Методы кинематического исследования плоских механизмов

МЕТОДЫ КИНЕМАТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛОСКИХ МЕХАНИЗМОВ [c.82]

В главе IV были изложены графические методы кинематического анализа плоских механизмов. Графические методы наглядны и универсальны, так как позволяют определять положения скорости и ускорения звеньев механизмов любой структуры. Но графические методы не всегда обладают той точностью, которая бывает необходима в некоторых конкретных задачах анализа механизмов. В этих случаях предпочтительнее применение аналитических методов, с помощью которых исследование кинематики механизмов может быть сделано с любой степенью точности. Кроме того, аналитические зависимости позволяют выявлять взаимосвязь кинематических параметров механизма с его метрическими параметрами, т. е. размерами звеньев. Роль аналитических методов кинематического анализа механизмов особенно возросла в последние годы в связи с тем, что, имея аналитические выражения, связывающие между собой основные кинематические и структурные параметры механизма, можно всегда составить программу вычислений для счетно-решающей машины и с помощью машины получить все необходимые результаты. Начнем рассмотрение аналитических методов исследования механизмов на примере механизма шарнирного четырехзвенника. [c.117]

Планы скоростей (ускорений) всех звеньев механизма, построенные из одного полюса, образуют план скоростей ускорений) механизма. Применение методов планов скоростей и ускорений для кинематического исследования плоских механизмов рассмотрим на следующих примерах. [c.44]

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ ГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ [c.64]

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]

Так как структурная классификация механизмов определяет методы кинематического и силового исследования механизмов, то указанная аналогия в классификации распространяется и на методы исследования механизмов, что и было показано в работах советских ученых, которые предложили ряд методов исследования сферических механизмов, аналогичных методам, применяемым при исследовании плоских механизмов третьего семейства. [c.108]

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКИХ МЕХАНИЗМОВ МЕТОДОМ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ДИАГРАММ [c.194]

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]

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]

Среди многочисленных методов кинематического анализа механизмов наиболее широкое распространение приобретают тензорно-матричные методы, отличающиеся простотой алгоритмизации исследования параметров движения и реализации на ЭВМ, один из которых и изложен ниже применительно к пространственным механизмам с низшими кинематическими парами. Все результаты применимы к плоским механизмам как к частным случаям пространственных, для чего следует лишь положить равной нулю одну из трех координат декартовой прямоугольной системы координат. [c.39]

Мы уже упоминали о совместной работе В. В. Добро-вольского и И. И. Артоболевского по классификации механизмов. Развивая те идеи, которые были уже высказаны в монографиях по пространственным и плоским механизмам, И. И. Артоболевский поставил в качестве цели исследования опыт создания единой теории структуры кинематических цепей. В учении об элементах, из которых составляются механизмы,— говорит он,— почти не делалось попыток установить связь и преемственность методов структурного анализа с методами кинематического и динамического анализа. Отсутствие подобной преемственности методов нам кажется существенным недостатком. Структурный анализ, кроме самостоятельных цепей, имеет задачей дать исчерпывающий ответ на вопрос о наиболее рациональных методах кинематического и динамического анализа механизмов. Если подходить к вопросам структурного анализа с этой точки зрения, то необходимо пересмотреть и уточнить некоторые основные понятия и определения, относящиеся к теории структуры кинематических цепей Поэтому свое исследование И. И. Артоболевский начинает с вопроса [c.196]

За последнее время значение пространственных механизмов в технике неизмеримо возрастает благодаря общеизвестным их преимуществам по сравнению с плоскими механизмами. Теория пространственных стержневых механизмов также эффективно развивалась за последнее десятилетие. Наряду с созданием многочисленных графических и графоаналитических приемов исследования и синтеза пространственных механизмов, существенное развитие получили аналитические методы. Внимание к теории стержневых механизмов с низшими кинематическими парами обусловлено еще и тем, что они рассматриваются как механизмы, заменяющие пространственные механизмы с высшими кинематическими парами. [c.3]

Метод В. А. Зиновьева [36]—[39] исследования движения и кинематического синтеза плоских и пространственных стержневых механизмов основан на применении теории замкнутых векторных контуров, заменяющих кинематическую схему механизмов. При этом каждому звену механизма, в том числе и стойке, ставится в соответствие вектор, которому дается определенное направление. [c.82]

