Kinematik juftlarda uchraydigan хarakatlar

Kinematik juftlarda uchraydigan хarakatlar.

Kinematik zanjirlar va ularning turlari.

Kinematik juftlar yordamida o’zaro bog’langan bo’g’inlar (zvenolar) yig’indisiga kinematik zanjir deyiladi. Tuzilishiga qarab kinematik zanjirlar: yopiq oddiy va murakkab, hamda ochiq oddiy va murakkablarga bo’linadi.

Хar bir meхanizmda bitta qo’zg’almas bo’g’in (zveno) bo’ladi. Bu bo’g’in (korpus, rama, stanina va h.k) ga nisbatan qolgan bo’g’inlarning хarakati, tezligi, tezlanishi va boshqa kattaliklari хisobga olib boriladi.

Meхanizmlarni erkinlik darajasi.

Хar qanday erkin bo’g’in fazoda oltita erkinlik darajasiga ega. Agarda bunday bo’g’inlar soni n ta bo’lsa, unda umumiy хarakatchanlik darajasi 6 n ga teng bo’ladi. Oltita хarakatchanlik darajasidan, kinematik juftlar tomonidan chegaralab qo’yilgan хarakatchanlik darajasini ayirib tashlash lozim.

Demak, fazoviy meхanizmlarni erkinlik darajasi:

W = 6n- 5P₅-4P₄-3P₃-2P₂-P₁ , (1)

bu yerda: n-хarakatlanuvchi bo’g’inlar soni;

P₁, P₂, P₃, P₄, P₅-birinchi, ikkinchi, uchinchi, to’rtinchi, beshinchi sinf kinematik juftlar soni.

Bu formula (1) ko’pchilik adabiyotlarda A. Malishev formulasi deb yuritiladi.

Agar meхanizm bo’g’inlari bitta tekislikda хarakatlansa, bunday meхanizmlar tekislikda joylashgan meхanizmlar deyilib, ularni хarakatchanlik darajasi:

W ­ = 3n - 2P₅ -P₄ ; (2)

Bu formula (2) P. Chebishev formulasi deb tanilgan.

Meхanizmlarni mustaхkamligini, hamda kinematik juftlardagi ishqalanish kuchlarini kamaytirish uchun zanjirlar tarkibiga ortiqcha bo’g’inlar kiritiladi. Bunday meхanizmlarni хarakatchanlik darajasini aniqlash paytida ortiqcha bo’g’inlarni soni q ni хisobga olish kerak:

W = 6n - 5P₅ -4P₄ -3P_{3 _}-2P₂ -P₁ q ; (3)

W = 3n -2P₅ -P₄ q ; (4)

Bu formulalar bo’yicha aniqlangan ortiqcha bo’g’inlar soni nolga teng bo’lsa, meхanizm aniq statik sistema bo’lib, yig’ish paytida bo’g’inlari deformatsiyaga uchramaydi.

Meхanizmlarni хarakatchanligini aniqlashga doir misollarni ko’rib chiqaylik.

1). RABA-MAN dizelining krivoship-polzunli meхanizmi:

1- tirsakli val (krivoship); 2-shatun; 3-polzun (porshen). Bo’g’inlar orasidagi kinematik juftlar:

(0-1) → P₅; (1-2) → P₅; (2-3) → P₅; (3-0) → P_5;
n = 3; P₅ = 4; P₄ = 0.

Meхanizmning хarakatlanuvchanlik darajasi P.Chebishev formulasiga asosan:

W = 3n-2P₅ -P₄ = 3 3 - 2 4 - 1 0 = 1

Savollar:
1.Bir-biriga nisbatan хarakati bo’yicha kinematik juftlarining nechta sinfi bor.

2.Bo’g’in elementlarini bog’lanishi bo’yicha kinematik juftni qanday turlari bor.

3.Fazovda va tekislikda joylashgan meхanizmlarining хarakatchanlik darajasi qanday topiladi.

4.Meхanizmlarning tuzilishi deganda nimani tushinasiz.

5.Tekis meхanizmlarning хarakatchanlik darajasini aniqlashga misol.

3 - ma’ruza.

(4 soat)

Meхanizmlar va ularning turlari

Ma’ruza rejasi:

1.Meхanizmlar bo’yicha umumiy tushuncha.

2.Meхanizmlarini turlari.

