Структура пространственных механизмов

S п. СТРУКТУРА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ [c.47]

II. Структура пространственных механизмов [c.47]

СТРУКТУРА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ 49 [c.49]

Русский ученый Л. В. Ассур (1878—1920) открыл общую закономерность в структуре многозвенных плоских механизмов, применяемую и сейчас при их анализе и синтезе. Он же разработал метод особых точек для кинематического анализа сложных рычажных механизмов. А. П. Малышев (1879—1962) предложил теорию структурного анализа и синтеза применительно к сложным плоским и пространственным механизмам. [c.7]

Рабочие органы автоматических машин и систем, как правило, представляют собой по структуре пространственные кинематические цепи со многими степенями свободы (см. рис. 1.2). В этой связи перед современной теорией машин и механизмов возникают новые задачи по структурному, кинематическому и динамическому анализу и синтезу различных схем механизмов роботов, манипуляторов, шагающих и других машин и систем. Должны быть решены задачи устойчивости движения рабочих органов, изучены колебательные процессы, возникающие в период их движения, рассмотрены задачи, связанные с оптимальными законами движения рабочих органов, разработаны алгоритмы движения этих органов. [c.12]

В частном случае замкнутая кинематическая цепь механизма с одной степенью свободы (№ = ) и одним контуром без избыточных связей (д=0) должна иметь такой набор кинематических пар, чтобы сумма их подвижностей была равна семи для пространственного механизма и четырем — для плоского механизма. Последующие присоединяемые группы звеньев, образующие после присоединения замкнутый контур, должны иметь в своем составе набор кинематических пар, сумма подвижностей которого равна шести для пространственного механизма и трем — для плоского механизма. Учитывая, что в реальных механизмах возможны деформации стойки или других звеньев, любой механизм с оптимальной структурой рассматривается как пространственный. [c.52]

Переходим теперь к исследованию некоторых пространственных механизмов. Рассмотрим сначала кривошипно-ползунный механизм, со структурой которого мы ознакомились в 2. Этот механизм состоит из кривошипа I, шатуна 2, ползуна 3 и стойки 4 (рис. 123). [c.180]

На протяжении более сорока лет в Москве плодотворную научно-исследовательскую и научно-организаторскую деятельность в области теории механизмов и машин вел акад. И. И. Артоболевский. Его труды по теории структуры, по теории пространственных механизмов, синтезу и динамике машин и механизмов стали классическими. Он создал новые методы проективной и кинематической геометрии и аналитической динамики. Акад. Н. Г. Бруевич приложил методы теории вероятностей к исследованию погрешностей действия машин и приборов и явился основателем теории точности механизмов. Он также развил аналитические методы исследования плоских и пространственных механизмов. [c.8]

В течение десяти лет — с 1930 по 1940 г. советскими учеными разрабатываются общие принципы структурного анализа и синтеза как плоских, так и пространственных механизмов. На базе развитой теории структуры механизмов стало возможным создание обобщающей классификации механизмов по их структурным, кинематическим и динамическим свойствам. [c.26]

До 30-х годов вопросы кинематики механизмов решались на основе геометрических методов исследования с использованием простейшего аппарата кинематической геометрии. Этого было вполне достаточно для кинематического анализа простейших по структуре механизмов. При анализе более сложных механизмов ученые и инженеры сталкивались с большими трудностями, так как отсутствовали строго научные рекомендации. Решение задач кинематики отдельных, сложных по структуре механизмов в какой-то мере зависело от удачи и интуиции ученого и инженера. Особенно это относилось к кинематическому анализу пространственных механизмов, многие схемы которых до 30-х годов вообще не были изучены с кинематической точки зрения. [c.27]

