Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћашины и их классификаци€.




ћашина - техническое устройство, выполн€ющее преобразование энергии, материалов и информации с целью облегчени€ физического и умственного труда человека, повышени€ его качества и производительности.

—уществуют следующие виды машин:

1. Ёнергетические машины - преобразующие энергию одного вида в энергию другого вида. Ёти машины бывают двух разновидностей:

ƒвигатели (рис.1.2), которые преобразуют любой вид энергии в механическую (например, электродвигатели преобразуют электрическую энергию, двигатели внутреннего сгорани€ преобразуют энергию расширени€ газов при сгорании в цилиндре).

–ис.1.2  

√енераторы (рис.1.3), которые преобразуют механическую энергию в энергию другого вида (например, электрогенератор преобразует механическую энергию паровой или гидравлической турбины в электрическую).

–ис.1.3  


2. –абочие машины - машины использующие механическую энергию дл€ совершени€ работы по перемещению и преобразованию материалов. Ёти машины тоже имеют две разновидности:

“ранспортные машины (рис.1.4), которые используют механическую энергию дл€ изменени€ положени€ объекта (его координат).

–ис.1.4  

“ехнологические машины (рис.1.5), использующие механическую энергию дл€ преобразовани€ формы, свойств, размеров и состо€ни€ объекта.

–ис.1.5  


3. »нформационные машины - машины, предназначенные дл€ обработки и преобразовани€ информации. ќни подраздел€ютс€ на:

ћатематические машины (рис.1.6), преобразующие входную информацию в математическую модель исследуемого объекта.

–ис.1.6  

 онтрольно-управл€ющие машины (рис.1.7), преобразующие входную информацию (программу) в сигналы управлени€ рабочей или энергетической машиной.

–ис.1.7  


4.  ибернетические машины (рис.1.8) - машины управл€ющие рабочими или энергетическими машинами, которые способны измен€ть программу своих действий в зависимости от состо€ни€ окружающей среды (т.е. машины обладающие элементами искусственного интеллекта).

–ис.1.8  


ѕон€тие о машинном агрегате.

ћашинным агрегатом называетс€ техническа€ система, состо€ща€ из одной или нескольких соединенных последовательно или параллельно машин и предназначенна€ дл€ выполнени€ каких-либо требуемых функций. ќбычно в состав машинного агрегата вход€т: двигатель, передаточный механизм и рабоча€ или энергетическа€ машина. ¬ насто€щее врем€ в состав машинного агрегата часто включаетс€ контрольно-управл€юща€ или кибернетическа€ машина. ѕередаточный механизм в машинном агрегате необходим дл€ согласовани€ механических характеристик двигател€ с механическими характеристиками рабочей или энергетической машины.

—хема машинного агрегата.

–ис.1.9  


ћеханизм и его элементы.

¬ учебной литературе используютс€ несколько определений механизма:

ѕервое: ћеханизмом называетс€ система твердых тел, предназначенна€ дл€ передачи и преобразовани€ заданного движени€ одного или нескольких тел в требуемые движени€ других твердых тел [4, 12].

¬торое: ћеханизм - кинематическа€ цепь, в состав которой входит неподвижное звено (стойка) и число степеней свободы которой равно числу обобщенных координат, характеризующих положение цепи относительно стойки [1, 3, 5, 6].

“ретье: ћеханизмом называетс€ устройство дл€ передачи и преобразовани€ движений и энергий любого рода [13].

„етвертое: ћеханизм - система твердых тел, подвижно св€занных путем соприкосновени€ и движущихс€ определенным, требуемым образом относительно одного из них, прин€того за неподвижное [14].

¬ этих определени€х использованы раннее не определенные пон€ти€:

«вено - твердое тело или система жестко св€занных тел, вход€щих в состав механизма.  инематическа€ цепь - система звеньев, образующих между собой кинематические пары.  инематическа€ пара - подвижное соединение двух звеньев, допускающее их определенное относительное движение. —тойка - звено, которое при исследовании механизма принимаетс€ за неподвижное. „исло степенейсвободы или подвижность механизма - число независимых обобщенных координат однозначно определ€ющее положение всех его звеньев на плоскости или в пространстве.

