Sekcja 2 czwartek P , godz. 1000
Grupa 1
Wydział: MT
Kierunek: MiBM
Katedra Mechaniki Maszyn i Robotów
SPRAWOZDANIE Z TMM
Temat: Analiza strukturalna mechanizmów.
SZYMIK Tadeusz
CEL ĆWICZENIA.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze sposobem prowadzenia analizy strukturalnej mechanizmów.
PODSTAWY TEORETYCZNE.
Mechanizmem nazywamy układ mechaniczny przeznaczony dla przekształcania ruchu jednego albo kilku członów w zadany ruch innych członów. W każdym mechanizmie możemy wyodrębnić człony i ich pary kinematyczne.
Członem nazywamy jeden lub kilka sztywno połączonych ciał. Człon nieruchomy nazywamy ostoją.
Prostą parą kinematyczną nazywamy ruchowe połączenie dwóch członów. Główną cechą par kinematycznych jest zmniejszanie liczby stopni swobody. Ruchu względnego każdego z członów. Ze względu na liczbę więzów nałożonych na względny ruch członów, pary kinematyczne można podzielić na klasy.
Klasa pary kinematycznej odpowiada liczbie więzów nałożonych na względny ruch członów wchodzących w te parę. W zależności od sposobu połączenia członów ilość więzów może przyjmować liczby od jeden do pięciu i dlatego wszystkie pary kinematyczne dzielimy na pięć klas.
Układ członów połączonych parami kinematycznym nazywamy łańcuchem kinematycznym.
Liczbę stopni swobody łańcuch kinematycznego względem członu przyjętego za nieruchomy nazywamy stopniem jego ruchliwości. Ruchliwość łańcucha kinematycznego wyznaczamy ze wzoru strukturalnego:
gdzie:
n - liczba ruchomych członów,
pk - liczba par kinematycznych k klasy,
k.pk - liczba więzów nałożonych na człon przez parę k-tej klasy.
Dla mechanizmów płaskich, czyli mechanizmów należących do tzw. Trzeciej rodziny , wzór na ruchliwość przyjmuje postać:
Opracowana przez Assura-Artobolewskiego klasyfikacja płaskich mechanizmów opiera się na pojęciu grupy i czterech założeniach.
Grupą Assura nazywamy otwarty łańcuch kinematyczny, który dołączony do ostoi posiada ruchliwość zerową.
Przyjęte założenia:
Liczba członów napędzających jest równa ruchliwości mechanizmu;
Człony napędzające wchodzą w pary kinematyczne z ostoją;
Wszystkie pary kinematyczne rozpatrywanego mechanizmu są piątej klasy;
Człon napędzający wraz z ostoją tworzy grupę pierwszej klasy.
Klasę mechanizmu określa najwyższa klasa wyodrębnionej w nim grupy.
PRZYKŁAD ANALIZY STRUKTURALNEJ MECHANIZMU (CZWOROBOKU)
Określamy ruchliwość mechanizmu:
n = 3,
p5 = 4,
p4 = 0.
ruchliwość wynosi 1, czyli mechanizm jest jednobieżny.
ZADANIE
Graf strukturalny mechanizmu
Macierz połączeń
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
formuła tworzenia mechanizmu
I(0,1) III(2,3,4,5,6,7)
Wnioski
Po analizie strukturalnej mechanizmu i utworzeniu macierzy połączeń można jednoznacznie stwierdzić że mechanizm jest KLASY III
Określamy ruchliwość mechanizmu:
n = 3,
p5 = 4,
p4 = 0.
ruchliwość wynosi 1, czyli mechanizm jest jednobieżny.