Принцип образования плоских механизмов.
Ассур Леонид Владимирович предложил создавать (получать, образовывать) любой новый механизм из самого простого механизма (имеющего, например степень подвижности равную 1), присоединяя к нему одну (две, три и т.д.) кинематические цепи с нулевой степенью подвижности. В результате будет получаться новый механизм, также имеющий степень подвижности равную 1.
Например, самыми простыми механизмами, со степенью подвижности равной 1, являются механизмы, состоящие из стойки и кривошипа или из стойки и ползуна.
Цифрой 1 обозначена стойка, цифрой 2 – ведущее звено: кривошип или ползун. Стрелками обозначены: угловая скорость кривошипа и скорость ползуна.
Чаще всего в ТММ принято принимать за ведущее звено – кривошип, но это совсем не обязательно.
Такой механизм в ТММ принято называть начальный (или механизм 1-го класса). Мы будем называть его начальный механизм. Степень подвижности начального механизма равна 1:
W= 3n – 2p5 – p4 = 3х2 – 2х1 – 0 = 1
Теперь попытаемся получить из начального механизма новый механизм. Для этого присоединим к начальному механизму кинематическую цепь, у которой степень подвижности равна 0.
W= 3n – 2p5 – p4 = 3х2 – 2х3 – 0 = 0
В итоге получаем новый механизм со степенью подвижности равной 1.
W= 3n – 2p5 – p4 = 3х3 – 2х4 – 0 = 1
Следующий новый механизм мы можем получить, если присоединим к полученному механизму еще одну (или несколько) кинематических цепей с нулевой степенью подвижности.
Эти кинематические цепи в честь Ассура Л.В. назвали группы Ассура.
Таким образом, группа Ассура – это кинематическая цепь с нулевой степенью подвижности, которая не распадается на еще более простые кинематические цепи с нулевой степенью подвижности.
Рассмотрим еще несколько примеров образования новых механизмов.
Начальный механизм Группы Ассура (2 единицы) Новый механизм
Начальный Две группы Ассура Новый механизм
механизм
Если у начального механизма имеется два ведущих звена (такое встречается, но редко), то у нового полученного механизма также будет два ведущих звена, то есть степень подвижности нового механизма будет равна 2.
W= 3n – 2p5 – p4 = 3х4 – 2х5 – 0 = 2
Группы Ассура бывают:
Го класса,
Го класса
И 4-го класса.
Группы Ассура 2-го класса выглядят так:
Группы Ассура 2-го класса состоят из 2-ух звеньев и 3-ех кинематических пар. Присоединяются они двумя точками, поэтому называются группа Ассура 2-го класса второго порядка (или двух поводковые группы).
Группа Ассура 3-го класса выглядит так:
Группа Ассура 3-го класса состоит из 4-ех звеньев и 6-ти кинематических пар. Эта группа Ассура присоединяется тремя точками, поэтому называется группа Ассура 3-го класса третьего порядка.
Группа Ассура 4-го класса выглядит так:
Группа Ассура 4-го класса состоит из: 4 звеньев и 6-ти кинематических пар. Эта группа Ассура присоединяется двумя точками, поэтому называется Группа Ассура 4-го класса второго порядка.
Раз мы можем собирать новые механизмы из начального механизма и групп Ассура, то точно также мы может и разбирать любой механизм на группы Ассура и начальный механизм.
Если после разборки механизма мы увидим, что он состоит из начального механизма и одной (или нескольких) групп Ассура
2-го класса, то такой механизм называют – механизм второго класса.
Если после разборки механизма мы увидим, что он состоит из одной (или нескольких) групп Ассура 2-го класса и одной группы Ассура 3-го класса, то такой механизм называют – механизм третьего класса.
Если после разборки механизма мы увидим, что он состоит из одной (или нескольких) групп Ассура 2-го класса, и/или одной группы Ассура 3-го класса, и одной группы Ассура 4-го класса, то такой механизм называют – механизм четвертого класса.
Таким образом, класс механизма определяется по наивысшему классу группы Ассура, входящей в состав механизма.
Цель структурного анализа механизма и заключается в определении его класса.
С точки зрения простого пользователя механизма ему все равно, какого он класса.
С точки зрения конструктора, ему не все равно, какого класса механизм. Например, если стоимость (трудоемкость) расчета механизма второго класса примем за 1000 рублей, то стоимость расчета механизма 3-го класса составит 10 000 рублей, а стоимость расчета механизма 4-го класса уже превысит 100 000 рублей.
Разбирают (раскладывают) любой механизм на группы Ассура и начальный механизм по простому алгоритму:
1. Начертить структурную схему механизма.
2. Обозначит все подвижные звенья механизма.
3.Заглавными буквами латинского алфавита обозначить все кинематические пары и указать класс кинематической пары.
4. Определить степень подвижности механизма по формуле Чебышева П.Л.
5. Удалить лишние степени свободы (если они есть).
6. Удалить пассивные связи (если они есть).
7. Заменить высшие кинематические пары на низшие.
8. Отсоединить от механизма группу Ассура 2-го класса (два звена), так чтобы: оставшийся механизм продолжал работать, а степень его подвижности (W) не менялась (оставалась прежней).
9. Если нельзя отсоединить группу Ассура 2-го класса, то отсоединить группу Ассура 3-го класса (четыре звена) так, чтобы: оставшийся механизм продолжал работать, а W не менялась.
10. Если нельзя отсоединить группу Ассура 3-го класса, то отсоединить группу Ассура 4-го класса, так, чтобы: оставшийся механизм продолжал работать, а W механизма не менялась.
11. Класс механизма определяем по наивысшему классу группы Ассура, входящей в состав механизма.