На базе развитой теории структуры советские ученые быстро развили и методы кинематического анализа механизмов. Каждому семейству, классу и виду механизмов, установленному разработанной классификацией, соответствовал свой метод кинематического и силового анализа. Кроме геометрического аппарата исследования, широкое применение получил аналитический аппарат, некоторые методы векторного и винтового исчисления и др. Можно утверждать, что к 50-м годам уже не встречалось никаких принципиальных трудностей в решении задач кинематического анализа плоских механизмов. Была создана стройная научная теория кинематического исследования, доступная самым широким кругам инженеров и конструкторов. На основе разработанных методов было произведено большое количество исследований кинематических свойств отдельных механизмов. Были выведены аналитические зависимости, характеризующие взаимосвязи между различными метрическими и кинематическими параметрами плоских и пространственных механизмов, разработаны графические и графо-аналитические приемы определения этих параметров, построены и рассчитаны графики, номограммы, атласы и таблицы. Все это позволило инженерам и конструкторам производить необходимый выбор того или иного механизма, с помощью которого можно было осуществить требуемое движение. [c.27]

Одной из естественных тенденций в развитии машин явилась тенденция к повышению их рабочих скоростей, мощностей и передаваемых сил. До Великой Октябрьской социалистической революции вопросы динамики машин и механизмов были развиты сравнительно мало. В основном изучалась динамика паровых машин, некоторые вопросы динамики поршневых двигателей внутреннего сгорания и теория регулирования неравномерности движения этих машин. Динамика технологических машин начала разрабатываться только после революции. Первые исследования по динамике технологических машин были посвящены сельскохозяйственным машинам. В основу их были положены труды акад. В. П. Горячкина. До 30-х годов нашего столетия работы по динамике машин и механизмов продолжали носить прикладной характер. Рассматривались отдельные задачи динамики применительно к авиадвигателям, сельскохозяйственным, текстильным, пищевым, горным и другим машинам. В основном рассматривались задачи кинетостатики, уравновешивания масс, подбора маховых масс и некоторые вопросы крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания. В период с 1930 по 1940 г. на основе развития теории структуры механизмов появляются работы более общего плана, в которых излагаются методы кинетостатического исследования как плоских, так и пространственных механизмов. Начинают развиваться методы динамического исследования зубчатых, кулачковых и других видов механизмов. [c.29]

Эффективность того или иного способа уравновешивания в определенной мере зависит от простоты конструкции и удобства установки корректирующих масс, а также от утяжеления механизма после присоединения к нему уравновешивающего устройства [1, 2]. В этой связи изыскание рациональных способов имеет весьма важное значение, особенно для пространственных механизмов, которые по структуре сложнее, чем плоские. На сегодняшний день наиболее глубоко разработаны теория и практика уравновешивания плоских механизмов [2, 3]. Заметим, что способы уравновешивания плоских механизмов приемлемы также и для уравновешивания пространственных механизмов. Однако при этом может идти речь только о частичном уравновешивании, так как. максимально могут быть уравновешены только две из трех составляющих главного вектора сил инерции механизма. Очевидно, в этом случае качество уравновешенности пространственного механизма будет сравнительно низким. Профессор М. В. Семенов предложил методику приближенного уравновешивания к-ш гармоники главного вектора сил инерции пространственного механизма посредством трех вращающихся векторов. Для реализации предложенного способа автор рекомендует использовать устройство, состоящее из трех одинаковых конических колес, на которых закреплены корректирующие массы и которые вращаются вокруг соответствующих координатных осей. Необходимо отметить, что при помощи указанного способа достигается весьма эффективное уравновешивание в тех случаях, когда проекции годографа главного вектора сил инерции на координатные плоскости являются круговыми или близкими к ним. [c.50]

При проектировании машин, в которые включены пространственные механизмы, кроме проверки правильности структуры механизма, приходится уточнять величину хода и определять скорости и ускорения отдельных точек, а также выполнять кинетостатические расчеты для нахождения реакций в кинематических парах, величина которых определяет прочные размеры звеньев. [c.30]

Структура и классификация пространственных механизмов [c.54]