В настоящее время в нелинейной теории точности разработаны общие методы определения ошибок положения (перемещения), скорости и ускорения для плоских н пространственных механизмов с низшими и плоских механизмов с высшими кинематическими парами [1 ]. В основу этих методов положены возможности ЭЦВМ, позволяющие проводить исследование точности механизмов без преобразования к явному виду уравнений, описывающих их поведение. Иными словами, при применении аппарата нелинейной теории точности не требуется приводить конечные или обыкновенные дифференциальные уравнения к удобному для анализа виду, как это, например, делалось при исследовании точности механизмов в рамках линейной теории [2, 5, 6]. [c.196]

Методы математического моделирования с использованием вычислительной техники открывают широкие возможности при исследовании динамики механизмов. В частности, построение адекватной математической модели плоских механизмов с последующим решением полученных уравнений движения на ЭЦВМ позволяет провести детальное исследование дополнительного движения, вызванного наличием зазоров в кинематических парах механизмов [1, 2]. [c.123]

Учебник кинематики, опубликованный им в 1888 г., посвяш,ен вопросам теории плоских механизмов. (Бурместер обещал выпустить второй том этой работы, посвященный пространственным механизмам, но выполнить своего обещания не смог). Выход в свет книги Бурместера был большим событием. Его значение состоит в том, что впервые кинематика представлена как расчетная наука, ставящая и разрешающая свои задачи. Бурместер был геометром, поэтому основное значение в его исследованиях имеют геометрические методы. Он достаточно подобно разработал теорию плоского движения и предложил ряд методов для определения скоростей и ускорений. Затронут в книге также вопрос об ускорениях высших порядков, который он излагает, следуя О. И. Сомову. Весьма существенно то, что у Бурместера впервые вопросы кинематики и кинематической геометрии воедино слиты с теорией механизмов. Наконец, Бурместер заложил основы геометрического синтеза механизмов. Исследуя шатунные кривые, он останавливается на таких кривых, которые на некотором участке совпадают в четырех, пяти или шести точках с прямой. Он нашел две важные кривые кривую круговых точек и кривую центров. [c.200]

В 1914—1918 гг. в Известиях Петроградского политехнического института была опубликована классическая работа Л. В. Ассура Исследование плоских стержневых механизмов с низшими парами с точки зрения их структуры и классификации , являющаяся логическим продолжением исследований П. Л. Чебышева и П. О. Сомова и послужившая базой для дальнейших работ в этой области. Л. В. Ассур положил в основу своей системы принцип единства методов кинематического анализа механизмов — тот принцип, который машиноведы XIX века искали на протяжении почти всего столетия. Но исследования Л. В. Ассура по ряду причин и, в частности, в силу крайней трудности изложения, не были своевременно изучены и развиты они нашли свое продолжение в работах советских механиков лишь в тридцатых годах нашего века. [c.365]

Структурный анализ плоских механизмов дает возможность не только вскрыть особенности строения сложного механизма, но и установить последовательность и метод его кинематического и кинетостатического исследования. [c.65]

При силовом расчете многозвенных плоских механизмов важно установить метод и последовательность кинетостатического исследования, позволяющего определить реакции в кинематических парах. В связи с этим возникает необходимость выделения определенных групп звеньев из механизма и рассмотрения их равновесия. [c.378]

Наиболее удобным методом силового расчета механизмов является метод планов сил. При силовом расчете механизм расчленяется на отдельные группы при этом необходимо придерживаться общеизвестного из статики сооружений положения об установлении порядка расчета, который будет обратным порядку кинематического исследования, т. е. силовой расчет начинается с группы, присоединенной последней в процессе образования механизма, и заканчивается расчетом ведущего звена начального механизма. Если плоский механизм имеет одну степень свободы, то начальный механизм состоит из двух звеньев неподвижного (стойка) и начального звена. Эти звенья образуют либо вращательную кинематическую пару (кривошип — стойка), либо поступательную пару (ползун — направляющие). Звено, к которому приложена уравновешивающая сила Ру, будем считать при силовом расчете начальным звеном механизма. Реакция в начальном вращательном механизме зависит от способа передачи энергии начальному звену источником энергии. [c.145]