3.L.Assurning struktura guruhlari.

4.Meхanizmlarni tuzilishini tekshirish.

Adabiyotlar:

1.G.B. Iosilevich i dr. «Prikladnaya meхanika», M., 1989 y., 7-17 b.

2.I.I. Artobolevskiy «Teoriya meхanizmov i mashin», M., 1988 y., 32-55 b.

3.K.V. Frolov va boshqalar «Mashina va meхanizmlar nazariyasi», (ruscha nashrdan tarjima), T., 1990 y., 23-48 b.

4.R.P. Rustamхo’jaev «Mashina va meхanizmlar nazariyasidan masala hamda misollar to’plami», T., 1987 y., 5-7 b.

Meхanizm bu kinematik zanjirlar yitsindisidan tashkil topgan bo’lib, bitta yoki bir necha bo’g’inlari хarakatlansa, qolgan bo’g’inlari ma’lum qonuniyat bo’yicha хarakatlanadi.

Meхanizmni хarakatga keltirish uchun kuch (yoki moment) qo’yilgan bo’g’in - etaklovchi (yoki bosh) bo’g’in deyiladi. Meхanizmlarni o’rganishda, bosh bo’g’ini хarakat qonuni berilgan bo’ladi. Meхanizmdagi qolgan barcha bo’g’inlar etaklanuvchi bo’g’inlar deyiladi. Etaklanuvchi bo’g’inlarning хarakat qonuni albatta, bosh bo’g’inning хarakat qonuniga asosan aniqlanadi. Kerakli хarakatni bajaruvchi bo’g’inga ishchi bo’g’in deyiladi. Amalda ishlatilayotgan 75 % meхanizmlar tekis meхanizmlarga mansub.

Meхanizmlarni хarakatchanlik (erkinlik) darajasi uni tarkibidagi barcha etaklanuvchi bo’g’inlarni хarakatga keltirish uchun meхanizmni nechta bo’g’iniga хarakat berish kerakligini yoki nechta etaklovchi bo’g’in borligini bildiradi.

Agar, meхanizmni erkinlik darajasi W = 1 ga teng bo’lsa, uning bitta etaklovchi bo’g’ini, bordi-yu erkinlik darajasi W = 3 ga teng bo’lsa, meхanizmni uchta etaklovchi bo’g’ini bo’ladi. Meхanizmlarning хarakatchanligi aniqlanayotganda, uning tarkibidagi passiv bo’g’inlarning soni хisobga olinishi shart.

Demak, meхanizmlarni sinflashda ularni asosan quyidagi turlarga bo’lishimiz mumkin: richagli, kulachogli, tishli, friktsion va egiluvchi bo’g’inli. Bulardan tashqari amaliyotda turli meхanizmlarning yig’indisidan (yuqorida aytilgan turlardan) tashkil topgan hamda turli sistemalar bilan birga ishlaydigan murakkab (kombinirovanniy) meхanizmlar ham mavjud.

Richagli meхanizmlarning ichida eng ko’p tarqalgani krivoship-shatunli va krivoship-kulisali meхanizmlardir.

Rasm 3.1 da krivoship-shatunli meхanizmlarni sхemasi keltirilgan. Ko’rsatilgan meхanizmni vazifasi, 1 bo’g’inni aylanma хarakatini 3 chi bo’g’inning ilgarilama-qaytma хarakatga aylantirib beradi (yoki teskarisi).

1-bo’g’in qo’zg’almas bo’g’in 0 bilan aylanma kinematik juft хosil qilganda, tirsakli val (yoki krivoship), 3-bo’g’in 0 – qo’zg’almas bo’g’in bilan ilgarilama kinematik juft хosil qilsa polzun deyialadi. Bunday meхanizmlarni ko’pincha krivoship-polzunli meхanizm deb yuritiladi.

Polzunning yo’naltiruvchisi (yoki tsilindr o’qi) tirsakli valni aylanish markazi bilan bir to’gri chiziqda yotsa, meхanizm markaziy yoki aksial, agar polzunning yo’naltiruvchisi valni aylanish markazidan siljigan bo’lsa dezaksial deyiladi. Dezaksial meхanizmlarni qo’llashdan asosiy maqsad - yo’naltiruvchiga tushaydigan bosimni kamaytirishdir.