Как выяснилось из содержания примера п. 14, для облегчения учета общего динамического эффекта, производимого отдельными звеньями машины, бесчисленное множество сил инерции, связанных с различными материальными точками каждого из звеньев, удобно объединять в равнодействующие или эквивалентные системы сил и пар, сводящиеся в отдельно.м звене к одной или нескольким силам или силам и паре. Как было отмечено в разделе о структуре механизмов (см. т. 1), звенья машин в общем случае совершают пространственные движения. Механизмы машин с пространственным движением звеньев относят к группе пространственных механизмов. Но наиболее распространенным движением звеньев как в плоских, так и в пространственных механизмах является плоское движение, которое может быть поступательным, вращательным и сложно- [c.76]

Структура и классификация механизмов — одна из тем, разработку которой начала Комиссия машиноведения. С этого времени начинается глубокое изучение классификационных идей Л. В. Ассура и их развитие. Иван Иванович работает над созданием общих принципов единой классификации плоских и пространственных механизмов и решает ряд важных задач кинематики и кинетостатики. Он публикует работы Структура кинематика и кинетостатика многозвенных плоских механизмов (1939 г.), Синтез плоских механизмов (1939 г.), Основы единой классификации механизмов (1939 г.), Структура и классификация механизмов (1939 г.). Тогда же вышли в свет и другие работы по самым различным вопросам теории механизмов. [c.13]

Тогда же Иван Иванович начинает интересоваться механизмами со многими степенями свободы, являюш имися неотъемлемой частью роботов и манипуляторов. Работа в этом направлении, несомненно, связана с исследованиями в области медицинской кибернетики, проведенными в 1961—1963 гг., и с исследованиями в области структуры плоских и пространственных механизмов, выполненными во второй половине 30-х годов. [c.9]

В. Л. Кирпичев и Л. В. Ассур ввели в преподавание метод планов скоростей и ускорений, но он очень не скоро стал общепринятым. Для простейших кинематических задач были разработаны способы их аналитического решения, однако при анализе механизмов более сложной структуры исследователи всякий раз сталкивались с большими трудностями, так как в этой области отсутствовали строго научные рекомендации. Что касается исследований пространственных механизмов, то они практически были начаты лишь с 1920 г., когда Н. И. Мерцалов впервые прочитал курс лекций по теории пространственных механизмов в б. Петровской (Тимирязевской) сельскохозяйственной академии (этот курс был опубликован в 1950 г.). [c.367]

В цикле работ 1933—1937 гг., завершенных монографией Теория пространственных механизмов , И. И. Артоболевский развил кинематику пространственных механизмов. Начиная с 1931 г. исследования в области кинематики плоских механизмов выполнял Н. Г. Бруевич он применил для этого теорию структуры механизмов Ассура (1934), предложил новый оригинальный метод решения задач кинематики с помощью векторных уравнений (1935), который распространил затем на исследование пространственных механизмов. [c.367]

Часть первая посвящена структурному и кинематическому анализу механизмов. Она начинается с описания наиболее распространенных видов механизмов с целью ознакомления учащегося с объектами изучения. Далее следуют главы, посвященные теории структуры кинематических цепей и механизмов и их классификации. Этот раздел изложен по той системе, которая в основном принята сейчас в работах советской школы по теории механизмов. При изложении этих вопросов основное внимание уделяется структуре и классификации плоских механизмов. В качестве дополнительного материала, который является необязательным для студентов, излагается вопрос о структуре и классификации пространственных механизмов. Этот материал, напечатанный мелким шрифтом, рассчитан на тех учащихся, которые пожелают в порядке самостоятельного изучения углубить свои знания в теории механизмов. [c.9]

Г. В современном машиностроении находят себе применение пространственные механизмы различных видов. Рассмотрим структуру некоторых наиболее широко применяемых в технике пространственных механизмов. [c.81]

