Назoрат савoллари

Мeханизмларнинг кинeматик тахлили.
Мeханизмнинг эркинлик даражаси бўлса, звeнoларнинг ва мeханизм нуқталарининг силжиши, тeзлиги ва тeзланишлари бoшланғич (ҳаракат қилувчи) звeнoни силжишига тeзлигига ва тeзланишларига бoғлиқдир.
Бoшланғич звeнoи ҳаракат қoнуни аналитик кўринишни унинг вақтга бoғлиқ ҳoлда силжиши шаклида бeрилиши мумкин. Агарда звeнo айланма ҳаракатланса, функцияда бўлади, бу eрда - бoшланғич звeнoни қўзғалмаз таянчга бoғлиқ ҳoлда ХOУ кooрдинатага ҳаракат қилса функцияда, бу eрда С- қўзғалмас звeнoга, яъни ХOУ кooрдинатага нисбатан силжиши, -вақт. Бу функциoнал бoғланишлар график шаклда ҳам бeрилиши мумкин.
3. Eтаклoвчи звeнoнинг график шаклда ҳам бeрилиши мумкин. Бурчак тeзлигига нисбати билан ўлчанадиган катталик узатиш функцияси дeйилади.
Бeрилган 4 звeнoли мeханизм учун қуйидаги узатиш функцияларини ёзишимиз мумкин.

1. 
   Баъзи ҳoлларда бoшланғич звeнoни ҳаракат қoнуни чизиқли ёки бурчак тeзликлари функциясида бeрилиши мумкин. Бунда интeграллаш йўли билан тeзлик функциядан силжиш функциясини кeлтириб чиқариш мумкин.
   

Мeханизмларни кинeматик таҳлилида тeзлик ва тeзланишларни бoшланғич звeнoни айланиш бурчак ёки силжиши функциясида ифoдалаш қулайдир.
Агарда қандайдир К звeнoни айланиш бурчаги функциясида бeрилган бўлса, бу звeнoни W_к бурчак тeзлиги қуйдагича аниқланади:

Бу eрда -бурчак тeзланиш аналoги.
4-маъруза.
Оддий стерженли механизмлар кинематикаси.
Тезлик ва тезланиш режалари.
Маъруза режаси:
1. Оддий стерженли механизмлар кинематикасини ўқитишдан мақсад ва вазифалари.
2. Механизм звеноларининг ҳолатини қуриш ва у нуқтанинг траекторияси.
3. Тезлик ва тезланиш ҳиллари.
4. Кривошип-ползунли механизм тезлик режаси.
5. Узатиш нисбати ва унинг ҳиллари.
6. Кривошип-ползунли механизм тезланиш режаси.
Оддий стерженли механизмлар кинематикасининг ўқитишдан мақсад вазифалари.
Кинематикани ўқитишдан мақсад (кинематик текшириш ёки кинематик анализ) назарий механика курсида таърифланган, бу мумкин ҳаракатларни аниқлаш. Механизм тадбиқи – бу звено ва унга тегишли нуқтанинг мумкин бўлган ҳаракатларини аниқлаш, яъни, механизм звеноларига таъсир этувчи куч ва моментларни ҳисобга олмаган тақдирда мумкин бўлган ҳаракатдир.
Кинематик текшириш вазифалари:
- механизмни ишлаш процессида звеноларнинг ҳолатини ва звено нуқталарининг траекториясини аниқлаш;
- звено ва унга тегишли нуқталарнинг тезлигини аниқлаш;
- механизмда узатиш нисбатини ҳисоблаш;
- звено ва унга тегишли нуқтанинг тезланишини аниқлаш;
Кўрсатилган масалалар аналитик, график ва графоаналитик методларда ечилиши мумкин. Ҳар бир масалани ечимини кўриб чиқамиз.
Механизм звеноси ҳолатларини ва унга тегишли нуқта траекториясини қуриш.
Механизмни ишлаш процессида звено ҳолатларини қуриш кўпинча график усулидан кертиклар (засечек) методидан фойдаланган ҳолда олиб борилади. Механизмни бир қанча силжитилган ҳолатларини қуришда, яъни, механизм қўзғалмас нуқталари битта жойни эгаллайди. Қоидада жуфт сонли ҳолатлар қурилади – 6, 8 ёки 12, мос равишда кириш звеносидаги айлана тенг бўлакларга бўлинади. Буни марказий бўлмаган кривошип-ползунли механизм мисолида кўрамиз, яъни, ползуннинг ҳаракат йўналиш чизиғи кривошипнинг айланиш ўқидан ўтмаган ҳолат учун (4.1-расм).
Механизм схемаси узунлик масштабида чизилган. Машина ва механизмлар назарияси курсида шундай масштаблар қўлланиладики, улар ҳақиқий узунлик қийматини чизмадаги қийматга нисбатан олинади. Узунликнинг чизмадаги қиймати – бу миллиметрларда ўлчанадиган кесма, ҳақиқий қийматнинг ўлчов бирлиги эса, параметрларнинг ҳилига боғлиқ бўлиб, масштабда улар масса, бурчак, момент, тезлик ва ҳ.к.бўлиши мумкин. Узунликнинг масштаби ҳақиқатда узунлик бўлиб, метрда ўлчанади. Масштаблар m грек ҳарфида мос равишда индекс билан белгиланади: Ҳозирги ҳолатда – бу узунлик индекси l:
(4.1)
бу ерда: l – ҳақиқий узунлик “метр”ларда;
l - бу узунликнинг схемадаги кўриниши “мм”ларда.
Кривошип-ползунли механизмнинг силжитилган ҳолатларини қуйидагича қурилади. 4.1-расмда механизмнинг 8 та силжитилган ҳолатлари кўрсатилган. Биринчи галда бу механизмнинг биринчи позициядаги ҳолати кўрсатилади; бу исталган ҳолат бўлиши мумкин,

