Основы структурного анализа механизмов

ОСНОВЫ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА МЕХАНИЗМОВ [c.15]

В те же годы Чебышев продолжал свои исследования в области теории шарнирных механизмов. В 1869 г. была опубликована его работа О параллелограммах , в которой он заложил основы структурного анализа механизмов. Он нашел, что механизмы параллелограммов можно рассматривать как системы прямых линий, связанных шарнирами, что длины отрезков прямых в этом случае являются неизменными и что шарниры, соединяющие каждый по два отрезка, накладывают по два условия связи . Обозначая через т число звеньев, п — число шарниров, связней [c.66]

Непосредственное вычисление положений звеньев и координат точек, скоростей и ускорений ведомых звеньев многозвенных механизмов по заданным положениям скорости и ускорения начального звена представляет собой значительные трудности, поэтому практически более удобно процесс расчета построить на основе структурного анализа механизма. Действительно, если многозвенный механизм разложен на элементарные группы Ассура и закон движения начального звена задан, то можно, очевидно, определить координаты точек первой присоединенной группы звеньев, их скорости и ускорения, в том числе и точек, сведения о законе движения которых [c.134]

Разложение кинематической цепи механизма на структурные группы и начальные механизмы называют структурным анализом. Исследуя структуру механизма, необходимо определить число звеньев, число и класс кинематических пар, степень подвижности, а также установить класс и порядок структурных групп, входящих в его состав. Основой для такого исследования служит структурная схема механизма, не содержащая пассивных связей и лишних степеней свободы. Кроме того, степень подвижности механизма должна соответствовать количеству его ведущих звеньев, а последние должны входить в кинематические пары со стойкой. [c.28]

Современные методы кинематического и кинетостатического анализа, а в значительной степени и методы синтеза механизмов увязаны со структурной классификацией их. Структурная классификация Ассура — Артоболевского является одной из наиболее рациональных классификаций плоских рычажных механизмов с низшими парами. На ее основе разработан структурный анализ плоских механизмов. Достоинством этой классификации является то, что она увязывается с методами кинематического. [c.30]

Конкретные формулы, чем для общего структурного анализа и иллюстрации закономерностей построения. Этих формул в книге Основы теории проектирования станков-автоматов не было, как не было и численных значений исходных данных по надежности механизмов, устройств, инструмента. Иными словами, не было моста между общей теорией построения и конкретными задачами расчета и проектирования. [c.62]

Работы, посвященные механизму избирательного переноса при трении, интересны также тем, что в них использовался, как правило, комплексный подход в трактовке фрикционного взаимодействия с позиций физико-химической механики контактного взаимодействия, основы которой были заложены работами П. А. Ребиндера. При этом, пожалуй, впервые в трибологической практике одновременно использовались методы тонкого структурного анализа, различные виды электронной микроскопии, акустические и электрические методы исследований. [c.30]

В теорию механизмов и машин прочно вошла структурная классификация механизмов по Ассуру—Артоболевскому. На основе этой классификации можно установить связь между строением (структурой) каждого механизма и методами, а также последовательностью его кинематического и силового расчета. Иначе говоря, структурная классификация механизмов практически используется для анализа уже готовых кинематических схем и поэтому в настоящем пособии, она изложена (гл. 2, 5) после параграфов, посвященных проектированию схем. [c.9]

Синтез (проектирование) новой машины или исследование уже имеюш,ейся приходится начинать с составления кинематической схемы ее механизмов. Кинематическая схема изображает механизм в упрощенном виде. Кинематическая схема и проведенный на основе ее структурный анализ служат исходными данными для кинематического и силового расчета механизма. [c.11]

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]

Настоящая работа написана на основе анализа большого числа литературных источников и собственных научных трудов автора. В ней обобщены и изложены современные взгляды на структурный анализ и синтез механизмов и машин. [c.299]

Как следует из вышеизложенного, анализ зарождения и развития разрушения в элементе конструкции в значительной степени зависит от универсальности тех или иных локальных критериев разрушения. При формулировке критериев эмпирическим путем — только на основе непосредственных механических испытаний — возникает опасность неадекватной оценки разрушения конструкции при нагружении, отличном от нагружения при проведенных экспериментах. Повысить степень универсальности локальных критериев можно, опираясь на физические механизмы, протекающие на микроуровне. Одним из путей решения данного вопроса является создание физико-механических моделей разрушения материала, на основании которых могут быть даны формулировки локальных критериев разрушения в терминах механики сплошной среды на базе физических и структурных процессов деформирования и повреждения материала. [c.9]

