Кинематический анализ механизмов

Кинематические схемы рычажных механизмов смотри выше.

Основными задачами кинематического анализа является определение параметров – перемещений, скоростей и ускорений, т.е. параметров движения звеньев механизма по заданному закону ведущего звена.

Из анализа положений звеньев и траектории точек механизма можно определить правильность функционирования механизма и найти пространство необходимое для размещения механизма.

Скорости (угловые/линейные) звеньев нужны для определения кинетической энергии механизма при решении с последующим задач динамики и для оценки условий, при которых происходит рабочий процесс машины.

По значению ускорения определяют инерционные нагрузки на звенья, которые далее используют для оценки прочностной надежности.

Для определения параметров движения используют аналитические, графические и экспериментальные методы. Аналитические методы используют методы математического анализа и дают высокую точность определения параметра. Используют методы аналитической геометрии и тензорно-матричных операций..

Графические методы, основанные на графическом построении (методы засечек и шаблонов) траектории движения наиболее характерных точек звеньев механизма. Они менее точны. Эффектны для плоских механизмов. При графическом методе длины звеньев, перемещение точек, скорости и ускорения изображают в масштабах. Строят план положения механизмов. Положение звена из которого начинается отсчет его движения в одном направлении называют начальным или крайним.

Положение, в котором кривошип 1, шатун 2, располагаются на одной прямой, называется мертвым.

Планом расположения механизма называется графическое изображения положения звеньев, соответствующее выбранному моменту звеньев. План положения механизма наглядно показывает движение его звеньев и точек. 1-кривошип, 2-шатун, 3-ползун. Положение точки С на шатуне определяется длинной отрезков АС и СВ. Для построение траектории точек А, С и В нужно построить ряд последовательных положений (ряд планов) механизма. Плавная линия, проведенная через все одноименные точки и будет траекторией точки звена.

Построение планов скоростей и ускорений основан на графическом решении векторных уравнений движений.

Экспериментальный метод в основном для оценки точности расчетных моделей.

Аналитический метод кинематического анализа сводится к совместному решению уравнений проекций на оси координат контуром механизма и далее дифференцированием полученных уравнений с целью определения скоростей и ускорений.