Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Функциональная схема управления шаговым двигателем

Функциональная схема управления шаговым двигателем

Схема представлена на рисунке 2.

ЭВМ — обрабатывает сигнал с датчика, выставляет на шину задания задание на скорость (v — 6 бит), путь (S — 12 бит), направление (r — 1 бит), подает сигнал на выполнение.

БУ — буферное устройство, сохраняет сигнал задания (7 бит) до следующего прерывания, обеспечивает сброс сигнала задания (z).

Г — генератор, подает на свой выход тактовые импульсы с постоянной частотой (fг).

И — интерполятор, делит входную частоту (fr) в зависимости от сигнала на входной шине (Kv — 6 бит), на выходе частота f.

Д — делитель, делит выходную частоту интерполятора (f ) на 12, на выходе частота f/12

C — счетчик, отсчитывает требуемое количество импульсов, поступающих с делителя в зависимости от сигнала на входной шине (S — 12 бит), после чего подает сигнал на БУ (z) для снятия тактовых импульсов.

ЭК — электронный коммутатор. На его вход поступает задание на направление (r — 1 бит) и тактовые импульсы с делителя f/12, на выходе формируется коммутационная функция (3ф, коммутация по одной фазе)

УМ — усилитель мощности, принимает на вход коммутационную функцию, обеспечивает коммутацию фаз двигателя М.

Буферное устройство скорости

БУv — буферное устройство служит для запоминания информации о скорости, которую передаёт ЭВМ.

Буферное устройство построено на микросхемах DD1, DD2 (К155ИЕ7). Микросхема К155ИЕ7 — 4-разрядный реверсивный двоичный счетчик (описание см. ниже).

Для задания требуемого режима работы заземлим тактовые входы, входа R используем для сброса. Входа загрузки V соединим параллельно. При приходе на них отрицательного фронта с ЭВМ входная информация запишется на выход БУ, и будет сохранена до прихода следующего сигнала задания или сигнала сброса.

Цоколевка и описание работы микросхемы К155ИЕ7

Микросхема представляет реверсивный четырехразрядный счетчик, построенный на основе J-K триггеров. Функциональные схемы счетчиков приведены на рисунке. Особенностью счетчиков является их построение по синхронному принципу, по которому все триггеры схемы переключаются одновременно от одного счетного импульса. Направлении счета, а счетчиках определяется состоянием на счетных входах триггера. При прямом счете на входе обратного счета должно быть напряжение высокого уровня, при обратном счете на входе прямого счета должно быть напряжение высокого уровня. Установка в нуль (сброс) счетчика осуществляется независимо от состояний информационных, счетных входов и входа предварительной записи. Для построения счетчика с большей разрядностью используются выходы прямого и обратного переноса. С выхода прямого переноса импульсы подаются на вход прямого счета следующего каскада. Импульсы обратного переноса подаются на вход обратного счета следующего каскада.

И — интерполятор, служит для преобразования двоичного кода в частоту пропорциональную этому коду (т.е. для программируемого деления частоты). Построен на микросхеме К155ИЕ8. Микросхему К155ИЕ8 обычно называют делителем частоты с переменным коэффициентом деления, однако это не совсем точно. Эта микросхема содержит шестиразрядный двоичный счетчик, элементы совпадения, позволяющие выделять не совпадающие между собой импульсы — каждый второй, каждый четвертый, каждый восьмой и т.д. И управляемый элемент И-ИЛИ, который позволяет подавать на выход часть или все выделенные импульсы, в результате чего средняя частота выходных импульсов может изменяться от 1/64 до 63/64 частоты входных импульсов.

Микросхема имеет следующие входы: вход ЕTI -разрешения счета, при подаче на который лог. 0 счетчик не считает, вход R — установки 0, установка триггеров счетчика в 0 происходит при подаче на него лог. 1; вход С — вход тактовых импульсов отрицательной полярности, переключение триггеров счетчика происходит по спадам входных импульсов; входы E1 — E32 позволяют управлять выдачей отрицательных выходных импульсов, совпадающих по времени с входными, на выход Q. Импульсы выделяются на выходе Q при подаче лог 1 на входы: E32 , EI6 и E8. В этих случаях на выходе Q выделяется соответственно 32, 16 или 8 равномерно расположенных импульсов. Если же одновременно подать лог. 1 на несколько входов, например, на E32 и E8, то, на выходе Q выделится 40 импульсов, но расположенных неравномерно. В общем случае число N на выходе Q за период счета составит

Еще статьи

Синтез автомата модели Мили
Согласно заданию необходимо провести синтез автомата модели Мили. На вход автомата поступает 16 различных входных последовательностей длины 4, составленных из букв алфавита 0, 1. На выходе вырабатывается 16 выходных последовательностей, составленных из букв того же алфавита. Для задания работы автомата .

