Mecanisme

CAPITOLUL I.

ANALIZA STRUCTURALĂ A MECANISMULUI

CU PÂRGHII

1.1 Determinarea familiei si a gradului de mobilitate

Prin familia f a unui mecanism se intelege numarul de restricţii comune impuse tuturor elementelor cinematice.

Pentru determinarea familiei mecanismului din figura 1. (Plansa 1) se va utiliza metoda tabelară, care constă în înscrierea într-un table a posibilităţilor de mişcare pe care le au elementele cinematice raportate la un sistem triortogonal de axe de coordinate Oxyz.

Se completează tabelul mişcărilor independente ale celor 5 elemente cinematice faţă de sistemul de axe Oxyz cu originea in articulaţia fixă O1.

Se observă că:

- Elementul 1- manivela O1A are o miscare de rotaţie în jurul axei Oz.

- Elementul 2- biela AB execută o miscare plană de rototranslaţie în planul Oxy.

- Elementul 3- balansierul O3B are o mişcare de rotaţie oscilantă în jurul axei Oz.

- Elementul 4- biela CD descrie o miscare plan-paralelă în planul Oxy.

- Elementul 5- numit culisor(piston), are o miscare de translaţie de-a lungul ghidajului fix(numit şi glisieră), paralel cu axa Ox.

Mecanismul analizat este de familia f=3, fiind un mecanism plan.

Ştiind familia mecanismului, se poate determina gradul de mobilitate al acestuia.

M3=3n-2C5+C4

N= ∑Ck-n

n=3;

C5=7;

M3=1;

N=2;

Mo=6n-5 C5 =-5

n- numarul de elemente cinematice mobile

C5- numarul cuplelor de clasa a V-a

1.2 Reprezentarea schemei structurale a mecanismului

Schema structurală este o reprezentare convenţională a elementelor cinematice şi a cuplelor cinematice echivalente. Acesta se alcatuieste pornind de la schema cinematică a mecanismului, având următoarele obiective:

- echivalarea cuplelor superioare.

- Eliminarea suprapunerii de cuple.

- Scoaterea în evidenţă a rangurilor, astfel încât un element de rang j se va reprezenta printr-un poligon cu j laturi.

Scopul realizării schemei structurale este de a pune in evidenţă şi elementele conducătoare ce intră în componenţa mecanismului.

Grupele structurale sunt lanţuri cinematice simple, care pot fi studiate, independent din punct de vedere cinematic.

Grupele structurale adăugate sau eliminate din structura unui lanţ sau mecanism, nu îi modifica gradul de libertate, respectiv cel de mobilitate. Pentru aceste grupe sau definit:

- Clasa unei grupe cinematice- este determinată de numarul cel mai mare de cuple are marginescun contur închis rigid sau deformabil in structura grupei.

- Ordinul unei grupe cinematice- este dat de numarul cuplelor exterioare alei grupei, cu care aceata se poate lega la un lant cinematic

Numarul de contururi deformabile independente (N) al unui mecanism se calculează cu ajutorul formulei:

N= ∑Ck-n;

În figura 2. este reprezentată schema structurală a mecanismului în care s-a pus în evidenţă rangul elementului 3. şi s-a eliminat suprapunerea de cuple din D.

Dupa construirea schemei structurale, pornind de la elementul conducator se extrag succesiv grupe structurale.

Schema structurală pentru mecanismul analizat fig. 2. arată ca acesta derivă din lanţul cinematic Watt.

Această schemă se descompune în:

- elementul conducator 1.

- Diada RRR formată din elementele 2 şi 3, clasa II, ordinul 2, aspect 1;

- Diada RRT formată din elementele 4 şi 5, clasa II, ordinul 2, aspect 2.

Mecanismul este de clasa II, ordinul 2 şi poate fi simbolizat sub forma R-RRR-RRT.

Analiza cinematica

Analiza cinetostatica