvchi sirtlari, chiziqlari, nuqtalari bog'lanish elementlari deb ataladi.
Bir-biri bilan kinematik juftliklar hosil qiluvchi bog'langan bo'g'inlar tizimi kinematik zanjir deyiladi.
Mexanizm- kerakli harakatni amalga oshirish uchun ishlatiladigan kinematik zanjir mavjud.
Mashinani tashkil etuvchi mexanizmlar xilma-xildir. Funktsional maqsadlari nuqtai nazaridan mashina mexanizmlari quyidagi turlarga bo'linadi:
a) dvigatellar va konvertorlarning mexanizmlari:
vosita mexanizmlari har xil turdagi energiyani mexanik ishlarga aylantiradi;
konvertor mexanizmlari mexanik ishlarni energiyaning boshqa turlariga aylantirishni amalga oshiradi;
b) uzatish mexanizmlari, harakatni dvigateldan texnologik mashinaga yoki ijro etuvchi organga o'tkazish;
ichida) ijro etuvchi mexanizmlar, qayta ishlangan muhit yoki ob'ektga bevosita ta'sir qilish;
G) boshqaruv mexanizmlari, nazorat va tartibga solish, jarayonni nazorat qilish, nazorat qilish va hokazolarni amalga oshirish;
e) avtomatik hisoblash mexanizmlari, ommaviy parcha mahsulotlarini ishlab chiqaradigan mashinalarda ishlatiladigan tortish va qadoqlash.
Kinematik juftliklar va ularning tasnifi
Juftlikning asosiy xususiyati - bog'langan aloqalarning nisbiy o'rnini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan geometrik parametrlar soni. Misol uchun, inqilob yuzasiga tegib turganda, bog'lanishlarning nisbiy holati faqat bitta parametrni - aylanish o'qiga perpendikulyar tekislikdagi zvenolarning nisbiy aylanish burchagini o'rnatish orqali to'liq aniqlanadi.
Sferik sirtga teginishda allaqachon uchta parametr mavjud - bular sharning markazida kesishgan uchta o'zaro perpendikulyar o'q atrofida aylanish burchaklari.
Binobarin, kinematik juftlik elementlari har ikkala zveno nuqtalarining koordinatalarini ma'lum bir tarzda bog'lab, zvenolarning nisbiy harakatiga ba'zi cheklovlar qo'yadi.
Kinematik juftlik elementlarining juftlikni tashkil etuvchi zvenolarning nisbiy harakatiga qo’yadigan cheklashlar cheklashlar, bu cheklanishlarni ifodalovchi boshqaruv elementlari esa cheklash tenglamalari deyiladi.
Keling, kinematik juftlik bo'g'inlarining nisbiy harakatiga qanday bog'lanishlar va qanday miqdorda qo'llanilishi mumkinligini ko'rib chiqaylik.
Ma'lumki, umumiy holatda, kosmosda erkin harakatlanadigan har qanday mutlaqo qattiq jism olti erkinlik darajasiga ega:
X, Y, Z o'qlari atrofida uchta aylanish va bir xil o'qlar bo'ylab uchta tarjima harakati.
Kinematik juftlik zvenosining nisbiy harakati uchun qo'yilgan cheklovlar bo'g'inlarning erkin holatda bo'lishi mumkin bo'lgan nisbiy harakatlarini cheklaydi.
Ushbu cheklashlar natijasida erkin harakatlanuvchi zvenoning oltita mumkin bo'lgan nisbiy harakatlaridan ba'zilari unga bog'langan bo'ladi. Qolgan mustaqil mumkin bo'lgan harakatlar kinematik juftlik bo'g'inlarining nisbiy harakatida erkinlik darajalari sonini aniqlaydi.
Kinematik juftliklar, uning bog'lanishlarining nisbiy harakatiga bog'liq bo'lgan ulanish shartlari soniga qarab, besh sinfga bo'linadi:
I sinf juftligi - (1-rasm a) beshta harakatlanuvchi juftlik, besh ga teng bo'g'inlarning bir qator erkinlik darajalariga va 1 ga teng ulanish shartlari soniga ega;
II sinf juftligi - (1b-rasm) to'rtta harakatlanuvchi juftlik, kinematik juftlik aloqasining erkinlik darajalari soni to'rtta, ulanish shartlari soni 2;
III sinf juftligi - (1-rasm c, i, d) uch harakatlanuvchi juftlik, kinematik juftlik bog'lanishining erkinlik darajalari soni uchta, ulanish shartlari soni 3;
IV sinf juftligi - (1-rasm e, i, f) ikki harakatlanuvchi juftlik, bog'lanishning erkinlik darajasi soni 2, ulanish shartlari soni 4;
V sinf juftligi (1-rasm g, h. i) bir harakatlanuvchi (aylanuvchi juft), zvenoning erkinlik darajalari soni birga teng, ulanish shartlari soni 5 ta.
Kinematik juftliklar fazoviy va tekislikka bo'linadi. Fazoviy kinematik juftlik nisbiy harakatdagi bog'lanish nuqtalari fazoviy egri chiziqlarni tasvirlaydigan juftlikdir. Planar kinematik juftliklar bunday juftliklar deb ataladi, ularning bog'lanish nuqtalari nisbiy harakatda parallel tekisliklarda harakatlanadi, ya'ni. ularning traektoriyalari tekis egri chiziqlardir. Zamonaviy mashinasozlikda bog'lanishlari IV va V sinflar juftligiga kiritilgan tekis mexanizmlar ayniqsa keng qo'llaniladi.
Kinematik juftliklar bo'g'inlarning aloqa tabiati bilan ham farqlanadi. Agar kinematik juftlik elementlari shunday bo'lsaki, bo'g'inlarning har bir nisbiy holatida ular sirtda aloqada bo'lsa, u holda bu juftlik eng past deb ataladi. Agar teginish alohida nuqtalarda yoki chiziqlar bo'ylab sodir bo'lsa, u holda juftlik eng yuqori deb ataladi.
Pastki juftlikni tashkil etuvchi zvenolarning nisbiy harakati bilan ularning aloqa sirtlari bir-birining ustiga siljiydi. Agar bo'g'inlar yuqoriroq juftlik hosil qilsa, ularning nisbiy harakati juftlik elementlarining siljishi bilan ham, ularsiz ham - dumalash orqali sodir bo'lishi mumkin.