Кроме феноменологических подходов к проблеме хрупкого разрушения в настоящее время интенсивно развиваются исследования по анализу предельного состояния кристаллических твердых тел на основе физических механизмов образования, роста и объединения микротрещин. Разработаны дислокационные модели зарождения и подрастания микротрещины [4, 24, 25,. 106, 199, 230, 247], накоплен значительный материал по изучению закономерностей образования и роста микротрещин в различных структурах [8, 22, 31, ИЗ, 183, 213, 359, 375, 381], подробно изучены макроскопические характеристики разрушения, в том числе зависимости истинного разрушающего напряжения от разных факторов, таких, как диаметр зерна, температура и т. д. [6, 101, 107—109, 121, 149—151, 170, 191, 199, 222, 387, 390, 410, 429]. Как отмечалось выше, при формулировке критериев разрушения наиболее целесообразным представляется подход, интерпретирующий механические макроскопические характеристики исходя из структурных процессов, контролирующих разрушение в тех или иных условиях. [c.59]

В книге излагаются структурный и кинематический анализы, динамика и точность механизмов, рассматриваются вопросы движения механизмов под действием заданных сил, погрешности механизмов и причины их возникновения. Даются основы расчетов на прочность, жесткость и устойчивость деталей механизмов и приборов, методы проектирования основных передаточных механизмов и защиты механизмов и приборов от колебаний изложены принципы их конструирования. [c.2]

Автомодельное поведение материала в области I и П1 проявляется, в первую очередь, в неизменности механизма разрушения, следовательно, в неизменности наблюдаемого рельефа излома независимо от свойств (механических характеристик) и структурного состояния материала. Из качественного анализа рельефа излома, когда разрушение реализовано в области I или П1, нельзя сделать заключение о том, каким было внешнее воздействие (скорость нагружения, температура, количество и направление действия сил и др.), и невозможно определить, какой материал разрушен (на какой основе), а также каковы его структурные особенности. При низкой скорости деформации могут проявляться и доминировать процессы скольжения в случае вязкого разрушения, и межзеренное проскальзывание в случае хрупкого разрушения. Однако эти особенности формирования рельефа излома могут быть одновременно следствием попадания в температурный интервал [c.82]

Проведение эксперимента. Анализ литературных данных свидетельствует о том, что процесс разрушения металлов и сплавов при объемном циклическом деформировании характеризуется однозначными закономерностями структурных изменений только в области малоцикловой усталости. На этом основании область контактных давлений, превышающих предел текучести материала, была выбрана для анализа закономерностей структурных изменений при трении. Малоцикловая усталость (область пластического контакта) реализуется преимущественно при сухом трении скольжения при больших контактных давлениях и температурах выше 100 °С. В этих условиях работают муфты, тормозные устройства, опорно-поворотные круги экскаваторов [20, 22, 51, 93]. Наиболее распространенным материалом в такого рода узлах являются стали и металлокерамики на железной основе. Выбор материала для исследования (сталь 45) обусловлен не только его практической применимостью в узлах трения, но и изученностью с точки зрения развития разрушения при объемном циклическом деформировании, что является необходимым условием для сопоставления механизма разрушения при объемной и фрикционной усталости. [c.38]

И если прикладное направление базируется главным образом на законах механики, сопротивления материалов, теории резания, то научно-теоретической основой проблемных исследований являются положения теории производительности, надежности, технико-экономической эффективности. Поэтому не случайно Г. А. Шаумян явился основоположником нового направления науки о машинах — теории производительности рабочих машин, которая в настоящее время получила широкое развитие в самых различных отраслях производства. Он неустанно подчеркивал, что теория производительности — это не просто подсчет производительности или количества выпущенной продукции. Она прежде всего инструмент анализа и синтеза машин, их оптимального построения и эксплуатации. Математическую основу теории производительности составляют уравнения, связывающие показатели производительности с технологическими, конструктивными, структурными и эксплуатационными параметрами машин и систем машин. Тем самым делается возможным сравнение вариантов машин с различными сочетаниями параметров, оценка прогрессивности технологических процессов и их стабильности, конструктивного совершенства машин, надежности механизмов и инструмента, мобильности при переналадке и т. д. [c.6]

Рассмотрены основы проектирования н эксплуатации АЛ. Для различных типов АЛ дан анализ задач, решаемых на основных этапах их проектирования, изложены методы определения важнейших технико-экономических показателей, автоматизации проектирования линий и их элементов на ЭВМ. Особое внимание уделено задачам оптимального проектирования — выбору вариантов технологического процесса, структурно-компоновочных схем построения линий и систем машин, наиболее рациональных параметров унифицированных механизмов и агрегатов, способов обслуживания. Специальные разделы посвящены приемно-сдаточным испытаниям и разработке систем рациональной эксплуатации линий. [c.4]

