Структурный синтез и анализ механизмов

Структурный синтез и анализ механизмов [c.24]

Основные принципы структурного синтеза и анализа плоских механизмов с кинематическими парами V класса и классификацию таких механизмов, увязанную с методами их кинематического и силового исследования, впервые предложил русский ученый Л. В. Ас-сур в 1914 году. Развивая идеи Л. В. Ассура, академик И. И. Артоболевский предложил структурную классификацию плоских механизмов с кинематическими парами IV и V классов, которая используется при их изучении. При этом механизмы с парами [c.25]

В послевоенный период выявилась тенденция более широкого использования в машинах наряду с чисто механическими системами механизмов с гидравлическими, пневматическими и электрическими устройствами. Это побудило исследователей начать работы по анализу и синтезу таких механизмов. Теория пневматических систем развивалась в направлении создания методов синтеза как силовых передач, так и систем управления применительно к машинам-автоматам. Исследование механизмов с гидравлическими устройствами велось в направлении развития методов их динамического анализа и структурного синтеза и учета тех физических процессов, которые в них происходят. [c.28]

Основным содержанием сборника являются алгоритмы для ЭВМ по теории структуры механизмов, анализу и синтезу рычажных, кулачковых, зубчатых и комбинированных механизмов, по синтезу и динамике механизмов с различными устройствами, используемыми в машинах и приборах автоматического действия, динамике машин, производительности машин-автоматов, структурному синтезу и управлению машинами-автоматами. [c.3]

Решение задачи выбора механизмов захватов и разработки методов их синтеза и анализа (структурного, кинематического и динамического) облегчает классификация механизмов захватов по следующим признакам 1) характеру воздействия на объект транспортирования (ОТ) 2) расположению элементов захватов относительно ОТ 3) виду контактирования элементов захватов с ОТ 4) структурно-конструктивному признаку. [c.231]

В теории механизмов рассматриваются структурный анализ и структурный синтез механизмов. [c.7]

В задачу синтеза входит проектирование по заданным условиям структурной схемы механизма. Следует отличать структурную схему механизма от кинематической. В структурной схеме указываются стойка, виды кинематических пар и их взаимное расположение в механизме. Размеры звеньев не учитываются. Составление структурной схемы необходимо в первую очередь для проведения структурного анализа механизма. В кинематической схеме известны размеры, необходимые для кинематического анализа, силового расчета механизма и дальнейшей разработки его конструкции. [c.7]

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]

По курсу ТММ на ЭЦВМ можно решать задачи кинематического анализа и синтеза механизмов с низшими и высшими кинематическими парами, кинетостатический анализ механизмов, синтез систем управления машин-автоматов, структурный и динамический синтез манипуляторов. [c.8]

Подходящий тип механизма конструктор выбирает исходя из конкретного вида функциональной зависимости у (1) = х (/)), величины мощности, которая должна одновременно с преобразованием движения передаваться механизмом, допускаемых размеров механизма и т. п. Выбор типа механизма в данном случае и есть пример его структурного синтеза, проводимого исходя из анализа использования различного рода структур. [c.149]

Исследование структуры механизма обычно ведется в последовательности, обратной ходу образования (синтеза) структурной схемы механизма, т. е. последовательным отсоединением от схемы механизма структурных групп. Правильный структурный анализ механизма мол<ет быть осуществлен только после исключения из схемы механизма пассивных связей и лишних степеней свободы, а также замены кинематических пар IV класса парами [c.27]

В первой части рассмотрены методы структурного и метрического синтеза и кинематического анализа рычажных, кулачковых и зубчатых механизмов. [c.2]

В первой части излагаются методы структурного и метрического синтеза и кинематического анализа рычажных, кулачковых и зубчатых механизмов. Эти механизмы широко применяют в современном машиностроении для механизации различных технологических процессов. Задачи механизации могут быть решены в разных вариантах, причем конструктор располагает большими возможностями использования тех или иных механизмов, из которых следует выбрать наиболее целесообразный для заданных условий. Поэтому авторы сочли полезным в начале основных глав учебника [c.3]

Применение метода матриц было показано ранее при решении задач структурного анализа (гл. I) и метрического синтеза рычажных плоских механизмов (гл. II). При исследовании пространственных цепей механических рук роботов матрицы позволяют упорядочить выполняемые действия в процессе многократного пре- [c.514]

Как плоские, так и пространственные структурные группы используются не только при структурном синтезе, но и при анализе механизмов. [c.31]

