ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Возможные ошибки при выборе структурных схем механизмов из "Самоустанавливающиеся механизмы " В кранах встречается конструкция с двумя боковыми роликами большого диаметра. Если на них передать вертикальную нагрузку, то получим конструкцию без избыточных связей. Малое трение в ней для кранов не страшно, так как из-за малых- с1соростей опасность влияния отсутствует. [c.35] При проектировании схемы механизма возможны три основные ошибки. [c.35] Первая ошибка заключается в потере подвижности механизма. Возможность такой ошибки и способы ее устранения хорошо известны конструкторам. Кроме того, первая ошибка не связана с устранением избыточных связей, поэтому ее здесь не рассматриваем. [c.35] Вторая ошибка связана с возникновением лишней подвижности. При этом нарушается определенность движения и механизм перестает работать. Возникнуть она может при неправильном устранении избыточных связей путем уменьшения классов кинематических пар или введения дополнительных пар. Может случиться, что будут устранены не те связи, которые требуется устранить. Тогда останутся избыточные связи и возникнут лишние подвижности, которые могут оказаться вредными. Дело осложняется тем, что из всех структурных формул нельзя найти величины избыточных связей и подвижностей в отдельности, а можно только определить их разность. [c.35] Для примера рассмотрим ферму (рис. 1,12, ), описанную И. М. Рабиновичем, в которой нет избыточных связей и лишних подвижностей, что можно проверить по формулам А. П. Малышева или О. Г. Озола для плоской схемы. Если же переставить одно звено (рис. 1.12,6), то при том же числе звеньев (п = 14) и шарниров (Р =21) в правой половине появится вредная подвижность = 1, а в левой — избыточная связь = 1, что и подтверждает формула (1.5), т. е. [c.35] Механизм следует рассматривать частями (в данном случае отдельно правую и левую половины) и выявлять в них подвижности и избыточные связи. [c.36] В другом примере кривошипно-коромысловый механизм (рис. 1.12, в) включает одну вращательную пару К2 и три цилиндрические /Кз- Однако такой механизм неработоспособен. Коромысло и шатун имеют подвижность вдоль оси и могут свалиться во время работы. Поэтому подвижность механизма состоит из основной подвижности и местных подвижностей шатуна и коромысла в осевом направлении, т. е. V = 3. По формуле (1.1) найдем ц = 3 — 6-3 + 5-1 + 4-3 = 2. [c.36] В некоторых случаях дефекты структуры можно обнаружить только при рассмотрении механизма в целом. Для примера на рис. 1.12, г показана неправильная плоская схема строительного крана на четырех тележках (условно показаны в виде ползунов). Здесь каждая пара ног крана может поворачиваться на равные углы в противоположном направлении, что обеспечивают соединяющие их шарнирные механизмы. Вследствие этого кран (изображен в виде двутавра) может пере-.мещаться поперек рельсов, это перемещение является вредной, лишней подвижностью. [c.36] Шарнирные механизмы позволяют крану перемещаться относительно рельсов только поступательно, а при непараллельности рельсов возникает натяг. Исправить эту схему можно соединением с помощью шарнирных механизмов ног тележек, опирающихся на разные рельсы. [c.36] Неправильная схема пантографа (токоприемника электровоза) показана на рис. 1.13. Здесь имеется лишняя подвижность (местная групповая) — валится верхняя рама. В этом механизме нет избыточных связей (5 = 0). Поэтому лишнюю подвижность можно найти и по структурной формуле (1.1). В механизме на рис. 1.13 подвижность И = 8 (подъем, шесть вращений шатунов вокруг своих осей, один наклон верхних рам). Подставляя подвижности в (1.1), получим д = 8- 6-8 + 5-2 + + 3-10 = 0. [c.36] Выявить лишнюю подвижность можно путем рассмотрения сборки механизма это следует делать по частям. Сначала рассмотрим механизм нижних рам с соединительной тягой. Последнюю ставят на место без натяга. При этом остается местная подвижность — вращение ее вокруг своей оси, которая безвредна. Кроме того, имеется основная подвижность — подъем пантографа. [c.36] При сборке верхних рам во время постановки горизонтальной тяги сближения можно достичь поворотом как правой, так и левой пар этих рам. В верхних рамах имеется Лишняя подвижность, которая делает механизм неработоспособным. Исправить это можно постановкой диагональной тяги у одной из верхних рам. Групповая подвижность в грузоподъемных устройствах особенно опасна, так как она может привести к падению груза. Известен случай падения железной дымовой трубы при ее подъеме. Причиной не мог быть обрыв троса, так как его нагрузка максимальна при нижнем положении трубы, а авария произошла в конце ее подъема. Поэтому особое внимание следует обращать на выявление и устранение групповой подвижности. [c.37] Третья ошибка при конструировании схемы механизма может заключаться в отсутствии самоустанавливаемости механизма вследствие трения. Рассмотрим это на примере двусторонней зубчатой передачи с косым зубом (рис. 1.14). [c.37] Здесь самоустанавливаемость достигается осе-вы.м перемещением одного, из валов, в подшипниках которого предусмотрен соответствующий зазор. [c.37] Если же неравномерность сил вызывается перекосом одного из колес, то колесо с осевой подвижностью все время скользит вдоль оси с периодом, равным одному обороту перекошенного колеса, и трение влияет на силы — при малых углах спирали зуба самоустанавливаемости не будет. Здесь опять четко выявляются два случая самоустанавливаемости в начале движения, которую будем называть одинарной (Силы трения не влияют), и в процессе всего движения машины, которую будем называть непрерывной (когда силы трения необходимо учитывать). Теория влияния трения на самоустанавливаемость дана в разд. 1.12 — 1.16. [c.37] Если избыточные связи отсутствуют, то допуски на размеры звеньев могут быть значительно увеличены, что вызовет искажение закойа движения ведомого звена. Обычно это искажение практического значения не имеет, например, когда поршень компрессора двигается по не совсем гармоническому закону. Однако в некоторых случаях искажение закона движения может повлиять на работу механизма. Проверить степень влияния искажения можно расчетом [20]. [c.37] Рекомендуемый порядок работы при проектировании самоустанавливающихся механизмов (без избыточных связей) хорошо иллюстрируется схемой (см. выше), предложенной Я. Я. Гайпелем. [c.37] Вернуться к основной статье