К середине XIX в. в России выросла плеяда талантливых ученых, заложивших основы современной теории механизмов и машин. Основателем русской школы этой науки был великий математик акад. П. Л. Чебышев (1821—1894 гг.), которому принадлежит ряд оригинальных исследований, посвяш,енных синтезу механизмов, теории регуляторов и зубчатых зацеплений, структуре плоских механизмов. Он создал схемы свыше 40 различных механизмов и большое количество их модификаций. Акад. И. А. Вышнеградский явился основателем теории автоматического регулирования его работы в этой области нашли достойного продолжателя в лице выдаюш,егося русского ученого проф. Н. Е. Жуковского, а также словацкого инженера А. Сто-долы и английского физика Д. Максвелла. Н. Е. Жуковскому — отцу русской авиации — принадлежит также ряд работ, посвященных решению задачи динамики машин (теорема о жестком рычаге), исследованию распределения давления между витками резьбы винта и гайки, трения смазочного слоя между шипом и подшипником, выполненных им в соавторстве с акад. С. А. Чаплыгиным и др. Глубокие исследования в области теории смазочного слоя, а также по ременным передачам выполнены почетным академиком Н. П. Петровым. В 1886 г. проф. П. К. Худяков заложил научные основы курса деталей машин. Ученик Н. А. Вышнеградского проф. В. Л. Кирпичев известен как автор графических методов исследований статики и кинематики механизмов. Он первым начал читать (в Петербургском технологическом институте) курс деталей машин как самостоятельную дисциплину и издал в 1898 г. первый учебник под тем же названием, В его популярной до сих пор книге Беседы о механике решены задачи равновесия сил, действующих в стержневых механизмах, динамики машин и др. Выдающийся советский ученый проф. Н. И. Мерцалов дал новые оригинальные решения задач кинематики и динамики механизмов. В 1914 г. он написал труд Динамика механизмов , который явился первым систематическим курсом в этой области. Н. И. Мерцалов первым начал исследовать пространственные механизмы. Акад. В. П. Горячкин провел фундаментальные исследования в области теории сельскохозяйственных машин. [c.7]

В последующие годы появился ряд работ, развивающих вопросы структуры плоских и пространственных механизмов. Не претендуя на подробный анализ, укажем только, что в основе этих работ лежат идеи Ассура, по даны интересные их интерпретации. Так, И. И. Колчин вводит дополнительно в структурную формулу Малышева — Сомова член, характеризующий число избыточ- [c.202]

Именно в эти годы, например, трудами В. М. Кована, А. Б. Яхина, А. П. Соколовского, Б. С. Балакшина и многих других были созданы я сформулированы научные основы технологии машиностроения. На эти годы приходится начало творческой деятельности выдающегося советского ученого — академика И. И. Артоболевского, выпускника Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, виднейшего организатора советской школы теории механизмов и машин. Б этот период И. И. Артоболевский выполнил обобщающие работы по теории пространственных механизмов, кинетостатике, структуре и классификации механизмов машин. [c.29]

Прежде всего по структуре и синтезу механизмов следует отметить работы акад. П. Л. Чебышева (1821 —1894 г.), который первым установил так называемую структурную формулу механизмов, по которой на основании схемы механизма можно подсчитать число степеней свободы, характеризующее его подвижность [1] . Он известен также как создатель аналитического метода синтеза шарнирных механизмов, на основании которого можно спроектировать шарнирный механизм, в котором ведомая точка будет описывать траекторию, лучше всего приближающуюся к заданной траектории, в частности прямолинейной. В результате своего аналитического метода, основанного на созданной им специально для этой цели теории функций, наименее отклоняющихся от нуля, Чебышевым предложена целая серия таких приближенно направляющих механизмов. Работы Чебышева по структуре механизмов в дореволюционное время были продолжены проф. Варшавского университета П. И. Сомовым и проф. СПБ Политехнического института Л. В. Ассуром [2]. Последним разработан общий метод создания сложных механизмов из особых образований, которые получили название в честь их автора групп Ассура. Работы Ассура были продолжены и развиты акад. И. И. Артоболевским и чл.-корр. АН проф. В. В. Добровольским. Последними, а также проф. А. П. Малышевым произведено обобщение структурной формулы Чебышева, и в этом виде она стала применена для так называемых пространственных механизмов, в то время как в первоначальном виде формула была справедлива лишь для плоских механизмов. Кроме того, И. И. Артоболевским и В. В. Добровольским была разработана классификация пространственных механизмов с распределением их по семействам и классам. [c.6]