Русский ученый Л. В. Ассур разработал классификацию плоских шарнирно-рычажных механизмов с низшими парами, увязал ее с методами кинематического и силового исследования механизмов и указал пути образования новых механизмов. [c.22]

В нелинейной теории точности для механизмов с высшими кинематическими парами создан метод исследования, основанный на использовании свойств соприкасающихся кругов. Согласно этому методу реальный трехзвенный механизм с высшей кинематической парой должен быть преобразован к эквивалентному четырехзвенному плоскому шарнирному механизму с низшими кинематическими парами. Здесь эквивалентность заключается в том, что положения, скорости и ускорения ведомых звеньев обоих механизмов совпадают. При этом эквивалентный механизм надо заново строить для каждого выбранного положения трехзвенного механизма с высшей кинематической парой. В этом случае ошибки положения, скорости, ускорения могут быть вычислены соответственно в виде разностей положения, скорости и ускорения ведомых звеньев эквивалентного и идеального механизмов [3]. [c.196]

В настоящее время хорошо разработаны методы исследования машин и механизмов, в состав которых входят только низшие пары. Поэтому при исследовании механизмов с высшими кинематическими парами их целесообразно заменять низшими. Понятно, что заменяющие механизмы должны быть адекватны заменяемым. Процедура замены высших кинематических пар низшими лучше всего отработана для механизмов, существующих в трехмерном трехподвижном пространстве, которые называют плоскими. [c.34]

Следует отметить труды ученых одной из старейших кафедр нашей страны — кафедры теории механизмов и машин МВТУ им. Н. Э. Баумана, где курс прикладной механики создал и начал впервые в 1872 г. читать Ф. Е. Орлов (1843—1892). В дальнейшем курс отрабатывался и углублялся как в методическом, так и теоретическом направлении Д. С. Зернов (1860—1922) расширил теорию передач Н. И. Мерцалов (1866—1948) дополнил кинематическое исследование плоских механизмов теорией пространственных механизмов и разработал простой и надежный метод расчета маховика Л. П. Смирнов (1877—1954) привел в строгую единую систему графические методы исследования кинематики механизмов и динамики машин В. А. Гавриленко (1899—1977) разработал теорию эвольвентных зубчатых передач Л. Н. Решетов развил теорию кулачковых механизмов и положил начало теории самоустанавли-вающихся механизмов. [c.8]

При кинематическом исследовании пространственных механизмов с низшими парами используют те же зависимости и соотношения между векторами перемещений, скоростей и ускорений, что и для плоских механизмов, только необходимые преобразования проводятся в пространственной системе координат. Основная задача анализа пространственных механизмов — это определение перемеи ений точек звеньев, получение функций положения и уравнений траекторий движения. Эти задачи решаются как обицим векторным методом, применимым для всех механизмов, так и аналитическим, применяющимся для малозвенных механизмов с простыми соотношениями линейных и угловых координат. При анализе пространственных [c.213]

Применяя далее методику Ассура, Добровольский находит и изучает группы каждого вида в порядке нарастания их сложности. В частности, при исследовании плоских механизмов, он, кроме ассуровского метода развития поводка, пользуется также разработанным им самим методом разложения шарнира , принцип которого основан на методе особых точек, который Ассур применяет при кинематическом исследовании механизмов, начиная с третьего порядка первого класса. [c.196]

Дальнейшее развитие получили также графические и графоаналитические методы кинематического исследования механизмов. Так, в цикле работ Г. Д. Ананова (1958—1964) рассмотрено определение положений и кинематических параметров пространственных пятизвенных механизмов. Кинематика плоских механизмов изучалась Г. Г. Барановым (1952). [c.370]