Схема Электрическая Функциональная

Содержание функциональной схемы

На функциональных схемах в первую очередь отображаются рабочие группы, отдельные элементы и связи, существующие между ними. Графическое изображение наглядно представляет, в какой последовательности выполняются функциональные процессы в данном устройстве.

Все элементы на схеме располагаются наиболее удобным способом, отличающимся от их фактического размещения в приборе. Каждая функциональная часть или деталь соответствует определенным условным обозначениям. Точно так же отображаются связи между ними, позволяющие проследить взаимодействие и влияние на общую работоспособность.

Все графические обозначения установлены соответствующими нормативными документами, где определяются стандарты для отдельных элементов и целых групп. Правила выполнения используются такие же, как и в принципиальных схемах. Изображения отдельных функциональных частей могут выполняться в виде прямоугольников. В таких случаях используются правила, действующие для структурных схем.


Изображения на функциональных схемах

Отличие функциональной схемы от структурной заключается в более подробном описании функций имеющихся элементов, деталей и частей. Представленная графика выполняется таким образом, чтобы она наглядно демонстрировала последовательность всех происходящих процессов. Для отображения составляющих применяется совмещенный или разнесенный способы.

Все изображения, представляемые на функциональных схемах, разделяются на несколько категорий:

  • Функциональные группы соответствуют условным обозначениям, используемым в принципиальных схемах. Если же применяется изображение в виде прямоугольника, в этом случае наносится наименование данной группы.
  • Каждому элементу или отдельной детали присваивается условное графическое обозначение в виде буквенно-цифровых символов, аналогичное принципиальным схемам.
  • Устройства, изображенные в виде прямоугольника, должны совпадать с позиционным обозначением, присвоенным на принципиальной схеме. Маркировка состоит из наименования и типа или документа, регламентирующего использование данного устройства. Эта информация располагается внутри прямоугольника. Подобные документы могут указываться и для устройств, представленных условными графическими обозначениями. Какие-либо сокращения и прочие условные наименования наносятся на поля схемы возле прямоугольника.

Схемы электрические соединений

Схема соединений показывает соединения составных частей изделия между собой и определяет провода, жгуты, кабели, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединения и ввода (зажимы, соединители). На схеме соединений должны быть изображены все устройства и элементы, входящие в состав изделия, их входные и выходные элементы (разъемы, платы, зажимы и т.п.), а также соединения между этими устройствами и элементами.

Элементы и устройства на схеме изображают в виде прямоугольников, внешних очертаний или условных графических обозначений, входные и выходные элементы — в виде условных графических обозначений или таблиц. Вводные элементы, через которые проходят провода, жгуты и кабели, изображают в виде условных графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКД (рис. 6.15).

Читать еще:  Двигатель 1zz для каких автомобилей

Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме

должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии, а расположение входных и выходных элементов внутри устройства — действительному размещению их в устройстве.

На схеме около графических обозначений устройств указывают позиционные обозначения, присвоенные им на принципиальной схеме. Допускается указывать также наименование, тип, основные параметры элементов и устройств.

На схеме следует указывать обозначения выводов (контактов) элементов и устройств, нанесенные на изделие или установленные в их документации. При изображении на схеме нескольких одинаковых устройств обозначения выводов допускается указывать на одном из них, например маркировка обмоток трансформаторов на рис. 6.16.

При изображении на схеме разъемов допускается применять условные графические обозначения, не показывающие отдельные контакты, при этом сведения о подключении контактов приводят в таблице, размещаемой около разъема или на свободном поле схемы (рис. 6.17).

При использовании многоконтактных элементов допускается указывать сведения о присоединении проводов и жил кабеля к контактам одним из следующих способов:

многоконтактное изделие изображают в виде прямоугольника, внутри которого условно изображают контакты и провода или жилы кабеля; концы линий направляют в сторону соответствующего жгута или кабеля и обозначают (рис. 6.18);

у изображения многоконтактного устройства помещают таблицу с указанием подключения контактов (рис. 6.19).