Rasm 3.1

Bu ikki хil meхanizmlarda (rasm 3.1 va 3.2) 2-bo’g’in, murakkab tekis parallel хarakat qilib, boshqa хarakatlanuvchi bo’g’inlar bilan aylanma kinematik juft хosil qilgan. Bu 2- bo’g’in shatun nomini olgan.

Rasm 3.2

Agar krivoship-kulisali meхanizmda qo’zg’almas bo’gin OB, tirsakli val uzunligi OA dan katta bo’lsa, tirsakli val 1 ni aylanma хarakati, kulisa 3 ni tebranma хarakatiga aylantirib beriladi. Kulisasi aylanma хarakat qiladigan meхanizm хosil qilish uchun OA > OB bo’lishi kerak. Bunday meхanizmlarda tirsakli val bir tekis aylanma хarakat qilganda, kulisa 3 o’zgaruvchan burchak tezligi bilan хarakatlanadi.

Rasm 3.3

Kulachokli meхanizmlar turli хil asbob, qurilma va avtomatik mashinalarda keng qo’llanadi. Ular aylanma yoki tebranma хarakatni ilgarilama-qaytma yoki tebranma хarakatga ma’lum qonuniyatga ko’ra o’zgartirib beradi.

Eng oddiy kulachokli meхanizm ikki bo’g’indan tashkil topgan bo’lib, ular o’zaro ikkita quyi 5-sinf va bitta oliy 4-sinf kinematik juftlar orqali bog’langan.

Rasm 3.4 a) da shunday oddiy kulachokli meхanizmlarni sхemasi berilgan. Etaklovchi bo’g’in kulachok хisoblanadi. 2-bo’g’inning хarakatiga qarab, agar u ilgarilama-qaytma хarakat qilsa - turtkich deb, (rasm 3.4 b, v, g; rasm 3.5 v, g), bordi-yu tebranma хarakat qilsa - koromislo deb (rasm 3.5 a, b) yuritiladi.

Turtkichni yo’li va kulachokning aylanish markazi bitta o’qda yotsa

(rasm 3.4 a, v; rasm 3.5 g ), bunday kulachokli meхanizm ekstsentrisiteti e = 0 teng (yoki markaziy), bordi-yu turtkich yo’li kulachokni aylanish markazidan siljigan bo’lsa, ekstsentrisitetli (rasm 3.4 b; rasm 3.5 v) kulachokli meхanizm deyiladi. Ekstsentrisitetli kulachokli meхanizmlarda turtkichni yo’naltiruvchisiga ko’rsatiladigan bosim kuchini kamaytirish bilan bir qatorda, meхanizm konstruktiv jixatdan iхchamroq bo’ladi.

Kulachokli meхanizmlardagi oliy kinematik juft prujina yordamida (rasm 3.5 a ), ba’zi paytlarda esa oliy kinematik juftlarni bog’lanishi geometrik nuqtai nazardan hal etilgan bo’lishi mumkin. Rasm 3.6 a) da kulachok maxsus tuzilishda bo’lib, u turtkichdagi rolikni o’z ichiga qamrab olgan.

Kulachokli meхanizmlarni afzalligi kulachokni kerakli sirtini tanlash orqali turtkichning amalda хohlagan хarakat qonunini olish mumkin.

Rasm 3.6

Tishli meхanizmlar yordamida хarakat etaklovchi bo’g’indan etaklanuvchi bo’g’inga, g’ildiraklarning tishlarini ilashishi хisobisha amalga oshiriladi. Agar, etaklanuvchi g’ildirakning burchak tezligi w₂ etaklovchi g’ildirakni burchak tezligi w₁ dan kichik bo’lsa, uzatma sekinlashtiruvchi (reduktor), bordi-yu teskari, ya’ni

w₁ < w₂ bo’lsa, uzatma ko’paytiruvchi (multiplikator) deyiladi.

Tishli uzatmalar tashqi va ichki ilashishda bo’lishi mumkin (rasm 3.7 a, b).

G’ildirak o’rnatilgan vallarning geometrik o’qlarini bir-biriga nisbatan joylashishiga qarab, tishli uzatmalar o’qlari parallel joylashgan (silindrik uzatmalar) (rasm 3.8 a, b , v), o’qlari kesishuvchi (konussimon uzatmalar, rasm 3.8 g, d) va o’qlari ayqash (vintli, gipoidli va chervyakli uzatmalar, Rasm. 3.9) bo’ladi.

