15. Замінюючі механізми.

Під час аналiзу плоских механізмів з вищими парами в багатьох випадках зручно умовно замінювати вищi пари нижчими.

При цьому має задовольнятися умова структурної еквівалентності, тобто, щоб замінюючий механізм мав такий самий ступінь вільності і щоб характер миттєвого відносного руху всіх його ланок не змінився.

Порядок побудови замінюючого механізму розглянемо на прикладі механізмів, зображених на рис.1.19. які мають вищу кінематичну пару.

Замінюючі механізми.

В точці С контакту двох ланок, які утворюють вищу кінематичну пару /рис.1.19, а/ проведемо загальну дотичну t–t до обох профілів ланок. Затим проведемо перпендикуляр до загальної дотичної в т.С, отримаємо нормаль п-п.

На лінії п - п знайдено центри кривизни профілів К₁ і К₂. В точках К₁ і К₂ ставимо обертальні кінематичні пари V класу і з’єднуємо їх допоміжними ланками з центрами А і В. Механізм АК₁К₂В і буде замінюючим. Якщоцентр кривизни однієї із ланок знаходиться в нескінченності /рис.1.19, б/, то в т. С ставиться поступальна кінематична пара V класу.

16. Синтез кривошипно повзунного механізму.

Для побудови кінематичної схеми механізму в положенні, заданому кутом φ повороту кривошипа, достатньо знати довжину кривошипа ОА /радіус r/, довжину шатуна АВ /l/ і зміщення е напряму у-у руху повзуна відносно осі О обертання кривошипа. Послідовність побудови за цими даними наступна:

Побудова кривошипно повзучого механізму

1/ вибираємо довільно точку О центр обертання кривошипа;2/ через т.О проведемогоризонтально пряму КМ; З/ на відстані е від прямої КМ проведемо вісь у-у, яка і буде напрямною повзуна;4/ із центру О радіусом ОА = r опишемо траєкторію т.А; 5/ знаючи кут φ знайдемо положення кривошипа ОА;6/ із т.А радіусом АВ = l зробимо засічку на осі у-у, отримаємо положення повзуна т.В; 7/ з’єднавши послідовно точки О, А і В, отримаємо кінематичну схему механізму.

Введемо наступні умовні позначення:

Н - переміщення повзуна;λ - відношення довжини шатуна l до радіуса кривошипa r,φ₁ i φ₂ - гострі кути, утворені кривошипом з напрямом ОM в крайніх положеннях повзуна;

К - коефіцієнт зміни швидкості руху повзуна, який визначається із відношення.

17. Синтез кривошипно-коромислового механізму.Нехай задані довжина коромисла О₁В, відстань х між центрами О і О₁ і кути ψ₁ та ψ₂ . Необхідно знайти радіус r кривошипа ОА і довжину l шатуна АВ.

Кривошипно-коромисловий механізм.

Порядок розв'язування задачі:

І/ проведемо довільну горизонтальну пряму ММ /рис.2.3/;

2/ на прямій ММ вибираємо довільно т.О - центр обертання кривошипа;

З/ на відстані х від т.О знайдемо т. О - центр обертання коромисла;

4/ із т.О₁ радіусом О₁В проведемо дугу до перетину із променями, які відкладені під кутами ψ₁ та ψ₂ , отримаємо точки В₁ і В₂ ;

5/ з'єднаємо т.О із точками В₁ та В₂ ;

6/ із умови:

знайдемо r і l аналогічно /2.5/ і /2.6/.

19.Основні задачі кінематичного аналізу важільних механізмів.

Основною задачею кінематичного аналізу /дослідження/ механізмів є вивчення руху ланок механізму без врахування сил, які впливають на цей рух.Кінематичний аналіз механізмів проводиться з припущенням, що кутова швидкість вхідної ланки, при усталеному русі, постійна. Кінематичне дослідження механізмів заключається в вирішенні наступних основних задач: а/ визначення переміщень ланок і траєкторій, що описують характерні точки ланок; б/ визначення швидкостей окремих точок ланок і кутових швидкостей ланок;в/ визначення прискорень окремих точок ланок і кутових прискорень ланок.Якщо механізм має одну ступінь вільності, то переміщення, швидкості і прискорення вихідних /ведених/ ланок і будь-яких точок механізму залежать від закону руху вхідної /ведучої/ ланки. Вхідна ланка може утворювати із стояком обертальну, або поступальну кінематичну пару. В першому випадку закон руху вхідної ланки може бути заданий у вигляді рівняння φ=φ(t), що виражає залежність кута повороту вхідної ланки від часу. В другому випадку, цей закон може бути заданий у вигляді рівняння S=S(t), що виражає залежність переміщення вхідної ланки від часу. Ці закони будемо називати функціями переміщень вхідних /ведучих/ ланок.