Провода, группы проводов, жгуты и кабели должны быть показаны на схеме отдельными линиями. Для упрощения графики схемы допускается сливать отдельные провода, идущие на схеме в одном направлении, в общую линию. При подходе к контактам каждый провод изображают отдельной линией. Провода, жгуты и кабели должны быть обозначены порядковыми номерами в пределах изделия отдельно для каждого вида проводников. Номера кабелей проставляют в окружностях, помещенных в разрывах линий, изображающих кабель, вблизи мест разветвления жил, номера жгутов — на полках линий-выносок, номера групп проводов — около линий-выносок (рис. 6.20). Жилы кабелей, нумеруют в пределах кабеля.

Если на принципиальной схеме электрическим цепям были присвоены обозначения, то всем проводам и жилам кабелей должны быть присвоены те же обозначения, при этом для удобства

чтения схемы рекомендуется нумеровать порядковыми числами отдельные участки цепи в пределах цепи, отделяя их от номера цепи знаком дефис.

Допускается линии, изображающие провода, группы проводов, жгуты и кабели, не проводить или обрывать около мест присоединения, при этом около обрыва линии связи и мест присоединения должны быть указаны адреса присоединений (см. рис. 6.17, 6.21).

На схеме должны быть указаны: для проводов — марка, сечение, при необходимости расцветка; для кабелей — марка, количество и сечение жил, а также количество занятых жил.

Количество занятых жил указывают в прямоугольнике справа от обозначения данных кабеля. Например, на рис. 6.17 обозначение кабеля РШМ12х1 мм2 8 означает: РШМ — марка кабеля, 12 — число всех жил, 1 мм2 — сечение жилы, 8 — число занятых жил.

Если данные о проводах и кабелях указывают около линий, изображающих провода и кабели, допускается обозначения проводам и кабелям не присваивать. Одинаковые данные (марки, сечения) о всех или большинстве проводов рекомендуется указывать на поле схемы (см. рис. 6.16).

Сведения о проводах и присоединениях могут быть указаны в таблице, размещаемой на поле схемы, на первом листе, как правило, над основной надписью на расстоянии не менее 12 мм от нее. Продолжение таблицы помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы. Таблица соединений может быть выполнена в виде самостоятельного документа на формате А4 с основной надписью по ГОСТ 2.104-68* (форма 2 и 2а), при этом ей присваивается наименование «Таблица соединений». Форма таблицы соединений может выполняться в двух вариантах, представленных на рис. 6.22.

В графах таблиц указывают: в графе «Обозначение провода» — обозначение провода, жилы кабеля;

в графах «Откуда идет», «Куда поступает»— условные буквенно-цифровые обозначения соединяемых элементов или устройств;

в графе «Соединения» — условные буквенно-цифровые обозначения соединяемых элементов или устройств, разделяя их запятой;

в графе «Данные провода»: для провода — марку, сечение и при необходимости расцветку; для кабеля — марку, сечение и количество жил;

в графе «Примечание» — дополнительные данные.

При выполнении соединений жгутами проводов или жилами кабелей перед записью проводов и жил помещают заголовок, например «Жгут 1» или «Жгут АВГД.ХХХХХХ.085». Провода жгута или жилы кабеля записывают в порядке возрастания номеров, присвоенных проводам и жилам.

При выполнении соединений отдельными проводами, жгутами проводов и кабелями в таблицу соединений записывают вначале отдельные провода (без заголовка), а затем, с соответствующими заголовками, жгуты проводов и кабели. Пример заполнения таблицы соединений приведен на рис. 6.20. Если на отдельные провода должны быть надеты изоляционные трубки, экранирующие оплетки и т.п., то в графе «Примечание» помещают соответствующие указания. Допускается эти указания помещать на поле схемы.

На поле схемы над основной надписью допускается помещать необходимые технические требования: о недопустимости совместной прокладки некоторых проводов, жгутов и кабелей; значения минимально допустимых расстояний между ними; о специфике прокладки И др.

Как правильно создать функциональную схему

На данных схемах отображаются детали, элементы и даже целые группы, оказывающие непосредственное влияние на работоспособность электрического устройства, выполнение им своих функций.

Каждая функциональная электрическая схема выполняется по установленным правилам:

  • Для отображения функциональных частей и связей между ними применяются специальные условно-графические изображения, определяемые стандартами ЕСКД. Как правило, большинство функциональных частей на этих схемах представляют собой обычные прямоугольники.
  • Графически схема строится таким образом, чтобы наглядно продемонстрировать последовательность иллюстрируемых процессов. Для отображение деталей и элементов используются совмещенный или разнесенный способы.
  • Совмещенный способ предполагает изображение составных частей, расположенных непосредственно возле друг друга.
  • При использовании разнесенного способа все детали и составные части наносятся в разных местах, чтобы создать более наглядное представление об отдельных цепях устройства.