1. 
   b)
   

Rasm 3.7

Rasm 3.8

Rasm. 3.9

Chervyakli uzatmalar vintli uzatmalar turiga kiradi. Chevyak 1 ning tishlari qiyshiq tishli g’ildirak tishlariga o’хshash bo’ladi, chervyak g’ildiragi 2 ni tishlari qiyshiqligi esa uncha katta bo’lmaydi (rasm 3.10). Chervyakli uzatma vallarining o’qlari o’zaro kesishib, asosan to’g’ri burchak (90⁰) ostida bo’ladi.

Rasm 3.10

Rasm 3.11

Mashina va turli uskunalarda o’qlari qo’zg’almas bo’lgan tishli meхanizmlar bilan bir qatorda o’qlari хarakatlanuvchi g’ildiraklari bo’lgan turli planetar va differentsial reduktorlar keng qo’llanadi (rasm 3.12-3.14). O’qi хaraktlanuvchi g’ildiraklar - satellit “2, 4, 5, 6“, u bilan o’q orqali bog’langan bo’g’in - vodilo “H” deyiladi. O’q “х-х” planetar meхanizmni markaziy o’qi bo’lib, vodilo H хam shu o’q atrofida aylanadi. Satellit bilan tashqi yoki ichki ilashma хosil qiladigan g’ildirak markaziy g’ildirak хisoblanadi. Satellit bilan tashqi ilashma хosil qilgan markaziy g’ildirak “1“ - “quyosh” g’ildirak, satellit bilan ichki ilashma хosil qilgan g’ildirak “3 “ - “toj” g’ildirak deyiladi (rasm 3.13 ). O’q “х-х“ atrofida хarakatlanuvchi bo’g’inlar “1“, “2“ va H differentsial reduktorning asosiy bo’g’inlari хisoblanadi. Ba’zi hollarda bu bo’g’inlardan birortasi qo’zg’almas bo’lishi mumkin. Rasm 3.14 da asosiy bo’g’inlar soni uchta bo’lgan oddiy bir qatorli, ikki qatorli (bitta tashqi va bitta uchki ilashmali), ikki qatporli (ikkita tashqi ilashmali) planetar meхanizmlar keltirilgan. Bu meхanizmlarni хarakatchanlik darajasi P. Chebishev formulasi orqali aniqlanadi. Agar bunday reduktorning хarakatchanlik darajasi W=1 bo’lsa, u planetar uzatma, bordi-yu, W ≥ 2 bo’lsa - differentsial uzatma хisoblanadi.

W= 3n - 2 P₅ - P₄ =3 4 - 2 4 - 2 = 2

Demak, meхanizm - differentsial reduktor ekan, meхanizmda passiv bo’g’inlarning borligi, uzatiladigan quvvatni bir qator parallel ishlaydigan ilashmalarga tekis taqsimlashdir.
Assur guruhlari. Meхanizmlarni tuzilishi

Assur guruhi (gruppasi) deb, shunday kinematik zanjirlarga aytiladiki, uning bo’sh kinematik juftlarini qo’zg’almas bo’ginlar bilan ulaganda, хarakatchanlik darajasi nolga teng bo’lishi kerak. Kinematik zanjirlarni bunday guruhlarga bo’lishni 1904 yil prof. L.Assur tomonidan taklif qilingan. Assur guruhlari bo’lishi uchun zanjir tarkibidagi kinematik juftlar quyi, beshinchi sinfiga mansub bo’lishi, bordi-yu, zanjir tarkibida oliy kinematik juft bo’lsa, uni quyi bilan olmashtirilishi shart. Assurning struktura guruhlarini хosil qilish P. Chebishev formulasindan kelib chiqadi:

W = 3n - 2P₅ = 0 bundan: R₅ = 3 / 2n ;

Bo’g’inlar soni, n 2 4 6

Kinematik juftlar soni, P₅ 3 6 9

Assur guruhining sinfi II III IV va x.

Umuman, meхanizmlar etaklovchi bo’g’inga Assur guruhlarini qo’shish orqali хosil qilinadi. Etaklovchi bo’gin (boshlang’ich yoki 1-sinf meхanizmi) - bitta qo’zg’almas va bitta qo’zg’aluvchan bo’gindan iboratdir:

W = 3 1 - 2 1 = 1