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]

Выбор той или иной структурной схемы механизма и его конструктивного воплощения, также составляющий один из этапов анализа, не является однозначной задачей и, как известно, во многом зависит от опыта и интуиции конструктора. Однако несомненно, что роль объективных динамических показателей при выборе типа механизма с каждым годом повышается. В некоторых случаях даже удается непосредственно включить эту задачу в алгоритм оптимального синтеза [50]. При выборе схемы механизма следует иметь в виду опасность односторонней оценки эксплуатационных возможностей тех или иных цикловых механизмов. В этом смысле весьма показательным примером является конкуренция между рычажными и кулачковыми механизмами. Как известно, долгое время рычажные механизмы использовались лишь для получения непрерывного движения ведомых звеньев. Однако в течение последних десятилетий имеет место тенденция вытеснения кулачковых механизмов рычажными даже в тех случаях, когда в соответствии с заданной цикловой диаграммой машины необходимы достаточно длительные выстой ведомого звена. Если бы сопоставление динамических показателей этих механизмов производилось лишь с учетом идеальных расчетных зависимостей, то четко выявились бы преимущества кулачкового механизма, обладающего существенно большими возможностями при оптимизации законов движения. Однако во многих случаях более существенную роль играют динамические эффекты, вызванные ошибками изготовления и сборки механизма. Рабочие поверхности элементов низших кинематических пар, используемых в рычажных механизмах, весьма просты и по сравнению со сложными профилями кулаков могут быть изготовлены точнее. [c.47]

Задача изучения механики роботов, манипуляторов, шагающих и других машин и систем тесно переплетается с задачами управления в самом широком понимании вопросов управления, т. е. включая разработку искусственного интеллекта для них. В первую очередь должны быть развиты работы по структурному, кинематическому и динамическому анализу и синтезу различных схем механизмов, роботов, манипуляторов, шагающих и других машин и систем. [c.138]

Теория пневматических систем машин — новый раздел общей теории машин и механизмов. В отличие от исследования машин, состоящих только из механизмов с твердыми звеньями, динамика которых полностью описывается уравнением движения, при исследовании пневматических систем уравнение движения рабочих органов должно быть решено совместно с уравнениями термодинамических процессов изменения состояния сжатого воздуха, являющегося рабочим телом системы. Таким образом, теория пневматических систем использует данные различных отраслей науки — механики твердого тела и механики упругой жидкости. При разработке методов динамического анализа и синтеза пневматических систем используются результаты, полученные как в общей теории машин, так и в термо- и газодинамике. Кроме вопросов динамики, существенными являются также вопросы логического анализа и синтеза пневматических систем, для решения которых используется аппарат математической логики, а также методы структурного синтеза релейных схем. [c.166]

В книге рассматриваются современные топологические методы исследования (теории графов, структурных чисел, матриц), применяемые для анализа и синтеза кинематических схем зубчатых меха низмов. приводятся необходимые сведения из теории графов, теории матриц, структурных чисел и связанные с ними топологические представления структур механизмов. Описываются методы определения различных показателей механизмов, основанные на введенных топологических представлениях. [c.2]

Функционально-конструктивная классификация механизмов захвата позволила синтезировать новые схемы механизмов захватов, выполнить их структурный анализ, выбрать рациональные методы метрического синтеза и кинематического анализа. Одна из схем показана на рис. 5.3. [c.231]

Усложнение понятия машины, вызванное практикой современной научно-технической революции, обусловило новое развитие вопросов структуры и классификации механизмов с самых различных точек зрения. Начиная со второй половины пятидесятых годов появилась серия работ по вопросам структуры и классификации механизмов, авторы которых пробуют найти общие решения этих вопросов, соответствующие современному уровню машиностроительной (и приборостроительной) техники. При этом исследуются не только новые структурные элементы механизмов, но и их группировка и классификация в качестве рабочего аппарата применяются некоторые новые разделы математики. Зачастую работы по вопросам структуры и классификации механизмов мыслятся как поиски путей к новым методам их анализа и синтеза. [c.366]

Основное внимание в книге уделено анализу, синтезу и взаимодействию структурных элементов, составляюш,их машины-автоматы, т. е. исполнительным механизмам и системам управления. Описанию конкретных машин-автоматов отведено мало места — оно дано только с целью иллюстрации конструктивного и расчетного материала. [c.3]