Из всех режимов функционирования наибольшей информативностью для выделения структурных параметров обладает режим непосредственного использования по назначению, характеризующийся динамическими знакопеременными нагрузками. Эти нагрузки (Мд), воздействуя на выходное звено механизма, приводят к полному выбору суммарного углового зазора. В связи с изложенным за основу системы диагностирования целесообразно выбрать динамический метод [4, 5] — одновременную регистрацию параметров динамического процесса (углового перемещения выходного звена, скорости, ускорения характерных элементов привода) для их дальнейшего анализа. Для более упорядоченного воздействия и исключения помех от нагрузки в работе предлагается устройство динамического возбуждения колебаний в объекте — установка тестовых воздействий (УТФ). Задача УТФ — организация реверсивного поворота выходного звена в пределах полного углового зазора при малых значениях угловой скорости 0)1. [c.108]

Проведенный на основе представления о структурных элементах деформации анализ литературного материала по фрагментации структуры на различных стадиях пластического течения и в условиях вязкого разрушения также убедительно показывает, что фрагментацию структуры следует рассматривать как механизм макропластического течения кристаллов. [c.4]

Системный подход является направлением методологии специального научного познания, в основе которого лежит исследование объектов как систем. Методологическая специфика системного подхода определяется ориентацией исследования на раскрытие целостности объекта и создающих ее механизмов, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую теоретическую картину. Широкое развитие и использование системного подхода является характерной особенностью современной науки и техники. Системный подход необходим при анализе качества и, в частности, надежности самых разнообразных ПТМ,- являющихся неотъемлемой составной частью сложных автоматизированных комплексов производства в различных отраслях народного хозяйства. Изучение физических процессов, которые приводят к изменению показателей качества изделий и их элементов, наиболее полно мой<но провести лишь в рамках системного подхода при анализе системы человек изделие — среда. Необходимость системного подхода при изучении сложных систем вытекает из рассмотрения системных принципов, к которым относятся целостность, структурность, взаимозависимость системы и среды, иерархичность, множественность описания каждой системы и др. [c.20]

В предлагаемой читателю монографии рассмотрены методологические основы и примеры применения нового подхода к прогнозированию механических свойств композиционных материалов на основе анализа микро- и макро механизмов разрушения. Методом для реализации этого подхода является структурно-имитационное моделирование процессов на ЭВМ. [c.4]

Реформацию об отдельных микро механизмах разрушения, их последовательности и взаимодействии получают, используя разнообразные экспериментальные методы, например, микро структурные (металлографические) исследования и фрактографический анализ. В то же время получение критериев локальных разрушений и анализ взаимодействия микромеханизмов разрушения проводятся на основе исследования перераспределения напряжений в материалах, сопутствующего отдельным актам раз- [c.8]

На основе многочисленных экспериментальных и теоретических исследований 45, 53—57] сформулирован дислокационный механизм внутреннего трения, объясняющий явление рассеяния механической энергии с позиций теории дислокаций. В общем случае для исследованного частотного интервала измерений декремента колебаний (2—3 кгц) при фиксированной амплитуде колебаний процессы, приводящие к увеличению плотности подвижных дислокаций, должны вызывать возрастание фона внутреннего трения, а процессы, связанные с блокированием порождаемых и движущихся дислокаций,— должны снижать уровень внутреннего трения. Таким образом, при анализе структурных изменений, вызываемых циклическим нагружением, необходимо учитывать не только чисто количественные факторы (увеличение плотности дефектов), но и взаимодействие дислокаций с атомами примесей и вакансиями, перераспределение дислокаций и возможность их взаимной блокировки при образовании скоплений достаточно высокой плотности. На процессы рассеяния механической энергии будут оказывать влияние также процессы [c.107]

В основе анализа строения механизмов лежат структурные группы Ассура, не меняющие подвижность механизма. [c.105]

Для успешного решения задач проектирования новых механизмов и анализа существующих необходимо изучить основные методы структурного, кинематического и силового исследования механизмов, а также основы конструирования и расчета механизмов, их деталей и узлов, с учетом факторов, влияющих на их точность. [c.34]

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]

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]