Илова 4.1. 4.1-расм.

мисол учун, кривошипнинг горизонталь ҳолати. Бундан кейин кривошип В нуқтанинг траекторияси (айлана) ва ползун С нуқтаси (тўғри чизиқ) чизилади. В нуқта траекториясидаги айлана 8 та тенг бўлакка бўлиниб, кривошипнинг 8та тенг жойлаштирилган ҳолатлари аниқланади. Сўнг, ҳар бир В нуқтадан шатун узунлигига тенг радиусда ползун С нуқтасининг траекторияси тўғри чизиққа кертик (засечка) ўтқазилади. Кривошип В нуқтасига мос равишда ползуннинг ҳолатлари аниқланади. Шатуннинг ҳар бир ҳолатида S нуқталарни лекала эгри чизиғи билан бирлаштириб, унинг траекториясини ҳосил қиламиз.
Кривошип-коромислоли механизмларни силжитилган ҳолатларини қуриш олдингига ўхшаш бўлиб, бунда кривошип нуқталаридан шатун узунлигига тенг радиусда коромисло нуқтасининг траекториясидаги айланага кертик (засечка) ўтқазиш билан аниқланади. (4.2-расм.)
Кривошип-кулисали механизмларни силжитилган ҳолатларини қуриш осон, кривошип, тош ва кулиса нуқталари устма-уст тушади. (4.3-расм.) Кривошип узунлиги ва кривошип, кулисанинг айланиш ўқлари орасидаги масофага қараб, кулиса айланма ёки тебранма ҳаракат қилиши мумкин.

Илова 4.2. 4.2-расм

И лова 4.3. 4.3-расм.

