Машиналардың негізгі түрлері. Механизмдердің классификациясы.

Адамдардың қол және ой еңбегін жеңілдету мақсатында механикалық қозғалыс арқылы энергияны, материалды және информацияны бір түрден басқа түрге айналдыратын жабдық машина деп аталады.Негізгі арналуына байланысты машиналарды төрт түрге бөлеміз: энергетикалық, технологиялық, транспорттық және информациялық.

Бір немесе бірнеше қатты денелердің берілген қозғалысын басқа қатты денелердің қажетті қозғалысына айналдырушы денелер жүйесі механизм деп аталады.

Механизм құрамына кіретін қатты дене механизмнің звеносыдеп аталады.

Механизм звенолары кірер және шығар, жетекші және жетектегі болып бөлінеді.

Берілген қозғалысты орындайтын звено - кірер, ал қажетті қозғалысты орындайтын звено - шығар звено деп аталады.

Звеноғатүсірілген сыртқы күштердің элементар жұмыстарының қосындысы оң (теріс немесе нөлге тең) болса, онда олжетекші звено (жетектегі звено) деп аталады.

Бір немесе бірнеше жалпыланған координаталары берілген звено бастапқы звено деп аталады.

Кинематикалық жұп – өзара салыстырмалы қозғалыстағы жанасқан екі звеноның қозғалмалы қосылысы.

Кинематикалық жұптар еркіндік дәрежесінің және байланыс шарттарының санына, сондай-ақ жанасушы звенолардың элементтерінің түрлеріне байланысты бөлінеді (классификацияланады).

Mаховиктің инерция моментін Виттенбауэр әдісі бойынша анықтау.

Егер (22)-формуламен табылған механизмнің бірқалыпсыздық коэффициенті мүмкін шамасынан үлкен болса, онда оны айналатын звенолардың біреуінің массасын арттырумен азайтуға болады. Айналатын звеноның қосылған массасы сермерлік масса (маховая масса) деп аталады. Конструктивті түрде бұл масса сермер сияқты жасалынады, яғни біртұтас диск немесе ауыр құрсаулы шабақты шкив түріндегі бөлшек ретінде қарастырылады.

Маховиктің қажетті инерция моментін анықтау үшін (22) және (23) формулаларынан бастапқы звеноның бұрыштық жылдамдығының ең үлкен және ең кіші шамалары δ және ω_орт шамаларымен

;

қатынастарымен байланысты екенін ескерейік. Мұннан . аз шаманы ескермесек,

,

теңдеулеріне келеміз.

және шамаларын (21)-формулаға қойсақ, ψ_max және ψ_min шамаларын (24)қатынастарынан табамыз.

Виттенбауэр диаграммасына I_Косіменψ_max және ψ_min бұрыштарын құрайтын жанамалар жүргіземіз.Жанамалардың қиылысу нүктесі О_МТ = Т(I_П) графигінің координаттарының бас нүктесінің жаңа орнын анықтайды. Бұл координаттар жүйесінде механизмнің бірқалыпсыздық коэффициенті δ мен ω_орт орташа бұрыштық жылдамдықтың мәндері беріледі. Координаталар басынан алдыңғы ордината осіне дейінгі арақашықтық О_мm маховиктің келтірілген инеция моментін анықтайды

. (25)

Егер О_м нүктесі сызбаның шегінен шықса, онда жанамалардың алдыңғы ординаталар осін кесетін (kl) кесіндісін тауып, О_мmk және О_мml үшбұрыштарын қарастырып,

өрнегіне келеміз.

Бұл қатынастан (24)- шіжәне (25)- формулаларды ескерсек

. (26)

ψ_maxжәне ψ_min бұрыштарының 90° жақын шамаларында жанамалар сызбада ординаталар осін қимауы да мүмкін. Онда (kl) кесіндісі

қатынасынан анықталады. Бұл жерде Ор және Оq – О центрінен р және q нүктелеріне дейінгі жанамалардың абсциссалар осімен қиылысқандағы арақашықтықтары.

Келтірілген инерция моменті I_К тұрақты болғанда Виттенбауэр диаграммасы Т осіне параллель түзудің кесіндісіне айналады, механизмнің кинетикалық энергиясы мен бастапқы звеносының бұрыштық жылдамдығының экстремумдары беттеседі, ал (26)- формула мына түрге келеді:

,

бұл жердегіA_арт- артық жұмыс. A_арт кинетикалық энергияның минимумының ең кішісінен максимумының ең үлкеніне дейін өзгеретін ( интервалындағы қозғаушы және кедергі күштердің жұмыстарының қосындысы.

A_арт анықтау үшін, яғни маховикті есептеу үшін ( интервалын дұрыс анықтап, 1а-суретіндегі көрсетілген бір графикпен шектелуге де болады. Мысалы, кинетикалық энергия минимумына b және d нүктелерінде жетсе, яғни кинетикалық энергияның өсімшесі кемуін тоқтатқан кезде жетсе, онда ең кіші минимумды таңдау үшін b нүктесінен d нүктесіне өткендегі қозғаушы және кедергі күштердің жұмыстарының қосындысының таңбасын табу керек. Біздің мысалда бұл қосындының таңбасы d нүктесінде теріс . Осыған ұқсас максимумның ең үлкен мәнінің орны анықталады, ол болғандықтан а нүктесінде болады. Сондықтан артық жұмыс .