При составлении схем чаще всего используется строчный способ. Графические значки деталей, составляющих единую цепь, отображаются по прямой линии, с последовательным, поочередным расположением друг за другом. Две или несколько цепей, расположенные рядом, прорисовываются параллельно, в виде вертикальных или горизонтальных строк.

При использовании разнесенного способа, на свободных местах схемы могут размещаться графические изображения элементов или деталей, выполненных совмещенным способом. Отдельные детали, используемые в устройстве лишь частично, отображаются полностью. При этом, отдельно указываются как использованные, так и не использованные части. Например, если изображается многоконтактное реле, то использованные контакты прорисовываются длиннее, а неиспользованные – короче.

Типы и виды электрических схем: общая класификация


Можно выделить типы и виды электрических схем, вот именно о них мы и попробуем поговорить в этой статье. Итак, согласно ГОСТу бывают следующие виды схем:

  1. Пневматические (П).
  2. Гидравлические (Г).
  3. Электрические (Э).
  4. Газовые (Г).
  5. Вакуумные (В).
  6. Деления (Д).
  7. Комбинированные (К).
  8. Оптические (О).
  9. Кинематические (К).
  10. Энергетические (Р).

Вот такие существуют виды, теперь выделить основные типы электрических схем:

  1. Структурные (1).
  2. Функциональные (2).
  3. Принципиальные (полные) (3).
  4. Соединений (монтажные) (4).
  5. Подключения (5).
  6. Общие (6).
  7. Расположение (7).
  8. Объединенные (8).
Читать еще:  Датчик температуры двигателя пежо 806

Исходя из основных обозначений, вы сможете понять, чем отличается тип от вида. Чтобы вам было понятней, попытаемся рассмотреть на живом примере, есть схема Э3, вот так она выглядит. Узнайте о том, как сделать токопроводящий клей своими руками – эта статья будет полезной для вас.

Как видите, особых проблем на этом этапе возникнуть не должно, все предельно ясно и понятно. Далее мы с вами рассмотрим типы и виды электрических схем их назначение, и разберем каждый вид по отдельности. Хочется сразу заметить, все знать совсем не обязательно, ведь в жизни каждого человека используются несколько.

Функциональная схема

Функциональная схема — документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия (установки) или изделия (установки) в целом. [1] Функциональная схема является экспликацией отдельных видов процессов, протекающих в целостных функциональных блоках и цепях устройства.

Принципы построения функциональной схемы

Функциональная схема — вид графической модели изделия. Их использование и построение позволяет наглядно отразить устройство функциональных (рабочих) изменений, описание которых оперирует любыми (в том числе и несущественными) микросхемами, БИС и СБИС. Поскольку функциональные схемы не имеют собственной системы условных обозначений, их построение допускает сочетание кинематических, электрических и алгоритмических обозначений (для таких схем более подходящим термином оказывается комбинированные схемы)

См. также

  • Принципиальная схема
  • Схема печатной платы
  • Эквивалентная схема
  • Диаграммы Варнье/Орра

Ссылки

  1. ГОСТ 2.701-2008. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Функциональная микроэлектроника
  • Функционально-смысловые типы

Смотреть что такое «Функциональная схема» в других словарях:

функциональная схема — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN chain diagramfunction circuitfunctional arrangementfunctional circuitfunctional configurationfunctional… … Справочник технического переводчика

функциональная схема — структурная схема; отрасл. функциональная схема; формульная схема Графическое изображение соединений между блоками вычислительной машины, необходимое для постановки и решения задачи. Графическое изображение функциональной структуры … Политехнический терминологический толковый словарь

функциональная схема — funkcinė schema statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. flow diagram; functional diagram vok. funktionelles Diagramm, n; logisches Diagramm, n rus. функциональная схема, f pranc. circuit fonctionnel, m; schéma fonctionnel, m … Automatikos terminų žodynas

функциональная схема — funkcinė schema statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Grafinis valdymo sistemų ir vyksmų vaizdavimo būdas, naudojamas tų sistemų ir vyksmų bei jų atskirų elementų paskirčiai apibūdinti ir paaiškinti. atitikmenys: angl. block … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