Кинематическая схема РМ — это его структурная схема с учетом геометрических размеров звеньев. Кинематическая схема РМ используется для кинематического анализа и синтеза. В кинематической схеме учитываются не все размеры звеньев, а только те из них, которые являются существенными для кинематического анализа механизма (например, это размеры, задающие взаимное расположение осей кинематических пар). Такие размеры называются параметрами кинематической схемы РМ. Рациональная кинематическая схема РМ должна иметь минимально возможное число параметров, так как эти параметры используются для построения математической модели РМ. [c.326]

Третья глава посвящена структурному синтезу механизмов и структурных групп и разработке их математических моделей. Показана эффективность применения разработанных математических моделей при структурном анализе и синтезе машин и механизмов. Рассматриваются методы образования машин. [c.7]

В настоящей главе рассматриваются традиционные методы синтеза машин и механизмов и разрабатываются принципиально новые основы синтеза простых и сложных механизмов как с разомкнутыми, так и с замкнутыми кинематическими цепями. Предлагаемые новые методы структурного синтеза механизмов основываются на построении и анализе разработанных структурных математических моделей механизмов [4, 5, 31, 32, 57]. [c.169]

Анализ (3.6),...,(3.10) показывает, что в машинах и механизмах имеется большое количество разнообразных структурных групп. Это усложняет их анализ и синтез. С целью упрощения изучения и анализа группы Ассура пытаются классифицировать. [c.180]

Структурные математические модели (3.18) и (3.19) могут использоваться как при анализе машин и механизмов, так и при их синтезе [5, 57, 65]. Сначала покажем эффективность применения структурных математических моделей при анализе механизмов. [c.186]

Исследование структуры механизма обычно ведется в последовательности обратной ходу образования структурной схемы механизма (синтеза) т. е. последовательным отсоединением от кинематической схемы механизма структурных групп. Правильный структурный анализ механизма может быть осуществлен только после исключения из кинематической схемы механизма пассивных связей и лишних степеней свободы, а также замены кинематических пар IV класса парами V класса. При этом подвижность механизма должна соответствовать числу ведущих звеньев, связанных кинематическими парами со стойкой. [c.25]

Теория механизмов и машин — наука, изучающая общие методы структурного и динамического анализа и синтеза различных механизмов, механику машин. Важно подчеркнуть, что излагаемые в теории механизмов и машин методы пригодны для проектирования любого механизма и не зависят от его технического назначения,, а также физической природы рабочего процесса машины. [c.4]

По формулам (2.1) — (2.4) проводят структурный анализ имеющихся механизмов и синтез структурных схем новых механизмов. [c.34]

Структурный анализ и синтез механизмов. Влияние избыточных связей на работоспособность и надежность машин [c.34]

Структурный анализ выполняется в порядке, обратном синтезу. Так как структурная схема механизма формируется последовательным присоединением структурных групп к входным звеньям, то их выделение из структурной схемы начинается с групп, в которые входят выходные звенья. При этом подсчитывают степень подвижности оставшейся части механизма, которая должна равняться степени подвижности исходного механизма, и проверяют, не распалась ли кинематическая цепь на не связанные между собой части. После выделения всех структурных групп остаются механизмы 1 класса — стойка и входные звенья. [c.37]

В этом разделе книги кратко изложены основные сведения из теориии механизмов. Рассмотрены структура и кинематические характеристики наиболее распространенных механизмов, приведены примеры их схем и изложены принципы структурного синтеза и анализа механизмов. Даны сведения о классификации механизмов, их узлов и деталей. Сформулированы задачи и рассмотрены методы кинематического и силового исследования и расчета механизмов, широко применяющихся в приборах, автоматических системах и машинах различного назначения. При ведены краткие сведения по основным вопросам динамики механизмов. [c.11]

В книге даются основные понятия и определения теории механизмов и мащии, сведения о структурном анализе и синтезе схем механизмов и их классификация, сущность различных методов синтеза, его этапы, методика синтеза рычажных механизмов, зубчатых механизмов и зацеплений, механизмов прерывистого движения. Рассматриваются аналитические и графические методы кинематического анализа механизмов, основы динамического синтеза и анализа, методы силового расчета плоских рычажных механизмов без учета и с учетом сил трения, механизмов с высшими парами. Значительное внимание уделено основам теории машин-автоматов и их систем управления. [c.3]