Проблема оставалась нерешенной. Как ее решить В каком направлении развивать конструкции и компоновки автоматов Как прогнозировать их развитие Эти и многие другие вопросы волновали Шаумяна. Он все яснее видел необходимость в переходе от конкретного конструктивного анализа, которым занимался до сих нор, к обобщенному структурному, к систематике схемных решений, опирающейся на признаки, наиболее специфичные для автоматов принцип их действия и характер управления. По какому критерию их сравнивать и что положить в основу количественного анализа Очевидно, те критерии, которые определяют самое назначение автоматов, целесообразность их создания. Но здесь молодого исследователя ждали новые. неясности и сомнения. Считалось, что машины-автоматы и полуавтоматы создаются для того, чтобы избавить человека от тяжелого и монотонного труда в процессе производства, передав на могучие плечи машин выполнение тех функций, которые прежде осуществлялись человеком вручную. Однако это ли главное Почему считается, что автоматизация чуть ли не автоматически облегчает труд человека Ведь интенсивность труда рабочего-оператора многошпиндель-ного полуавтомата намного выше, чем токаря универсального станка — последний работает поочередно с машиной. Уменьшать количество рабочих, занятых в производстве, можно по-разному. Можно разработать автоматические механизмы и устройства, которые позволят рабочему обслуживать не один, а два станка — число рабочих сократится вдвое. Но можно создать машину-автомат, равную по производительности десяти обычным станкам. Пусть даже ее по-прежнему обслуживает один человек — он заменяет теперь десятерых [c.33]

Современные методы кинематического и кипетостатического анализов, а в значительной степени и методы синтеза механизмов увязаны с их структурой, т. е. способом образования. Поэтому в руководстве основам учения о структуре механизмов и методам структурного анализа их уделено значительное внимание. [c.6]

На основе этой классификации Л. В. Ассуром был разработан метод структурного анализа плоских механизмов с кинематическими парами V класса и одной степенью подвижности. [c.22]

Роль электронов в металлах как фактора, определяющего их прочность и пластичность, подчеркивалась Я. И. Френкелем еще в ранних работах [1] на основе пористой электронной модели. Современные представления о реальной прочности металлов, учитывающие, с одной стороны, кооперативный характер процессов перемещения атомов при деформации, а с другой — локальный характер разрушения, не отрицают роли электронного фактора. Так, справедливо считается, что наблюдаемые различия прочностных характеристик кристаллов определяются их электронной структурой, а роль дефектов упаковки в механизме деформации и разрушения металлов и качественная связь энергии дефектов упаковки с характеристиками электронной структуры [2] общепринятые. Для дальнейшего развития этих представлений стала очевидной необходимость установления закономерностей взаимосвязи процессов деформации и разрушения с электронными свойствами самих дефектов, ответственных за прочностные свойства металлов [.3]. Со времени открытия явления взаимодействия позитронов с дефектами кристаллической решетки [4] стало понятным, что метод позитронной аннигиляции является уникальным для получения информации об электронной структуре дефектов [5]. В основе этой возможности лежит тот факт, что при наличии в кристал.те дефектов с концентрацией 10 все термализованные позитроны захватываются ими и аннигиляция с электронами в дефектах дает информацию об их электронной структуре. Если концентрация дефектов недостаточна, то в позитронную аннигиляцию будут вносить вклад как совершенные, так и дефектные области кристалла. Следовательно, использование метода электронно-позитронной аннигиляции для анализа структурного состояния в области дефектов, образующих- [c.139]

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]

Расчет надежности проводится в следующей последовательности. На основе анализа работы изделия составляется структурная схема надежности в виде последовательно соединенных прямоугольников. Каждый прямоугольник представляет собой функционально законченный узел, механизм, сборочную единицу, выполняющие определенйую операцию. Как правило, функционально законченные узлы, механизмы, сборочные единицы представляют собой структурную схему надежности из последовательно соединенных прямоугольников. В свою очередь каждый узел, механизм, сборочная единица представляет собой совокупность элементов, имеющих различные виды соединений последовательное, параллельное, смещанное и другие. Особенно это касается электронной аппаратуры, насчитывающей несколько тысяч элементов. [c.251]

Из анализа следует, что каждый класс субструктуры определяет свой уровень торможения скользящей днслокацип, в основе которого в каждом случае ленип своп набор механизмов, нередко со вкладами, не зависящими даже от скалярной плотности дислокаций. Та-шим образом, наиболее важным структурным уровнем в закономерностях формирования напряжения течения является уровень дислокационного ансамбля. [c.175]

На основе ЭЦПО реализована программа работы робота для переукладки деталей с конвейера в кассету (рис. 4.15). Робот имеет механизмы вертикального и горизонтального перемещения и захват, снабженные датчиками начального и конечного положения. Анализ алгоритма работы робота показывает, что его циклограмма отождествляется с 8-шаговой ЭЦПО. Для структурной организации агрегатированного модуля достаточно соединить входы датчиков начального и конечного положения со входами контроллера, реали- [c.131]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...