Кінема́тика механі́змів — розділ теорії машин і механізмів, в основі якого лежить вивчення руху ланок механізму без врахування сил, що зумовлюють цей рух. До кінематичних характеристик або параметрів механізму належать: координати та траєкторії руху точок; узагальнені координати ланок; переміщення точок і ланок, їх швидкості і прискорення, а також функції положення і передатні функції механізму.
Розрізняють кінематичні аналіз і синтез механізмів.
Кінематичний аналіз
Основні задачі кінематичного аналізу:
- визначення положень ланок і траєкторій їхніх точок,
- обчислення лінійних швидкостей і прискорень цих точок,
- кутових швидкостей і прискорень ланок.
Для розв'язання кожної з цих задач задаються геометричні параметри механізму, що визначають його кінематичні властивості і закони руху ведучих ланок. Так, при аналізі кулачкового механізму з роликовим штовхачем задають профіль , радіус ролика, віддаль між центрами шарнірів.
Аналіз виконують графічними, аналітичними або графоаналітичними методами. Графічними методами, в основу яких покладено геометричні побудови, знаходять положення ланок і траєкторій їхніх точок. Швидкості (прискорення) ланок і їхніх точок визначають переважно методами векторної алгебри. Аналітичними методами встановлюють залежність між координатами точок ланок і переміщенням (кутовим або лінійним) ведучої ланки, а також між швидкостями і прискореннями точок. Ці методи дозволяють визначати положення ланок із заздалегідь заданою точністю. Завдання зводиться до запису та вирішення системи нелінійних рівнянь, рішення яких зазвичай шукається числовими методами, що пов'язане із значним обсягом обчислень. З розвитком обчислювальної техніки ці методи набули найбільшого поширення.
Результати аналізу використовують при проектуванні машин і механізмів. Знаючи траєкторії точок ланок, встановлюють, наприклад, обриси корпусів машин, з'ясовують можливість вільного переміщення ланок без зіткнення однієї з одною.
Синтез механізмів
Синтез механізмів — підрозділ кінематики механізмів про методи розрахунку кінематичних схем механізмів за заданими структурними, кінематичними і динамічними властивостями.
Задачі кінематичного синтезу обернені: визначення кінематичних схем механізмів за заданими кінематичними властивостями. Задаючи, наприклад, закон руху веденої ланки кулачкового механізму, визначають побудовою або обчисленням профіль кулачка, що забезпечує заданий закон руху
Задача структурного синтезу полягає у побудові кінематичних схем механізмів із заданого числа ланок, що забезпечують однозначну залежність між переміщеннями веденої і ведучої ланок без примусу, без навантаження на веденій ланці. У кінематичному синтезі найчастіше вдаються до визначення розмірів ланок механізмів за кількома положеннями веденої ланки. Визначають також розміри ланок механізмів, що відтворюють задану траєкторію точки (або її частину) або закон руху веденої ланки. Оскільки відтворити цю траєкторію важко, а іноді й неможливо, користуються методами наближеного синтезу, що ґрунтуються на працях П. Л. Чебишова. Найпростішим є кінематичний синтез кулачкового механізму, для якого можна задати майже будь-який закон руху веденої ланки, після чого нескладними побудовами і обчисленнями знайти профіль кулачка, що забезпечує заданий закон руху.
Мета динамічного синтезу — визначити такі параметри механізму, при яких його коефіцієнт корисної дії найбільший, нерівномірність обертання ведучої ланки не перевищує норми, сили інерції ланок зрівноважені, а динамічна похибка переміщення веденої ланки, зумовлена деформуванням ланок, допустима.
Джерела
- Кіницький Я. Т. Теорія механізмів і машин: Підручник .-К.: Наукова думка, 2002.- 660 с. — ISBN 966-00-0740-Х
- Кореняко О. С. Теорія механізмів і машин: Навчальний посібник/За ред. Афанасьєва М. К.-К.: Вища школа, 1987.- 206 с.
- Артоболевский И. И. Теория машин и механизмов. М.: Наука, 1988.
- Бучинський М. Я., Горик О. В., Чернявський А. М., Яхін С. В. Основи творення машин / [за ред. О. В. Горика (д. т. н., проф., засл. прац. нар. освіти України)]. — Харків : Вид-во «НТМТ», 2017. — 448 с. : 52 іл. — .
