3. Плоские четырехзвенные механизмы:
Из курса теории механизмов и машин известно, что все механизмы могут быть отнесены к низшим или высшим кинематическим парам. К низшим парам относятся четырехзвенные механизмы.
На практике встречаются три основных типа четырехзвенных механизмов: шарнирный четырехзвенник, кривошипно-ползунный механизм, кулисный механизм.
В шарнирном четырехзвеннике все звенья входят только во вращательные кинематические пары. В кривошипно-ползунном механизме одно из подвижных звеньев входит в поступательную пару со стойкой. На практике встречается два типа таких механизмов: аксиальный (направление движения ползуна проходит через ось вращения кривошипа) и дезаксиальный (направление движения ползуне смещено относительно оси вращения кривошипа на величину дезаксиала а).
В кулисных механизмах в поступательную пару входят два подвижных звена. Кулисный и кривошипно-ползунный механизмы можно рассматривать как частные случаи шарнирного четырехзвенника, у которого соответствующие вращательные пары заменены поступательными.
Элементы четырехзвенных механизмов в зависимости от особенностей движения классифицируются следующим образом.
Кривошип – это ведущее звено, примыкающее к стойке и проворачивающееся относительно нее на 360°.
Коромысло – это звено, связанное со стойкой и качающееся относительно нее (поворачивающееся на угол, меньший 360°).
Шатун – звено, не связанное со стойкой и совершающее относительно нее сложное движение.
Ползун – звено, связанное с шатуном и совершающее возвратно-поступательное движение.
Кулиса – подвижное звено, по которому движется ползун, называемый в этом случае камнем кулисы.
4. Мертвые положения и условия существования кривошипа.
При функционировании рычажных механизмов существуют такие положения звеньев, в которых возникает неопределенность дальнейшего движения, а величины мгновенных скоростей и ускорений максимальны. Такие положения называют мертвыми, их два.
В мертвых положениях ось вращения кривошипа и шатун находятся в одной плоскости. Из мертвых положений механизмы выводят, применяя 2 метода:
1) Применение маховиков и противовесов (используется сила инерции)
2) Применение параллельно действующих механизмов, работающих со смещением фаз вращения кривошипа. Условие существования кривошипа: Непрерывное вращательное движение какого-либо из звеньев возможно только в таком четырёхзвенном механизме, у которого сумма длин наиболее короткого и наиболее длинного звеньев не превышает сумму длин оставшихся двух звеньев.
5. Графическое дифференцирование и интегрирование. Планы скоростей и ускорений
Методы графического дифференцирования и интегрирования могут быть применены только для случая простого движения, вращательного и поступательного. В более сложных случаях используется построение скоростей и ускорений, которые позволяют определить скорость и ускорение любой точки любого звена механизма.