функциональная схема — funkcinė schema statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Schema, aiškinanti atskirose funkcinėse matuoklio grandinėse arba matuoklyje vykstančius vyksmus ir naudojama nagrinėjant jo veikimo principą, taip pat jį derinant,… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

функциональная схема — funkcinė schema statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Schema, aiškinanti tam tikrus vyksmus, vykstančius atskirose funkcinėse grandinėse arba gaminyje; naudojama gaminio veikimo principams nagrinėti, taip pat jį derinant,… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

функциональная схема — funkcinė schema statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Schema, aiškinanti tam tikrus vyksmus, vykstančius grandinėje arba atskirose jos dalyse. atitikmenys: angl. block diagram; functional diagram vok. Funktionsübersicht, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

функциональная схема — funkcinė schema statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. functional diagram vok. Funktionsplan, m; Funktionsschaltbild, n; Funktionsschaltplan, m rus. функциональная схема, f pranc. diagramme fonctionnel, m; schéma fonctionnel, m … Fizikos terminų žodynas

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА — служит для разъяснения определ. процессов, происходящих в отд. частях изделий пли в целом изделии; используется для изучения принципов работы изделий (установок, устройств), а также при наладке, регулировании, контроле и ремонте. См. Схема … Большой энциклопедический политехнический словарь

функциональная схема контроля — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN functional control diagram … Справочник технического переводчика

Функциональная схема на уровне типовых механизмов.

Рис. 2.5

На рис.2.4 изображена структурная схема плоского механизма долбежного станка, а на рис.2.5 его функциональная схема на уровне типовых механизмов. Структурная схема механизма в соответствии с принятыми условными обозначениями изображает звенья механизма, их взаимное расположение, а также подвижные и неподвижные соединения между звеньями. На схеме звенья обозначены цифрами, кинематические пары — заглавными латинскими буквами. Цифры в индексах обозначения КП указывают относительную подвижность звеньев в паре, буквы — на вид пары, который определяется видом относительного движения звеньев (в — вращательное, п — поступательное, ц — цилиндрическое, вп — обозначает высшую пару в которой возможно относительное скольжение с одновременным перекатыванием). Схема на рис. 2.5 отражает структуру механизма в виде последовательного и параллельного соединения простых или типовых механизмов. В этом механизме вращательное движение вала двигателя j1 в согласованные движения подачи j8 и долбяка S6. При этом механическая энергия двигателя преобразуется: скоростные составляющие энергетического потока по величине уменьшаются, а силовые — увеличиваются. Структурные элементы (типовые механизмы) в этой схеме связаны между собой неподвижными соединениями — муфтами. Схема показывает из каких простых механизмов состоит исследуемый, как эти механизмы взаимосвязаны между собой (последовательно или параллельно), как происходит преобразование входных движений в выходные (в нашем примере j1 в j8 и S6).

Проведем структурный анализ данного механизма. Число подвижных звеньев механизма n=8, числокинематических пар pi=12, из них для плоского механизма одноподвижных p1=10 (вращательных p=8, поступательных p1п=2 и двухподвижных p2=2. Число подвижностей механизма на плоскости:

W пл = 3×8 — (2×10 + 1×2) = 2 = 1 + 1,

полученные две подвижности делятся на основную или заданную W = 1 и местную Wм = 1. Основная подвижность определяет основную функцию механизма преобразование входного движения f1 в два функционально взаимосвязанных f8 и S6. Местная обеспечивает выполнение вспомогательной функции: заменяет в высшей паре кулачок — толкатель трение скольжения трением качения. Если рассматривать механизм как пространственный, то во-первых необходимо учесть, что с увеличением подвижности звеньев с трех до шести изменяются и подвижности некоторых кинематических пар. В нашем примере это высшие пары K и P, подвижность которых изменяется с двух до четырех, и низшая пара D, у которой подвижность увеличивается до двух. С учетом сказанного, подвижность пространственного механизма равна:

W пр = 6×8 — (4×1 + 5×9 + 2×2) = 48 — 53 = -5,

т. е. как пространственный данный механизм не имеет подвижности, так как число связей в нем существенно (на пять) превышает суммарную подвижность всех его звеньев. Однако от рассмотренного ранее плоского варианта пространственный механизм ничем не отличается, то есть он имеет две подвижности основную и местную. Как отмечено, выше связи, не изменяющие подвижности механизма, являются пассивными или избыточными. Для нашего механизма чилсло избыточных связей:

q пл = W + Wм — W пл = 1 + 1 — 2 = 0;

q пр = W + Wм — W пр = 1 + 1 — (-5) = 7.