Посилання
- Кінематика механізмів [ 20 квітня 2013 у Wayback Machine.] в УРЕ
- Синтез механізмів [ 4 березня 2016 у Wayback Machine.] в УРЕ
- Kinematic Couplings Website [ 20 лютого 2012 у Wayback Machine.] Основи кінематики муфт. (англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Kinema tika mehani zmiv rozdil teoriyi mashin i mehanizmiv v osnovi yakogo lezhit vivchennya ruhu lanok mehanizmu bez vrahuvannya sil sho zumovlyuyut cej ruh Do kinematichnih harakteristik abo parametriv mehanizmu nalezhat koordinati ta trayektoriyi ruhu tochok uzagalneni koordinati lanok peremishennya tochok i lanok yih shvidkosti i priskorennya a takozh funkciyi polozhennya i peredatni funkciyi mehanizmu Rozriznyayut kinematichni analiz i sintez mehanizmiv Kinematichnij analizOsnovni zadachi kinematichnogo analizu viznachennya polozhen lanok i trayektorij yihnih tochok obchislennya linijnih shvidkostej i priskoren cih tochok kutovih shvidkostej i priskoren lanok Dlya rozv yazannya kozhnoyi z cih zadach zadayutsya geometrichni parametri mehanizmu sho viznachayut jogo kinematichni vlastivosti i zakoni ruhu veduchih lanok Tak pri analizi kulachkovogo mehanizmu z rolikovim shtovhachem zadayut profil radius rolika viddal mizh centrami sharniriv Analiz vikonuyut grafichnimi analitichnimi abo grafoanalitichnimi metodami Grafichnimi metodami v osnovu yakih pokladeno geometrichni pobudovi znahodyat polozhennya lanok i trayektorij yihnih tochok Shvidkosti priskorennya lanok i yihnih tochok viznachayut perevazhno metodami vektornoyi algebri Analitichnimi metodami vstanovlyuyut zalezhnist mizh koordinatami tochok lanok i peremishennyam kutovim abo linijnim veduchoyi lanki a takozh mizh shvidkostyami i priskorennyami tochok Ci metodi dozvolyayut viznachati polozhennya lanok iz zazdalegid zadanoyu tochnistyu Zavdannya zvoditsya do zapisu ta virishennya sistemi nelinijnih rivnyan rishennya yakih zazvichaj shukayetsya chislovimi metodami sho pov yazane iz znachnim obsyagom obchislen Z rozvitkom obchislyuvalnoyi tehniki ci metodi nabuli najbilshogo poshirennya Rezultati analizu vikoristovuyut pri proektuvanni mashin i mehanizmiv Znayuchi trayektoriyi tochok lanok vstanovlyuyut napriklad obrisi korpusiv mashin z yasovuyut mozhlivist vilnogo peremishennya lanok bez zitknennya odniyeyi z odnoyu Sintez mehanizmivSintez mehanizmiv pidrozdil kinematiki mehanizmiv pro metodi rozrahunku kinematichnih shem mehanizmiv za zadanimi strukturnimi kinematichnimi i dinamichnimi vlastivostyami Zadachi kinematichnogo sintezu oberneni viznachennya kinematichnih shem mehanizmiv za zadanimi kinematichnimi vlastivostyami Zadayuchi napriklad zakon ruhu vedenoyi lanki kulachkovogo mehanizmu viznachayut pobudovoyu abo obchislennyam profil kulachka sho zabezpechuye zadanij zakon ruhu Zadacha strukturnogo sintezu polyagaye u pobudovi kinematichnih shem mehanizmiv iz zadanogo chisla lanok sho zabezpechuyut odnoznachnu zalezhnist mizh peremishennyami vedenoyi i veduchoyi lanok bez primusu bez navantazhennya na vedenij lanci U kinematichnomu sintezi najchastishe vdayutsya do viznachennya rozmiriv lanok mehanizmiv za kilkoma polozhennyami vedenoyi lanki Viznachayut takozh rozmiri lanok mehanizmiv sho vidtvoryuyut zadanu trayektoriyu tochki abo yiyi chastinu abo zakon ruhu vedenoyi lanki Oskilki vidtvoriti cyu trayektoriyu vazhko a inodi j nemozhlivo koristuyutsya metodami nablizhenogo sintezu sho gruntuyutsya na pracyah P L Chebishova Najprostishim ye kinematichnij sintez kulachkovogo mehanizmu dlya yakogo mozhna zadati majzhe bud yakij zakon ruhu vedenoyi lanki pislya chogo neskladnimi pobudovami i obchislennyami znajti profil kulachka sho zabezpechuye zadanij zakon ruhu Meta dinamichnogo sintezu viznachiti taki parametri mehanizmu pri yakih jogo koeficiyent korisnoyi diyi najbilshij nerivnomirnist obertannya veduchoyi lanki ne perevishuye normi sili inerciyi lanok zrivnovazheni a dinamichna pohibka peremishennya vedenoyi lanki zumovlena deformuvannyam lanok dopustima DzherelaKinickij Ya T Teoriya mehanizmiv i mashin Pidruchnik K Naukova dumka 2002 660 s ISBN 966 00 0740 H Korenyako O S Teoriya mehanizmiv i mashin Navchalnij posibnik Za red Afanasyeva M K K Visha shkola 1987 206 s Artobolevskij I I Teoriya mashin i mehanizmov M Nauka 1988 Buchinskij M Ya Gorik O V Chernyavskij A M Yahin S V Osnovi tvorennya mashin za red O V Gorika d t n prof zasl prac nar osviti Ukrayini Harkiv Vid vo NTMT 2017 448 s 52 il ISBN 978 966 2989 39 7 PosilannyaKinematika mehanizmiv 20 kvitnya 2013 u Wayback Machine v URE Sintez mehanizmiv 4 bereznya 2016 u Wayback Machine v URE Kinematic Couplings Website 20 lyutogo 2012 u Wayback Machine Osnovi kinematiki muft angl