»з теоретической механики: —истемы материальных тел (точек), положени€ и движени€ которых подчинены некоторым геометрическим или кинематическим ограничени€м, заданным наперед и не завис€щим от начальных условий и заданных сил, называетс€ несвободной. Ёти ограничени€ наложенные на систему и делающие ее несвободной называютс€ св€з€ми. ѕоложени€ точек системы допускаемые наложенными на нее св€з€ми называютс€ возможными. Ќезависимые друг от друга величины q1,q2,... qn, вполне и однозначно определ€ющие возможные положени€ системы в произвольный момент времени называютс€ обобщенными координатами системы.

Ќедостатками этих определений €вл€ютс€: первое не отражает способности механизма преобразовывать не только движение, но и силы; второе не содержит указани€ выполн€емой механизмом функции. ќба определени€ вход€т в противоречи€ с определением технической системы. ”читыва€ сказанное, дадим следующую формулировку пон€ти€ механизм:

ћеханизмом называетс€ система, состо€ща€ из звеньев и кинематических пар, образующих замкнутые или разомкнутые цепи, котора€ предназначена дл€ передачи и преобразовани€ перемещений входных звеньев и приложенных к ним сил в требуемые перемещени€ и силы на выходных звень€х.

«десь: входные звень€ - звень€, которым сообщаетс€ заданное движение и соответствующие силовые факторы (силы или моменты); выходные звень€ - те, на которых получают требуемое движение и силы.

Ќачальное звено - звено, координата которого прин€та за обобщенную. Ќачальна€ кинематическа€ пара - пара, относительное положение звеньев в которой прин€то за обобщенную координату.

 лассификаци€ механизмов.

ћеханизмы классифицируютс€ по следующим признакам:

  1. ѕо области применени€ и функциональному назначению:
    • механизмы летательных аппаратов;
    • механизмы станков;
    • механизмы кузнечных машин и прессов;
    • механизмы двигателей внутреннего сгорани€;
    • механизмы промышленных роботов (манипул€тороы);
    • механизмы компрессоров;
    • механизмы насосов и т.д.
  2. по виду передаточной функции на механизмы:
    • с посто€нной передаточной функцией;
    • с переменной передаточной функцией:
      • с нерегулируемой (синусные, тангенсные);
      • с регулируемой:
        • со ступенчатым регулированием (коробки передач);
        • с бесступенчатым регулированием (вариаторы).
  3. по виду преобразовани€ движени€ на механизмы преобразующие:
    • вращательное во вращательное:
      • редукторы wвх > wвых;
      • мультипликаторы wвх < wвых;
      • муфты wвх = wвых;
    • вращательное в поступательное;
    • поступательное во вращательное;
    • поступательное в поступательное.
  4. по движению и расположению звеньев в пространстве:
    • пространственные;
    • плоские;
    • сферические.

¬се механизмы €вл€ютс€ пространственными механизмами, часть механизмов, звень€ которых совершают движение в плоскост€х параллельных одной плоскости, €вл€ютс€ одновременно и плоскими, друга€ часть механизмов, звень€ которых движутс€ по сферическим поверхност€м экивидистантным какой-либо одной сфере, €вл€ютс€ одновременно и сферическими.

–ис.1.10  
  1. по измен€емости структуры механизма на механизмы:
    • с неизмен€емой структурой;
    • с измен€емой структурой.

¬ процессе работы кривошипно-ползунного механизма насоса его структурна€ схема все врем€ остаетс€ неизменной. ¬ механизмах манипул€торов в процессе работы структурна€ схема механизма может измен€тьс€. “ак если промышленный робот выполн€ет сборочные операции, например, вставл€ет цилиндрическую деталь в отверстие, то при транспортировке детали его манипул€тор €вл€етс€ механизмом с открытой или разомкнутой кинематической цепью. ¬ тот момент когда деталь вставлена в отверстие, кинематическа€ цепь замыкаетс€, структура механизма измен€етс€, подвижность уменьшаетс€ на число св€зей во вновь образованной кинематической паре деталь-стойка.

 

–ис.1.11  

—труктура манипул€тора измен€етс€ и тогда, когда в одной или нескольких кинематических парах включаетс€ тормоз. “огда подвижное соединение двух звеньев замен€етс€ неподвижным, два звена преобразуютс€ в одно. Ќа рис. 1.13 тормоз включен в паре .

