Механизмдердің структуралық формулалары.
Механизмдердің структуралық синтезі деп оның тіреуішін, қозғалмалы звеноларын, кинематикалық жұптары мен олардың өзара орналасуын көрсететін структуралық схемасын жобалауды айтады. Структуралық схема звенолар мен кинематикалық жұптардың шартты белгіленулері көрсетілген графикті түрде, не ЭЕМ қолдануға болатын аналитикалық жазу түрінде беріле алады. Механизмнің жалпыланған координаталары деп бір - біріне тәуелсіз, тіреуішке қарағанда механизмнің барлық звеноларының орындарын анықтайтын координаталарын айтады. Егер барлық байланыстар голономды болса механизмнің жалпыланған координаталар саны оның еркіндік дәрежесінің санына тең. Кез-келген байланысты дифференциалдық теңдеу ретінде жазуға болады:
.Байланыс
теңдеуі интегралданса, онда байланыс
голономды (геометриялық) д.а.. Голономды
байланыс нүктелердің орындарына
(координаталарына) ғана шектеу
қояды.Интегралданбайтын, звенолар
нүктелерінің жылдамдықтарына шектеу
қоятын және геометриялық байланыстарға
келтіруге болмайтын байланыстарды
голономды емес байланыстар д.а.Механизмнің
n
қозғалмалы звеноларының орындарын
анықтайтын жалпы координаталар саны
6n.
Әрбір m
класты кинематикалық жұп m
байланыс теңдеуін береді. Бұл теңдеулерге
звенолардың координаталары кіреді.
Байланыс теңдеулерінің жалпы
саны
, мұндағы
р5-
V
класты жұптар саны,р4
-
IV
класты
жұптар саны, т.с. Егер барлық байланыстар
теңдеулері тәуелсіз болса, жалпы
координаталар саны 6n
мен байланыс теңдеулерінің санының
айырмасы тәуелсіз координаталардың,
яғни механизмнің еркіндік дәрежесінің
санын береді:
,
(1)
Сомов - Малышев формуласы. Жазық қозғалыста қатты дененің орны үш координатамен анықталатындықтан әрі кинематикалық жұптар тек бірқозғалмалы (V класты) және екіқозғалмалы (IV класты) болатындықтан жазық механизм үшін (1) - формула мынадай түрге келеді:
, (2)
Чебышев фор-ы. Тіреуішке қатысты механизмнің еркіндік дәрежесінің саны механизмнің қозғалғыштық дәрежесі деп аталады және W деп белгіленеді. Ол жазық механизмдер үшін Чебышев формуласымен (2), ал кеңістік механизмдер үшін Сомов – Малышев (1) формуласымен анықталады.
,Сомов-Малышев формуласының жалпы түрі.
Механизмдердің күш анализінің мақсаттары.
Механизмдердің күш анализі динамиканың бірінші есебіне негізделген – берілген қозғалыс бойынша әсер етуші күштерді анықтау. Механизмнің кинематикалық жұптарында әсер ететін күштерді анықтау - механизмдер динамикасының ең маңызды есептерінің бірі. Тез жүретін машиналардың жұмысы кезінде пайда болатын инерция күштері оның салмақтық сипаттамаларынан ондаған не жүздеген есе артып кетеді.Күш анализінің есептері:
Механизмнің кинематикалық жұптарындағы реакция күштерін анықтау;
Теңгеруші күшті анықтау (теңгеруші момент).
Механизмнің пайдалы әсер коэффициенті.
Үйкеліс күштері диссипативті, яғни бұл күштер жүйеге әсер еткенде әрқашан толық механикалық энергия азаятындай күштерге жатады. Үйкеліс күштерінің жасайтын жұмысы жылуға айналып тарап кетеді. Сол себептен үйкеліс күшінің қуаты қуаттың үйкелістегі шығындары, немесе қысқаша, үйкелістегі шығындар деп аталады. Неғұрлым үйкелістегі шығындар аз болған сайын механизм соғұрлым жетілген деп саналады. Осы шығындарды бағалау үшін механизмнің пайдалы әсер коэффициенті (п.ә.к.) деген ұғым енгізілген.
Механизмнің циклдық және лездік п.ә.к. болады. Механизмнің циклдық п.ә.к. деп қалыптасқан қозғалыстың циклындағы пайдалы жұмыстың қозғаушы күштер жұмысына қатынасын (пайдалы жұмыстың жұмсалған жұмысқа қатынасы) айтамыз.