3.21 Предложите формулу для подсчета числа контуров произвольной кинематической цепи. 69

Глава 4. Структурные модели механизма 70

4.2. Механизм как кинематическая цепь, состоящая из звеньев и кинематических пар 72

4.3. Механизм как комбинация ведущей и ведомой частей 74

кинематической цепи 74

Контрольные вопросы 82

Таблица 4.2. 83

Двумерные (плоские) структурные группы 83

Число звеньев группы 83

Число кинематических пар группы 83

Число групп 83

Схема 83

Класс группы 83

Порядок группы 83

3 83

1 83

I I 83

2 83

6 83

2 83

I I I 83

3 83

9 83

10 83

I I I 83

I V 83

4.4. Механизм как совокупность элементарных механизмов 83

Контрольные вопросы 86

Повторение пройденного 88

4.5. Задания для самостоятельной работы 89

МЕХАНИЗМ 91

Внешний ремонт 91

О п и с а н и е 91

5.1. Цель и метод структурного анализа 92

5.2. Структурный анализ механизмов с незамкнутыми 94

кинематическими цепями 94

5.3. Структурный анализ плоских механизмов с замкнутыми кинематическими цепями 95

Задания для самостоятельной работы 103

Структурный синтез механизмов 106

6.1. Задачи структурного синтеза 107

6.2. Проектирование структурных схем механизмов 109

6.3. Синтез плоских самоустанавливающихся механизмов 112

Структурные 121

ЗНАНИЯ 125

ОБЩИЕ ЗАКОНЫ 125

ТЕРМИНЫ 125

И 125

НАУЧНЫЕ 125

Схема функционирования структурной теории применительно к плоским механизмам с замкнутой кинематической цепью 126

Машина 126

Динамические 126

Плоский 126

Справочный материал формальной логики 131

Список рекомендуемой литературы 142

Основной 142

Дополнительный 142

Предисловие

Развитие и образование ни одному человеку не могут быть даны или сообщены. Всякий, кто желает к ним приобщиться, должен достигнуть этого собственной деятельностью, собственными силами, собственным напряжением.

А. Дистервег

Учебное пособие предназначено для студентов II и III курсов всех форм обучения механических специальностей, изучающих теорию механизмов в учебных дисциплинах «Теория механизмов», «Теория механизмов и машин», «Детали машин и основы конструирования» и т.п., и специалистов, желающих углубить знания в области структуры механизмов. Его следует использовать при самостоятельном изучении раздела, посвященного строению механизмов, для освоения теоретического курса и приобретения навыков решения задач.

Целью пособия является обучение студентов знанию структурной теории и умению применять полученное знание при исследовании и проектировании механизмов, а также развитие творческого мышления, способности к самообучению и стимулирование познавательной деятельности студентов при изучении теории механизмов.

В основу учебной книги положены лекции, читаемые автором на протяжении ряда лет в БГТУ, и педагогический опыт, накопленный им при проведении учебных занятий по теории механизмов, теоретической механике, деталям машин. Содержание учебного пособия соответствует Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования Российской Федерации и рабочим программам для механических специальностей.

Пособие имеет следующие методологические особенности:

• системный подход, в соответствии с которым механизм, структурная теория и само пособие рассматривается как системы. И как следствие – новая редакция структурной теории как системы; смешанный дедуктивно-индуктивный метод изложения учебного материала; развитые внутрипредметные и междисциплинарные связи; разделение учебного материалана текстовые и внетекстовые (служебные) компоненты;

• cмешанная дидактическая модель, включающая элементы объяснительного-иллюстративного (традиционного), проблемного и программируемого обучений, позволившая реализовать в пособии две принципиально различные схемы приобретения знаний: от знаний к проблеме (традиционная) и от проблемы к знаниям (проблемная);

• проектирование самостоятельной работы студентов по приобретению знаний-учений и развитию творческих способностей через комплекс заданий с использованием системы ориентиров и указаний для их выполнения и методов управления качеством обучения;

• контекстный подход, учитывающий особенности профессиональной деятельности инженера-механика, определивший круг вопросов, освещаемых в пособии, и целевое назначение предлагаемой редакции структурной теории;

• отражение в содержании пособия не только фактов, определений, законов, теорий, но и способа мышления, присущего данному этапу развития структурной теории и методов познания, которыми она пользуется.