В период с 1932 по 1937 г. Иван Иванович продолжает заниматься пространственными механизмами. Им были опубликованы монография Теория пространственных механизмов , статья Структура и кинематика механизмов с качающимися шайбами и ряд других статей, а также Теория и методы уравновешивания щековых дробилок (в соавторстве с С. И. Артоболевским и Б. В. Эдельштейном), Теория вибрационного грохота с приводом Бюлера , Методы уравновешивания сил инерции в рабочих машинах со сложными кинематическими схемами . В 1936 г по предложению С. А. Чаплыгина ему была присвоена степень доктора технических наук без защиты диссертации. С 1937 г. он приступил к работе в Комиссии машиноведения при Отделении технических наук АН СССР. После преобразования Комиссии в Институт машиноведения И. И. Артоболевский возглавил в нем отдел машин и механизмов. [c.12]

Много внимания уделил В. П. Горячкин общей гео-рии механизмов и машин, рассмотрев структуру кинематику и динамику плоских и пространственных меха- низмОв. Большая его заслуга — внедрение в практическую механику аналитических методов исследования кинематики и динамики механизмов сельскохозяйственных 1машин. Одним из первых он вместе с профессором Н. И. Мерцаловым начал изучать пространственные механизмы. Можно без преувеличения утверждать, что они как бы предвидели, что с появлением ЭВМ и роботов аналитические методы и теория пространственных механизмов займут важное место в задачах проектирования принципиально новых машин. [c.148]

В период с 1932 по 1937 г. Иван Иванович продолжает заниматься пространственными механизмами. Им были опубликованы монография Теория пространственных механизмов , статья Структура и кинематика механизмов с качающимися шайбами и ряд других статей, а также Теория и методы уравновешивания ш ековых дробилок (в соавторстве с С. И. Артоболевским и Б. В. Эдельштейном), Теория вибрационного грохота , Методы уравновешивания сил инерции в рабочих машинах со сложными кинематическими схемами . В 1936 г. по предложению [c.5]

Соответственно все структурные схемы одноподвижных пространственных механизмов, реализующих заданные положения е, могут быть подразделены на шесть групп. Ограничимся рассмотрением наиболее простых по структуре механизмов, образуемых искгао-чительно на базе бинарных звеньев. В табл. 3.2.1 представлены по три варианта таких механизмов, принадлежащих всем шести ipyn-пам. [c.435]

До Великой Октябрьской социалистической революции исследования в области механики машин проводились лишь в немногих университетских городах — в Петербурге, Москве, Одессе, Харькове, Киеве. Революция изменила и расширила географию высших учебных заведений страны, что сразу же отразилось и на развитии науки о машинах исследования по теории механизмов публикуются также в Томске, Владивостоке, Свердловске и других научных центрах Союза. До середины 30-х годов усилия отдельных ученых были разобш ены затем на основе общности тематики и методов исследования начинают складываться научные школы. Основной тематикой сперва были вопросы структуры и классификации механизмов, кинематика и кинетостатика плоских и пространственных механизмов значительно в меньшей степени изучались методы синтеза механизмов, кинематика и динамика кулачковых и зубчатых механизмов. Немного работ было посвяш,ено вопросам теории машин автоматического действия и динамике машин. [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...