ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обобщенные координаты и степени свободы механизма из "Структура механизмов и машин " Число обобщенных координат в механизмах равно числу степеней свободы (подвижности) механизма. [c.53] например, у шарнирного четырехзвенника (рис. 2.1) кривошип 1 движется по закону ф1 = ф](0, где ф1 - угол поворота звена 1,а.г- время. [c.53] Анализ рис. 2.1 показывает, что если звено 1 движется по закону ф1 = ф1(Г), остальные подвижные звенья шарнирного четырехзвенника будут перемещаться в зависимости от звена 1. Поэтому звено 1 называют начальным, а координату ф], определяющую его положение в пространстве относительно стойки, называют обобщенной координатой рассматриваемого механизма. Из рис. 2.1 видно, что положение всех звеньев механизма характеризуется одной обобщенной координатой фь а значит, этот механизм имеет одну степень свободы (Я= 1) или является одноподвижным (Ж= 1). [c.53] Очевидно, что число обобщенных координат (подвижность) механизма определяет количество необходимых для его оживления приводов. Поэтому, чтобы правильно создавать машины и механизмы, надо уметь находить их подвижность. [c.53] Отметим, что в машинах и механизмах различают параметрическую и структурную подвижность механизмов [24]. [c.54] Параметрическая подвижность не только зависит от вида звеньев и кинематических пар, входящих в механизм, но и определяется их геометрическими, массовыми и жесткостными характеристиками. Параметрическая подвижность, а также законы движения звеньев и механизмов в целом изучаются в курсе теории колебаний и в данной работе не рассматриваются. [c.54] О структурной подвижности говорят только тогда, когда звенья механизма являются абсолютно жесткими, а кинематические пары представляют собой идеальные связи. Именно такие устройства рассматриваются и изучаются при структурном анализе механизмов. [c.54] Исследования механизмов показывают [4, 5], что они существуют в различных как по мерности, так и по подвижности пространствах. Поэтому разделение механизмов только на пространственные и плоские и развитие их теории только применительно к этим механизмам равносильно тому, как в древности при развитии счета цифрами семь и сорок долго обозначали неопределенно большое количество чего-либо. [c.55] Следовательно, по известным формулам правильно определялась подвижность только тех механизмов, которые соответствовали понятиям плоский и пространственный . Заметим, что в большинстве случаев в технике нашли применение механизмы, соответствующие именно этим условиям. [c.55] Механизмы, которые не укладывались в рамки искусственного разделения, не подпадали под известные формулы, и их подвижность, естественно, определялась неверно. Поэтому такие механизмы относили к исключениям. Их пытались или группировать и этим группам присваивали свои названия, например сферические, клиновые [8], или разделяли на семейства (роды) [26] и подбирали для них свои формулы. Это часто затрудняло анализ структуры механизмов и приводило к ошибкам при определении их подвижности. [c.55] Предлагается отказаться от принятого искусственного разделения механизмов на пространственные и плоские и вывести структурные формулы для механизмов, существующих в любом пространстве [4, 5, 27-32]. [c.55] Вернуться к основной статье