Алгоритм структурного анализа механизмов по Асуру-Артоболевскому.

1. Вычерчиваем структурную схему исследуемого механизма. Обозначаем, начиная с начального звена, арабскими цифрами все звенья механизма, а прописными буквами латинского алфавита все кинематические пары.

2. Подсчитываем и классифицируем подвижные звенья механизма в соответствии с таблицей 1.

3. Подсчитываем и классифицируем кинематические пары: определяем звенья ее образующие, их название, подвижность, вращательная или поступательная, вид реализуемого в паре замыкания, вид контакта элементов кинематических пар (высшие-низшие). В сложных соединениях применяем формулу:

 

k = n – 1, (7)

 

согласно которой, обозначению и выделению подлежит число кинематических пар k, на единицу меньше, чем число звеньев n, сходящихся в рассматриваемом соединении. Например, в четырехзвенном кривошипно-ползунном механизме (Рис.5) точка В представляет собой сложное соединение, в ней сходятся звенья 3 - шатун, 4- ползун, и 1 – стойка. Следовательно, в точке В две кинематические пары: В (3-4), НКПВ, Vкл., и В^* (1-4), НКПП, Vкл. Составляем таблицу кинематических пар.

4. Определив общее число подвижных звеньев кинематической цепи (n) и число кинематических пар (p₅)в зависимости от типа кинематической цепи (плоская или пространственная), рассчитываем степень подвижности (W) по формуле Чебышева.

5. Если степень подвижности кинематической цепи не совпадает с числом входных звеньев, то необходимо выявить звенья, создающие пассивные связи или местные подвижности и исключить их из исследуемого механизма. При наличии в механизме высших кинематических пар, необходимо произвести условную замену каждой высшей кинематической пары одним звеном с двумя низшими кинематическими парами и начертить схему мгновенного заменяющего механизма, при котором наиболее хорошо видны все его звенья.

6. На схеме нанесением круговой или линейной стрелок назначаем входное звено (входные звенья), таким образом, кинематическая цепь становится механизмом.

7. Отделяем в зависимости от результатов расчета по п.4 начальный (при W = 1) или начальные (при W > 2) механизмы I класса, 1-го порядка.

8. Выделяем присоединенные к начальному механизму группы Ассура и определяем их класс и порядок. При выделении структурных групп необходимо:

- определить кинематическую цепь (структурную группу Ассура), которая присоединяется последней в порядке наслоения;

- выделить следующую в порядке наслоения структурную группу Ассура и так до тех пор, пока не останется начальный механизм первого класса и первого порядка.

9. При проведении структурного анализа следует помнить следующее:

- одно и то же звено или одна и та же пара не может принадлежать различным кинематическим цепям;

- отсоединённая часть механизма должна удовлетворять условию W = 0.

- оставшаяся кинематическая цепь должна обладать той же степень подвижности, что и исходный механизм;

- структурный анализ следует проводить от всех возможных входных звеньев, так как в зависимости от выбора входного звена может измениться класс и порядок механизма в целом;

- необходимо следить за тем, чтобы ошибочно не принять несколько простых групп за одну группу более высокого класса (или порядка), потому надо в первую очередь выделять простейшие группы Ассура II класса 2-го порядка.

10. При структурном анализе следует делать записи, в которых вращательная кинематическая пара пятого класса обозначается буквой, обведённой в кружок, а поступательная - в квадрат:

 

 

Что означает: звено 1 соединяется со звеном 2 вращательной кинематической парой пятого класса.

 

Что означает: звено 1 соединяется со звеном 2 поступательной кинематической парой пятого класса.

11.Составляем формулу структурного строения механизма, показывающую порядок присоединения групп Ассура к начальному механизму и в символьном виде обозначает логику передачи движения в механизме от входного звена через промежуточные звенья к выходному.

12. Классифицируем исследуемый механизм в целом, записывая формулу структурного строения класс механизма.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Лабораторная работа № 1