Звено ва унга тегишли нуқтанинг тезлигини аниқлаш.
Олдин стерженли механизм тезлик ва классификацияларини кўриб чиқамиз. Тезлик тўғрисидаги фикрлар тезланишга ҳам таалуқлидир.
Тезлик – бурчак ва чизиқлига бўлинади.
Звенолар бурчак тезликка эга бўлади, шатун ҳам, ҳар бир вақт оралиғида қандайдир нуқта атрофида айланяпти деб фараз қилиш мумкин. (абсолют ҳаракатдаги оний айланишлар маркази ёки нисбийдаги шарнир звено). Ползун бундан мустаснодир, у илгариланма ҳаракатланади. Одатда бурчак тезлик грек ҳарифи w (омега) билан белгиланади ва улар рад/с ларда ўлчанади. Бурчак тезлик икки йўналиш бўйича ҳаракатланади: соат стрелкаси йўналиши бўйича ва соат стрелкасига қарама-қарши. Чизиқли тезликка звено нуқталари ва илгариланма ҳаракат қилувчи ползун киради. Чизиқли тезлик вектор катталикдир ва у лотин ҳарифи v билан белгиланади. Чизиқли тезликларни абсолют, нисбий ва релятивга ажратамиз.
Абсолют тезлик – бу қўзғалмас стойкага нисбатан тезлик. Тезлик бу нуқтанинг индексига қараб белгиланади, мисол VВ ёки Vs.
Нисбий тезлик – звенодаги бир нуқтанинг иккинчи нуқтасига нисбатан тезлиги. Асосан шатундаги нуқталарнинг нисбий тезликларини кўриб чиқамиз, мисол, Vcв С нуқтанинг В нуқтага нисбатан тезлиги.
Релятив тезлик – бу бир звенодаги нуқтани мос равишда тушувчи бошқа звенодаги нуқтага нисбатан тезлиги. Бу тезликни кулисали механизмларда кўриб чиқамиз. В нуқта (3.4-расм) 1-кривошип, ва 2-тошда шарнир ҳолатда тош кривошип билан боғлангандир; Шу вақт оралиғида бу нуқта 3-кулисадаги нуқта билан устма-уст тушади. Vв3в1 (ёки Vв3в2) релятив тезлик – бу кулисадаги В3 тезликнинг кривошипдаги В1 нуқтага нисбатан тезлик (ёки В2 тошдаги нуқтага). Тош ва кулисанинг бир-бирига нисбатан илгариланма ҳаракатини ҳисобга олган ҳолда, релятив тезлик бу кулисани тошга нисбатан тезлиги.
Тезликларни аниқлашда графоаналитик ва аналитик методлар мавжуд. Графоаналитик методлардан энг кўп тарқалгани тезлик режаси ва кинематик диаграммалар усули. Аналитик методлар ва кинематик диаграммалар кейинроқ кўриб чиқилади. Бу ерда тезликларни аниқлашни тезликлар режаси ёрдамида кўриб чиқамиз.
Тезликлар режаси – бу абсолют, нисбий ва релятив тезлик векторларда аниқ масштабларда қурилган кўпбурчак. Бунинг ёрдамида механизмда оний чизиқли ва бурчакли тезликлар берилган ҳолатлар учун аниқланади (ҳудди шундай узатишлар нисбатан ҳам топилади, бу тўғрида кейинроқ гаплашамиз). Бу кўпбурчакда абсолют тезлик векторлар тезлик режасининг қутбидан ташқарига қараб йўналган бўлади, нисбий тезлик векторлари эса, абсолют тезлик векторларининг охирларини бирлаштирувчи векторлардир.
Кривошип-ползунли механизмнинг тезликлар режаси мисолида кўриб чиқамиз. Масаланинг берилган қиймати механизмнинг геометрик параметрлари ҳисобланиб, у ml кнематик схемаси қурилган (4.4-расм) ва унинг кириш кинематик параметри – w 1 қўзғалмас ўзгармас бурчак тезликка эгадир.
Кривошип В нуқтасининг чизиқли тезлиги маълум формуладан топиш мумкин.
Бу тезлик вектори исталган тезлик масштабларда қурилган тезлик режасидир. Тезлик масштаби
(4.3)
бу ерда: v - хақиқий чизиқли тезлик м/с да;
- бу тезлик векторининг чизмадаги ифодаси мм да .
Қурилишни ва ҳисоблашни енгиллаштириш мақсадида тезлик масштабини исталганича олмасдан, уни кривошип В нуқтасининг тезлик векторини чизмадаги ифодасини механизм схемасидаги кривошип узунлигига тенг қилиб олинса мақсадга мувофиқ бўлади, яъни v=AB. Унда (4.2) ни ҳисобга олганда тезлик масштаби:

(4.1) ни хисобга олиб, қуйидагини ҳосил қиламиз:
(4.4)