–ис.1.12  
  1. по числу подвижностей механизма:
    • с одной подвижностью W=1;
    • с несколькими подвижност€ми W>1:
      • суммирующие (интегральные);
      • раздел€ющие (дифференциальные).
–ис.1.13
  1. по виду кинематических пар ( ѕ):
    • с низшими  ѕ (все  ѕ механизма низшие);
    • с высшими  ѕ (хот€ бы одна  ѕ высша€);
    • шарнирные (все  ѕ механизма вращательные - шарниры).
  2. по способу передачи и преобразовани€ потока энергии:
    • фрикционные (сцеплени€);
    • зацеплением;
    • волновые (создание волновой деформации);
    • импульсные.
  3. по форме, конструктивному исполнению и движению звеньев:
    • рычажные (рис.1.14);
    • зубчатые (рис.1.15);
    • кулачковые (рис. 1.16);
    • планетарные (рис. 1.17);
    • манипул€торы (рис.1.11-1.12).
–ис.1.14 –ис.1.15
–ис.1.16 –ис.1.17

 онтрольные вопросы к лекции 1.

1. „то €вл€етс€ целью курса “ћћ, какие задачи решаютс€ в курсе “ћћ? (стр.1)

2.  акие основные разделы содержит курс “ћћ? (стр. 3)

3.  акие этапы прошло “ћћ в своем историческом развитии? (стр.2-3)

4.  акие свойства механизмов изучаютс€ в курсе “ћћ, в чем отличие предмета “ћћ от специальных дисциплин? (стр.2)

5. „то называетс€ "проектом" и "инженерным проектированием"? (стр.3)

6. ѕеречислите основные этапы процесса проектировани€? (стр.4-5)

7. ƒайте определени€ пон€тий "техническа€ система" и "структура"? (стр. 5-6)

8. „то называетс€ "машиной", какие виды машин ¬ы знаете? (стр.6-7)

9.  акое техническое устройство называетс€ "машинным агрегатом", назовите основные элементы машинного агрегата? (стр.8)

10. ƒайте определени€ пон€тий "звено" и "кинематическа€ пара"? (стр.9)

11.  ака€ техническа€ система называетс€ механизмом? (стр.9)

12. ѕеречислите признаки по которым классифицируютс€ механизмы

—писок дополнительной литературы к Ћекции 1.

  1. ѕ.’илл Ќаука и искусство проектировани€. ћетоды проектировани€, научное обоснование решений. ѕер. с англ., ѕод ред. ¬енды ¬.‘., ћ.: ћир, 1973.
  2. јльтшуллер √.—. јлгоритм изобретени€. ћ.: ћосковский рабочий, 1973.
  3. ƒжонс ƒж.  . ћетоды проектировани€. / ѕер. с англ. 2-е изд. ћ.: ћир. 1986.
  4. ƒитрих я. ѕроектирование и конструирование: —истемный подход. ѕер. с польск. - ћ.: ћир, 1981.
  5.  онструирование приборов. ¬ 2-х книгах. / ѕод ред. ¬. раузе. - ћ.: ћашиностроение. 1987.
  6.  райнев ј.‘. —ловарь-справочник по механизмам. - ћ.: ћашиностроение. 1981.
  7. –.Ѕейер  инематический синтез механизмов: ќсновы теории метрического синтеза плоских механизмов. / ѕер. с нем. ћ.: ћашгиз. 1959.
  8. “еори€ механизмов и механика машин. ѕод ред.  .¬.‘ролова. ћ.: ¬ысша€ школа, 1998.

—труктура механизмов.

 раткое содержание:  лассификаци€ кинематических пар. ћодели машин. ћетоды исследовани€ механизмов. ѕон€тие о структурном анализе и синтезе. ќсновные структурные формулы. —труктурна€ классификаци€ механизмов по јссуру и по јртоболевскому. —труктурный анализ механизма. ѕодвижности и св€зи в механизме. ѕон€тие об избыточных св€з€х и местных подвижност€х. –ациональна€ структура механизма. ћетоды определени€ и устранени€ избыточных св€зей и местных подвижностей.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 4325 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ѕольшинство людей упускают по€вившуюс€ возможность, потому что она бывает одета в комбинезон и с виду напоминает работу © “омас Ёдисон
==> читать все изречени€...

760 - | 586 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.