Кинематический анализ механизмов
2.1. Цели и задачи кинематического анализа
Синтез механизма – его проектирование – имеет значительные трудности теоретического характера, поэтому не так широко распространен в инженерной практике, как анализ механизмов.
Анализ механизма – это исследование механизма с целью изучения законов изменения его основных параметров и на основе этого выбор наилучшего механизма с точки зрения обеспечения заданного технологического процесса. Анализ механизма наиболее широко используется в практике по сравнению с синтезом, поэтому на нём остановимся более подробно.
Цели кинематического анализа
Определение кинематических характеристик звеньев механизма:
- перемещений;
- скоростей;
- ускорений;
- траекторий движения;
- функций положения
при известных (заданных) законах движения входных (ведущих) звеньев.
Оценка кинематических условий работы рабочего (выходного) звена механизма.
Определение необходимых численных данных для проведения силового, динамического, энергетического и других расчётов механизма.
Задачи кинематического анализа
1. Задача о положениях звеньев и отдельных точек механизма. Определение траектории движения точек, принадлежащим звеньям механизма.
2. Задача о скоростях звеньев или их отдельных точек. Определение как линейных, так и угловых скоростей.
Задача об ускорениях звеньев или их отдельных точек. определение как линейных, так и угловых ускорений.
Методы кинематического анализа
Графический метод (который также называют методом графиков или диаграмм).
2. Графоаналитический метод (или метод планов скоростей и ускорений).
3. Аналитический метод.
Экспериментальный метод.
2.2 Графический метод кинематического анализа
Преимуществами этого метода являются прежде всего его наглядность и простота. Он хорош для проведения кинематического анализа точек или звеньев, совершающих возвратно-поступательное или качательное движения, то есть таких звеньев, как, например, ползун или коромысло.
Недостатком метода является невысокая точность при проведении геометрических построений.
С использованием графического метода можно успешно решать практически все основные задачи кинематического анализа, а именно задачи о положениях, перемещениях и траекториях движения, задачи о скоростях и ускорениях.
Задача о положениях решается построением нескольких совмещённых планов механизма в выбранном масштабе при различных последовательных положениях ведущего звена.