Теория структуры механизмов развивалась в работах очень многих советских и зарубежных ученых не только на базе идей Ассура. Многие использовали структурные уравнения Грюблера, Кутцбаха, Альта и др. Применяли для исследования структуры и кинематики механизмов теорию графов, матрично — тензорные методы, теорию винтов, методы комплексных переменных, методы проективной геометрии и, наконец, векторное исчисление и т. д. Однако рассмотрение этих работ не входит в задачи данной книги здесь дается обзор только тех работ, которые в качестве своего научного кредо имеют принципы и идеи, заложенные Ассуром. Авторами сделана попытка обозрения тех основных направлений в развитии теории структуры, анализа и синтеза механизмов, которые, базируясь на идеях Ассура, значительно вышли за рамки его работ и обогатили теорию механизмов новыми методами анализа и синтеза механизмов. [c.203]

Язык структурного описания механизмов (СТРОМ) предназначается для описания плоских и пространственных шарнирнорычажных механизмов с жесткими звеньями, для задания исходных данных при решении задач структурного синтеза, кинематического и динамического анализа, а также для задачи статики. Этот язык является входным для программной системы исследования на ЭЦВМ рассматриваемых механизмов. При разбротке языка СТРОМ учтены особенности языка системы IMP и возможности средств вычислительной техники. Он позволяет исследователю описывать механизм и тип анализа, используя ключевые слова [1-3]. [c.149]

Одной из важнейших в этом научном направлении является проблема создания автоматических локомоци-онных машин, в том числе передвигающихся с помощью конечностей, т, е. проблема механики и управления шагающими машинами и другими подобными устройствами. Создание локомоционных устройств, передвигающихся с помощью конечностей, требует решения задач структурного, кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов, выбора и проектирования двигателей, разработки легких, малогабаритных и мощных приводов с высоким КПД. К этой проблеме относятся и задачи разработки экзоскелетонов, т. е. устройств, совершенствующих силовые параметры человека, увеличивающих его выносливость и создающих возможность его перемещения при повреждении опорно-двигательного аппарата. [c.139]

Научные основы структурного синтеза механизмов разрабатываются более ста лет [1]. Первые основополагающие работы в этом направлении были сделаны П. Л. Чебышевым и Л. В. Ассуром. Однако анализ научной литературы [4—9, 11, 22, 25, 49, 57], посвященной структурному синтезу машин и механизмов, позволяет сделать вывод, что этот раздел теории машин и механизмов еще слабо разработан. [c.169]

Дальнейший анализ решений структурной модели (3.25) показывает, что при наличии в механизме только одного подвижного трехвершинного (Т = 3) звена, заданного условиями синтеза, и остальных линейных (t = 2) не удается обеспечить более трех присоединений к стойке. [c.198]

С точки зрения теории структурного синтеза этот процесс практически бесконечен. Это связано с тем, что можно беспредельно развивать виды и длины кинематических цепей, а значит, будут каждый раз появляться новые объекты для исследования структуры. Понятно, что заниматься созданием и анализом абстрактных механизмов нецелесообразно. Делать это имеет смысл только тогда, когда в этом возникла практическая необходимость. Однако с точки зрения теории случай, когда механизм состоит только из одного одновершинного (/=1) звена, имеет смысл исследовать. [c.203]

Смелягин A. И. Синтез структурных групп// Проблемы анализа и синтеза механизмов и машин Межвуз. сб. науч. тр. - Новосибирск Изд-во НГТУ, 1997. [c.302]

При анализе реальных конструкций и их кинематических схем выявляются либо дополнительные подвижности И/ , либо избыточные структурные связи q относительно основной схемы механизма с заданным числом степеней свободы U/.i. Из дополнительных подвижностей выделяют местные подвижности звена и местные подвижности группы звеньев W,. Местную подвижность имеют [1лавающие оси, втулки и пальцы, кольца некоторых типов подшипников, блоки, шкивы, ролики в кулачковых механизмах и т. п. Особенность местной подвижности звена заключается в том (см. рис. 2.11, а), что реализация ее не вызывает перемешения остальных звеньев механизма. Местная подвижность звена имеет определенное функциональное назначение, ибо она позволяет, например, уменьшать износ элементов кинематической пары, улучшить условия смазки, повысить коэффициент полезного действия (к.п.д.), надежность, долговечность узлов машин. Общее число местных подвижностей звеньев в кинематической цепи следует выявлять на первоначальной стадии структурного анализа и синтеза механизма. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...