Мехатрондық модульдерді пайдалану тетіктерін синтездеу
құрылымдық топтар.
Құрылымдық топ кинематикалық тізбек болып
табылады, оның сыртқы кинематикалық жұптарына қатысты ұтқырлық
дәрежесі нөлге тең және ол қарапайым тізбектерге бөлінбеуі керек.
Кеңістіктің құрылымдық топты сипаттайтын жағдай нысаны бар:
(2.14)
Кеңістіктік құрылымдық топтың қозғалыс байланыстары мен кинема-
тикалық жұптарының санын таба алатын жерден:
(2.15)
Кеңістіктік құрылымдық топтағы қозғалыс байланыстары мен кинема-
тикалық жұптардың саны өзгеріссіз болуы керек.
55
Жеке жағдайда бесінші класс кинематикалық жұптары бар кеңістіктік
құрылымдық топтар үшін:
Тегіс құрылымдық топты сипаттайтын жағдай:
(2.16)
Қайдан қозғалмалы байланыстар мен кинематикалық жұптардың саны
келесіге сәйкес табылған:
(2.17)
Бесінші класс кинематикалық жұптың ерекше жағдайда:
Тегіс құрылымдық топтағы қозғалыс байланыстары мен кинематика-
лық жұптардың саны өзгеріссіз болуы керек.
Осылайша, құрылымдық топтардың механизмге қосылуы ұтқырлық
дәрежесін өзгертпейді.
Сондықтан құрылымдық топтарды бар механизмге қосу арқылы жаңа
механизмдерді синтездеуге болады.
Механизмнің құрылымдық схемасын бір дәрежелі ұтқырлықпен және
үшінші, төртінші және бесінші кластардың кинематикалық жұптары бар
құрылымдық топтың ABCD негізгі механизміне қосу арқылы екі шығу
байланыстары синтезделеді (2.5-сурет)
Сурет 2.5 – Бір деңгейдегі мобильділік және екі шығу
байланыстары бар механизмнің блок-кестесі
56
Формула (2.15) бойынша құрылымдық топтың байланыстары мен
кинематикалық жұптарының санын анықтаймыз:
Осылайша, құрылымдық топ үшінші сыныптың бір жұбының екі буы-
нынан, төртінші сыныптан бір жұптан және бесінші сыныптың бір буы-
нан тұрады. Құрылымдық топ құратын жабық тізбектердің саны:
K = 3 – 2 = 1.
Қосымша контурлы байланыстар саны, бекітілген құрылымдық топ:
S = 3 – ( 5 – 3 ) 1 – ( 5 – 4 ) 1 = 0.
Суретте. 2.5, тіркелген құрылымдық топ нүктелі сызықпен бейне-
ленген.
Қайталанбалы құрылымдық топ – кинематикалық тізбектер, артық
резервтері және артық мобильділігі, оның сыртқы кинематикалық
жұптарына қатысты ұтқырлық дәрежесі нөлге тең және ол қарапайым
тізбектерге бөлінбеуі керек.
Қайталануымен құрылымдық топтың болуының шарты:
(2.18)
Осы шартты пайдаланып, қозғалыстың сілтемелерінің санын, кинема-
тикалық жұптарды және олардың түрін анықтай аламыз:
(2.19)
Робот жетектің механикалық модулінің төртінші және бесінші
сыныптардың кинематикалық жұптары бар және бір тұйық циклды
қамтитын үш дәрежелі мобильділікпен кеңістіктік механизмнің блоктық
схемасын синтездейміз. Барлық механизмнің қажетті бөлігін және
кинематикалық жұптарды формула бойынша (2.12) тұйық циклмен бірге
анықтаймыз:
мұнда 2 – бір тұйық циклдің артық қосылыстар саны.
Осылайша, барлық тетігі бес байланыстарды, төртінші сыныптағы бір
жұпты және бесінші сыныптағы бес жұпты қамтиды:
n = 5, p
4
= 1, P
5
= 5.
57
Құрылымдық байланыстар мен кинематикалық жұптардың санын
есептейміз сәйкес жабық циклды құрайтын резервтік топтар (2.19):
Құрылымдық топта екі сілтеме бар, төртінші сыныптың бір буыны
және бесінші сыныптың екі жұбы, яғни, n
г
= 2 , p
4
= 1 , p
5
= 2.
Механизмнің құрылымдық схемасын құрайық. Алдымен үш буын-
нан және бесінші кластағы үш жұптан тұратын ABCD негізгі схема-
сын сызамыз, оған екі буыннан, төртінші кластағы бір жұптан және
бесінші кластағы екі жұптан тұратын EFM құрылымдық тобын қосамыз
(сурет 2.6).
Сурет 2.6 – Механизмнің құрылымдық кестесі
Шешімнің дұрыстығын тексереміз.
Тұйықталған контурлар санын анықтаймыз:
К = 6 – 5 = 1.
Артық контур байланыстарының санын есептейміз:
S = 3 – (5 – 4) x1 = 2.
Механизмнің қозғалу дәрежелерінің санын есептейміз:
W = 6x5 – 4x1 – 5x5 + 2 = 3.
Осылайша, механизмнің құрылымдық сұлбасы берілген шарттарға
сәйкес синтезделген.
Қорыта айтқанда, механикалық модульдердің механизмдерін син-
тездеу кезінде артық контурлық байланыстарды, артық қозғалыстарды
және артық буындарды болдырмауға ұмтылу қажет, себебі олар болған
жағдайда құрастыру қиындайды, кинематикалық жұптардағы тозу
58
артады, механизмдердің жұмыс істеу жағдайлары нашарлайды, бұл меха-
тронды модульдердің талап етілетін функционалдық көрсеткіштерінің
бұзылуына әкеледі
|