Лекции по Теории механизмов и машин (Невенчанная Т. О.)

Кирилл Николоев вс, 17.04.2016 14:09

Машина – устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации. С точки зрения выполняемых функций, машины можно разделить на классы: a) Энергетические машины. Они служат для преобразования любого вида энергии в механическую, и наоборот (например: двигатели внутреннего сгорания, гидравлические, пневматические двигатели; машины-двигатели и машины-генераторы)

b) Рабочие машины. Служат для преобразования материалов.  Транспортные (в которых преобразование материала состоит только в изменении положения основного перемещаемого предмета). При-меры: транспортеры, автомобили, подъемные краны, погрузчики, экскаваторы, лифты.

 Технологические (преобразование материала состоит в изменении формы, свойства и положения материала или обрабатываемого объ-екта). Примеры: станки, упаковочные машины, печатные машины, прессы.  Информационные (в которых механическое движение предназначе-но для преобразования информации). Примеры: счетные машины.

 В последние годы появилось более общее, чем машина, понятие: Мехатронная система – устройство, воспроизводящее физические и умственные способности человека, в котором совмещаются механические, электронные и информа-ционные системы. (Примеры: печатная машина фирмы Гейдельбер, обладающая наряду с прецизионными перестраиваемыми механизмами, системы датчиков для контроля про-цесса, системы автоматического управления, мощную систему информационного обслу-живания).

Машины, созданные для работы без участия человека – называются машины-автоматы. Примеры: Луна-24, машины, предназначенные для работы в зонах атомных реакторов, агрессивных средах. Машины-автоматы, соединенные между собой и предназначенные для выполнения определенных технологических процессов – называется автоматическая линия. (Приме-ры: патронное производство, машины для печати газет).

Наука, изучающая машины, в основе которых положены принципы механики с точки зрения исследования законов движения отдельных устройств и действующих на них сил – механика машин. Механизм – система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел. Механизмы разнообразны. Будем считать, что механизмы бывают только с твердыми телами. Могут иметь гидравлические, пневматические, электрические и другие устройства.

С точки зрения функционального назначения механизмы делятся на: механизмы двигателей и преобразователей, передаточные механизмы, исполнительные механизмы, механизмы управления и контроля, механизмы подачи и транспортировки, сортировки,

механизмы автоматического счета, взвешивания и упаковки. Несмотря на разницу в функциональном назначении механизмов отдельных видов, в их строении, кинематике и динамике много общего. Изучение механики машины начинается с раздела теории механизмов, так как только изучив свойства отдельных механизмов или их видов, можно переходить к изуче-нию совокупности механизмов, образующих машину, т.е. к теории машины.

Теория механизмов – наука, изучающая строение, кинематику и динамику меха-низмов в связи с их анализом и синтезом. В теории механизмов существуют 2 группы проблем: 1. Анализ механизмов, т.е. исследование структурных, кинематических и ди-намических свойств механизмов (В направлении решении этой проблемы проводилось большое количество исследований, существуют развитые ме-тоды решения.)

2. Синтез механизмов, т.е. проектирование механизмов с заданными струк-турными, кинематическими и динамическими свойствами для осуществле-ния требуемых движений. Разработан синтез отдельных механизмов (зубча-тых, кулачковых, стержневых.

Теория механизмов и машин является основой систем автоматизированного про-ектирования (САПР). Науке о машинах больше 200 лет. Развитие науки шло параллельно с созданием новых машин и их совершенствованием. Паровые машины, создание автомобиля, сти-ральные машины, центрифуги, эскалаторы, самолеты, ракеты, автоматические космиче-ские станции, автоматизированные типографские комплексы, …

Конец 18 века – Франция, Гаспар Монж ввел во Французской политехнической школе курс теории машин и механизмов. Мощная школа возникла в Германии (Ф. Рело; Л. Бурмейстр; Г. Альт), России и СССР (П.А. Чебышев, Н.Е. Жуковский, И.И. Артоболевский). Институт машиноведения РАН им А.А. Благонравова; Институт механики МГУ, США.

Структурный анализ и синтез механизмов Всякий механизм состоит из отдельных тел (деталей). Одни из них неподвижны, другие – движутся относительно них. Все детали неизменно подвижные называются неподвижным звеном (стойка).

Каждая подвижная деталь или группа деталей, образу.щие жесткую подвижную систему тел, называются подвижным звеном механизма. Пример: шатун двигателя состоит из нескольких деталей: тело шатуна, крышек, шатунных под-шипников, болтов, стягивающих эти крышки.

Скачать файлы

Похожие документы