Анализ и синтез структурной схемы механизма

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]

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]

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

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 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]

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]

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]

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]

Формальная модель синтеза размерных кинематических схем. Разработка чертежа кинематической схемы является подсистемой системы графического конструирования, которая, в свою очередь, является подсистемой общей системы конструирования механизма. В связи с тем, что алгоритмизация сложных конструкторских задач основана на анализе и синтезе структуры и структурных характеристик конструкций, их решение требует применения системно-структурного подхода. Конструируемые объекты расчленяются на пространственно ограниченные части с выявлением их отношений в общей системе объекта. Выбор характера расчленения определяет элементы, связи, структуру, а также конструкторско - технологические свойства объекта [2], [c.98]

Число степеней свободы W механизма равно числу независимо изменяемых координат положений ведущих звеньев или, иначе, числу обобщенных координат, определяющих положение всех звеньев механизма. Структурный анализ и синтез ставят своей основной задачей определение W механизма или составление структурной схемы механизма с заданным W. [c.430]

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]

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]

При структурном анализе и синтезе механизмов обычно используется структурная схема механизмов, а при кинематическом и силовом исследовании - кинематическая. [c.14]

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]

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]

Практический синтез заключается в построении схем отдельных механизмов и затем в их последовательном или параллельном соединении. Сначала составляются схемы на одну операцию, а затем приступают к сборке комбинированного механизма. Разумеется, после построения схем механизмов на одну операцию и схемы комбинированного механизма, все они должны подвергнуться структурному анализу. Подробности см. в названных выше работах. [c.338]

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 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]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...