Ведущими структурными подсистемами книги являются тексты и внетекстовые (служебные) компоненты. Текст имеет жанровую (введение, основная часть, заключение) и формальную (глава, параграф) рубрикации. Функционально текст разделяется на основной, дополнительный и пояснительный. Основной текст – главный носитель программной учебной информации, обязательной для изучения и усвоения.

Дополнительный текст предназначен для усиления научной доказательности и придания эмоциональной окраски положений основного текста. Он выделяется шрифтом и включает: науковедческие сведения, эпиграфы, статистические данные, исторические справки, диалоги автор – читатель.

Пояснительный текст способствует организации самостоятельной работы студентов. В его состав входят: методические рекомендации, перечень условных обозначений, список основных терминов, примечания и разъяснения предметного характера, пояснения к иллюстрациям, указания для решения задач, формулировки целей перед каждой главой.

Подсистема внетекстовых компонент включает: аппарат организации усвоения (АОУ), аппарат ориентировки (АО) и иллюстративный материал (ИМ).

АОУ призван стимулировать и направлять познавательную деятельность обучаемых. Он содержит контрольные вопросы (в конце каждого параграфа), задания для самостоятельной работы (в конце каждой главы), контрольный тест (в конце книги), ответы, указания и рекомендации для разрешения проблемной ситуации.

АО помогает студентам быстро ориентироваться в структуре учебной книги, устанавливать связи пособия с другими источниками знаний. АО включает: предисловие, оглавление, алфавитно-предметный указатель, библиографический список, опорные сигналы-символы, шрифтовые выделения в тексте.

ИМ служит наглядной опорой учебно-познавательной деятельности обучаемых при работе с книгой. По отношению к текстовому материалу пособия иллюстрации разделяются на три группы: ведущие, равнозначные и обслуживающие. Ведущие (конспект-планы отдельных глав, структурно-логические схемы учения о строении механизмов) самостоятельно раскрывают содержание учебного материала. Равнозначные иллюстрации взаимозаменяемы по отношению к тексту, а обслуживающие подчинены тексту, поясняют его.

Взаимодействие аппарата и текста проектируется с учетом психологии обучаемых, затрат времени на обучение и возможности оценки качества обучения в процессе самоконтроля и контроля со стороны преподавателя.

Методические особенности учебного пособия:

• применение эпиграфов к структурным компонентам книги, карикатур, элементов рекламы, риторических и смысловых вопросов по тексту;

• включение в текст прямой речи в форме диалога автор-читатель;

• выделение и конкретизация целей структурных элементов книги и задач для их достижения (в предисловии, в методических рекомендациях, во введении, в начале каждой главы основной части);

• использование в каждом структурном компоненте основной части обобщающих фрагментов (резюме) в вербальной форме: опорных точек (параграф), повторение пройденного (глава),заключение (книга);

• применение обобщающих фрагментов в графической (конспект-планы глав и структурно-методические схемы функционирования структурной теории) и табличной формах;

• выделение наиболее значимых элементов текста и деление их по функциям (важная информация, пример, указания и рекомендации, обсуждение проблемы) с помощью опорных сигналов-символов;

• использование различных знаковых средств (вербальных, цифровых, иллюстрированных) стилей (описательного, рассудительного, повествовательного) и дидактических заданий(рецептивных, репродуктивных, продуктивных);

• проектирование самостоятельной работы студентов из 7 порций, на выполнение каждой из которых отводится от 3 до 4 часов;

• снабжение всех типовых задач ответами, а части проблемных задач подсказками;

• обеспечение возможности самоконтроля качества обучения студентами по каждой порции (расчет коэффициента качества обучения) и по всей книге (контрольный текст) с учетом затрат времени и возможности контроля за качеством обучения со стороны преподавателя на всех этапах работы.