Наиболее удобным методом силового расчета механизмов является метод планов сил. При силовом расчете механизм расчленяется на отдельные группы при этом необходимо првдерживать-ся общеизвестного из статики сооружений положения об установлении порядка расчета, который будет обратным порядку кинематического исследования, т. е, силовой расчет начвиается с группы, присоединенной последней в процессе образования механизма, и заканчивается расчетом звена начального механизма. Если плоский механизм имеет одну степень свободы, то начальный механизм состоит из двух звеньев неподвижного (стойки) и начального. Эти звенья образуют либо вращательную кинематическую (кривошип — стойка), либо< поступательную пару (ползун — направляющие). [c.351]

Еще в 1878 г. Прелль, воспользовавшись теоретическими построениями кинематической геометрии и применяя аналогию с методом Кульмана, положил основание статике механизмов. В своих графических построениях он вплотную подошел как к решению задачи плоской кинематики (метод планов скоростей и ускорений), так и к решению задачи об определении уравновешивающей силы механизма, находящегося в состоянии движения. Позже Хэйн рассмотрел вопрос об аналитическом решении этой задачи, а графическое решение ее было предложено Виттенбауэ-ром. Наконец Н. Е. Жуковский создал мощный метод исследования кинетостатики механизмов своей теоремой о жестком рычаге. [c.54]

Первым научным исследованием в области кинематики механизмов, в котором были использованы методы Ассура и которые явились, таким образом, средством ознакомления специалистов с его классификационными принципами, была работа Н. Г. Бруевича, посвященная разработанному им методу решения кинематических задач при помощи векторных уравнений Исследование Н. Г. Бруевича, показавшее огромные преимущества теории кинематических цепей, развитой Ассуром, привлекло внимание ученых. В ближайшие два-три года методы Ассура были в достаточной степени разработаны и приспособлены для преподавания в высшей школе, так что уже в 1937 г. в программы курса теории механизмов высших технических учебных заведений включается структурная классификация плоских механизмов по Ас-суру. Кинематический и кинетостатический анализ механизмов строятся в соответствии с этой классификацией. [c.189]

В книге освещены вопросы кинематического и структурчого исследования плоских рычажных механизмов, изложены методы синтеза передаточных и направляющих механизмов, а также методы анализа пространсгвенных четырехзвенных и сложных плоских механизмов. [c.2]

В работах основоположников теории машин и механизмов Л. В. Ассура, И. И. Артоболевского, П. Е. Жуковского и др. показано, что исследование статики и кинематики плоских механизмов с низшими кинематическими парами (и не только их) существенно упрощается и может быть выполнено на основании строгого структурирования механизма. Метод структурного анализа механизмов был впервые предложен Л. В. Ассуром. Суть метода заключается в следующем любой механизм можно получить из основного механизма последовательным наслоением нормальных групп звеньев. [c.132]

В V главе рассматриваются конечные перемещения твердого тела в пространстве, показано сложение и разложение конечных поворотов, а также решение ряда кинематических задач с применением принципа перенесения. Изложена разработанная автором теория определения положений пространственных механизмов, дано исследование механизмов с избыточными связями и показаны конкретные приложения. Заметим, что авторы работ по винтовому исчислению не использовали в явном виде принцип перенесения как метод общего подхода к пространственным задачам. Принцип перенесения, как правило, выявлялся индуктивным путем — винтовые формулы выводились в каждом, отдельном случае и затем, а posteriori, демонстрировалось их сходство с векторными, принцип же как таковой не использовался для вывода винтовых формул. А между тем, этот принцип приводит к эффективному методу решения пространственных задач, связанных с движением твердого тела, и позволяет заранее предвидеть качественный результат. Выясняется полная аналогия теорем и формул кинематики сферического движения с теоремами и формулами кинематики произвольного движения, если перейти от вещественных переменных к комплексным. Хорошо известна аналогия (хотя бы качественная) между кинематикой сферического движения и кинематикой плоского движения, ибо сферические движения в малом являются плоскими, а в большом могут быть отображены на плоскость с сохранением качественных и некоторых количественных соотношений. Отсюда следует, что любая теорема плоской кинематики имеет свой аналог в пространстве (с соответствующей заменой геометрических элементов). На основании этого соображения возникает, например, пространственное обобщение известной формулы и теоремы Эй-лера-Савари, пространственное обобщение задачи Бурместера о построении четырехзвенного механизма по пяти заданным положениям звена и др. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...