Analiza structurala a mecanismului

Analiza structurala a mecanismului

1.Determinarea familiei mecanismului

Familia f, reprezinta numarul de restrictii comune tuturor elementelor cinematice, introduse de legaturi.Familia se determina prin metoda tabelara, cand se analizeaza miscarea fiecarui element in stransa legatura cu miscarea elementelor vecine.

- nu exista miscare

- exista miscare

			1-manivela 2-biela 3-capul presei 4-baticul

Determinarea gradului de mobilitate

Cupla cinematica sau, mai simplu, articulatia este legatura mobila si directa intre doua elemente cinematice.

Numarul de miscari relative eliminate(pierdute,blocate) determina clasa unei cuple cinematice.

O succesiune de elemente legate prin cuple cinematice se numeste lant cinematic.

Prin mecanism se intelege un lant cinematic care indeplineste urmatoarele conditii:

• este inchis;
• are un element de referinta,considerat fix, in raport cu care se studiaza miscarea celorlalte elemente;
• are un numar de elemente sau cuple conducatoare astfel incat miscarea tuturor elementelor este unic determinata;

Gradul de libertate este o notiune specifica unui element, unei cuple cinematice sau unui lant cinematic si reprezinta numarul de parametri geometrici independenti (coordinate generalizate) care determina complet pozitia sa sau la o cupla ,numarul de miscari relative independente premise.

Gradul de mobilitate este o notiune care se refera numai la un mecanism si reprezinta numarul parametrilor geometrici independenti (coordonate generalizate) ai unui mecanism ,parametri geometrici raportati fata de un sistem de axe de referinta solidar cu batiul.

Gradul de mobilitate poate fi definit si ca numarul de elemente sau grupe cinematice conducatoare. El se calculeaza cu relatia de mai jos, obtinuta prin particularizarea gradului de libertate al unui lant cinematic si capata forma:

M_f=(6-f)(n-1)-(k-f)c_k ;

unde :

• n: numǎrul total de elemente
• c_k:numǎrul total de cuple cinematice de clasǎ K
• f :familia mecanismului

Calculul gradului de mobilitate se face cu formula:

M₃=3n-2c₅-c₄

Avem urmatoarele cuple cinematice : A_r(4,1) ; B_r(1,2) ; C_r(2,3) ; C_t(3,4) ;

n= 3 (2,3,4) ;

c₅= 4(A,B,C,C) ;

c₄=0 ;

M₃=9-8-0=1

3.Descompunerea mecanismului in grupe structurale

Grupa structurala este un lant cinematic, de cea mai simpla forma, si se caracterizeza prin: grad de libertate egal cu zero; clasa; ordin; aspect.

Clasa grupei este data de rangul maxim al unui element component, daca lantul cinematic care formeaza grupa este deschis si de numarul de laturi ale conturului

poligonal deformabil, daca lantul cinematic al grupei este inchis.

Ordinul grupei structurale este dat de numarul cuplelor cinematice libere, prin inter- mediul

carora grupa se leaga in vederea realizarii unui mecanism.

Aspectul unei grupe este dat de numarul, forma si pozitia cuplelor cinematice care formeaza grupa.

Algoritmul de descompunere a unui mecanism in grupe structurale este urmatorul:

Se calculeaza gradul de mobilitate;

Se inlocuiesc cuplele superioare(daca este cazul);

Se descompune mecanismul in grupe cinematice.

În continuare se va prezenta analiza structurala a mecanismului.

A

L C O

n'=1

C =1 (A)

C

L=3*1-2*1-1*0=1

n'=2

C5=3

C