ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механизм и машинный агрегат из "Теория механизмов и машин " Если в замкнутой кинематической цепи сделать одно звено неподвижным (стойка), то получим механизм, число степеней свободы которого совпадает со степенью изменяемости кинематической цепи, поскольку закреплением одного звена отнимаем от кинематической цепи три степени свободы у плоской кинематической цепи и шесть — у пространственной. [c.49] Закрепление одного из звеньев кинематической цепи, или, как принято выражаться, обращение одного из звеньев кинематической цепи в стойку, нужно понимать относительно. Если механизм включен в стационарную машину, то под закреплением понимают его соединение с фундаментом, покоящимся на земле. Тогда абсолютными перемещениями каждого из звеньев будут перемещения относительно земли или, что то же самое, относительно стойки, связанной с фундаментом. Однако во многих случаях нельзя указать неподвижное звено в машине, поскольку она сама перемещается относительно земли. Это относится к машинам, применяемым в авиации, водном транспорте, автомобилях, локомотивах и т. д. [c.49] Согласно сказанному формула для определения числа степеней свободы пространственного механизма совпадает с формулой (1.2) степени изменяемости соответствующей кинематической цепИ. Формула (1.2) известна под названием формулы А. П. Малышева. [c.50] Формула (1.4) выведена в 1870 г. П. Л. Чебышевым [51. [c.50] Начальным звеном или кинематическим кривошипом называется звено, закон движения которого задан. Начальное звено может соединяться кинематической парой с неподвижным звеном и на кинематических схемах отмечается стрелкой, указывающей направление движения (на рис. 1.15 начальное звено 4 отмечено круговой стрелкой). В качестве начального может быть принято также звено, не связанное со стойкой. [c.50] В зависимости от числа степеней свободы механизма может быть задано одно, два или несколько независимых движений звеньев, его составляющих. Если требуется обеспечить вполне определенное соответствие между перемещениями начальных и ведомых звеньев механизма, то число начальных звеньев и число степеней свободы механизма должны совпадать, причем перемещения начальных звеньев должны быть синхронизированы и их соотношение должно сохраняться независимо от изменения нагрузки. Синхронизация движений может быть осуществлена введением дополнительной кинематической цепи, распределяющей между начальными звеньями движение, сообщаемое одним двигателем. Только в этом случае можно получить определенные и однозначные перемещения звеньев, выполняющих заданные функции в машине. [c.50] Если число начальных звеньев меньше числа степеней свободы, то движение ведомых звеньев при неизменной структуре механизма будет зависеть от характеристики внешних сил. Движение механизма стационарным и устойчивым может быть только в том случае, если силы сопротивления являются монотонно возрастающими функциями скорости. [c.51] В качестве второго примера рассмотрим привод двух винтов от одного двигателя (рис. 1.17). Система имеет две степени свободы. Момент сил сопротивления на винтах является возрастающей функцией числа оборотов, поэтому каждый из винтов и вал двигателя достигнут такого числа оборотов, при котором на сателлите усилия Р и Рц со стороны винтов будут уравновешиваться усилием со стороны колеса на валу двигателя. При переходе на другой режим (изменение Ра) произойдет одновременно изменение чисел оборотов винтов и вала двигателя при изменении угла атаки одного из винтов и сохранении Ра на прежнем уровне числа оборотов винтов изменяются в противоположных направлениях. [c.51] Теперь допустим, что в механизме только одно начальное звено, например звено 4 (поводок), и к ведомому звену приложен момент сил сопротивления. Если к колесу не приложено никакого сопротивления, то колесо остановится и по нему будет обкатываться колесо г2, сообщая колесу через колесо г вполне определенное движение. Но вначале предполагалось, что ведомым звеномдолжно быть не колесо а колесо Для того, чтобы все-таки заставить колесо двигаться, преодолевая приложенное к нему сопротивление, колесо нужно либо затормозить, прикладывая к нему соответствующий тормозящий момент, либо сообщить ему вполне определенное движение, сделав его вторым начальным звеном. [c.52] Для практических целей можно использовать такие механизмы, у которых движение ведомого звена будет вполне определенным, притом вынужденным, для чего вторую степень свободы необходимо уничтожить некоторой связью кинематической или динамической, накладываемой в соответствующем месте. [c.52] Совокупность механизмов, обеспечивающих преобразование ка-, кого-либо вида энергии в механическую работу, называется машиной-двигателем или просто двигателем, например тепловым. Нередко между двигателем и рабочей машиной помещается передаточный механизм, основным назначением которого является преобразование движения и передача механической энергии от двигателя к рабочей машине. [c.53] В дальнейшем совокупность двигателя, передаточного механизма и рабочей машины (в том числе землеройных, транспортных и др.) мы будем называть машинным агрегатом. [c.53] Указанное определение не исключает возможности непосредственного соединения двигателя (или нескольких двигателей) и рабочей машины или объединение в одно целое машины-двигателя и рабочей машины (пневматическая сверлильная машина, электрическая дрель, электроотбойные молотки и др.). [c.53] При проектировании или исследовании рабочей машины или агрегата возникает необходимость установить характеристики отдельных механизмов, входящих в ее состав, или по известным характеристикам спроектировать механизмы. [c.53] При детальном исследовании машинного агрегата наряду с перечисленными выше задачами возникают и другие, связанные с определением действительного закона движения, определяемого внешними силами различного происхождения и внутренними динамическими связями. [c.53] Вернуться к основной статье