Читать еще:  Электробезопасность при работе с двигателями

Возникает вопрос: почему при переходе от плоской к пространственной модели механизма возникают избыточные связи? При анализе плоской модели механизма мы исключаем из рассмотрения три координаты, а , следовательно, и связи наложенные по этим координатам. В плоском механизме априорно задано, что оси всех вращательных и высших пар перпендикулярны, а оси поступательных параллельны плоскости, в которой рассматривается механизм. При пространственном анализе механизма это условие отсутствует. В нашем механизме 12 кинематических пар и , следовательно, 12 таких условий. Если учесть, что при переходе от плоской модели к пространственной общее число подвижностей в КП увеличилось на пять, то получим семь избыточных связей (т.к. 12 — 5 = 7). Известно, что избыточные связи возникают только в замкнутых кинематических цепях. Поэтому при анализе структуры механизма важно знать число независимых контуров, образованных его звеньями. Независимым считается контур отличающийся от остальных хотя бы на одно звено. Расчет числа контуров для механизма проводят по формуле Гохмана Х.И.:

K = pi — n = 12 — 8 = 4,

где:K — число независимых контуров в механизме; pi — число КП в механизме; n — число подвижных звеньев в механизме.

Структурная классификация механизмов по Ассуру Л.В.

Для решения задач синтеза и анализа сложных рычажных механизмов профессором Петербургского университета Ассуром Л.В. была предложена оригинальная структурная классификация. По этой классификации механизмы не имеющие избыточных связей и местных подвижностей состоят из первичных механизмов и структурных групп Ассура (см. рис. 2.6).

Рис. 2.6

Под первичным механизмом понимают механизм, состоящий из двух звеньев (одно из которых неподвижное) образующих кинематическую пару с одной Wпм=1 или несколькими Wпм = 1 подвижностями. Примеры первичных механизмов даны на рис. 2.7.

Рис. 2.7

Структурной группой Ассура (или гуппой нулевой подвижности) называется кинематическая цепь, образованная только подвижными звеньями механизма, подвижность которой (на плоскости и в пространстве) равна нулю (Wгр = 0).

Конечные звенья групп Ассура, входящие в две кинематические пары, из которых одна имеет свободный элемент звена, называются поводками. Группы могут быть различной степени сложности. Структурные группы Ассура делятся на классы в зависимости от числа звеньев, образующих группу, числа поводков в группе, числа замкнутых контуров внутри группы. В пределах класса (по Ассуру) группы подразделяются по числу поводков на порядки (порядок группы равен числу ее поводков). Механизмы классифицируются по степени сложности групп входящих в их состав. Класс и проядок механизма определяется классом и порядком наиболее сложной из входящих в него групп. Особенность структурных групп Ассура — их статическая определимость. Если группу Ассура свободными элементами звеньев присоединить к стойке, то образуется статически определимая ферма. Используя группы Ассура удобно проводить структурный, кинематический и силовой анализ механизмов. Наиболее широко применяются простые рычажные механизмы, состоящие из групп Ассура 1-го класса 2-го порядка. Число разновидностей таких групп для плоских механизмов с низшими парами невелико, их всего пять (см. рис. 2.8)

Рис. 2.8

Для этих групп разработаны типовые методы структурного, кинематического и силового анализа (см. например, алгоритмы в [6] и программу DIADA). При структурном синтезе механизма по Ассуру (рис.2.6) к выбранным первичным механизмам с заданной подвижностью W последовательно присоединяются структурные группы c нулевой подвижностью. Полученный таким образом механизм обладает рациональной структурой, т.е. не содержит избыточных связей и подвижностей. Структурному анализу по Ассуру можно подвергать только механизмы не содержащие избыточных связей и подвижностей. Поэтому перед проведением структурного анализа необходимо устранить избыточные связи и выявить местные подвижности. Затем необходимо выбрать первичные механизмы и, начиная со звеньев наиболее удаленных от первичных, выделять из состава механизма структурные группы нулевой подвижности (схема на рис. 2.6). При этом необходимо следить, чтобы звенья, остающиеся в механизме, не теряли связи с первичными механизмами.
Несколько слов о историческом развитии классификации Ассура. В диссертационной работе Ассур разработал структурную классификацию для плоских рычажных шарнирных механизмов (т.е. для механизмов только с вращательными КП). В дальнейшем Артоболевский И.И. усовершенствовал и дополнил эту классификацию, распространив ее на плоские механизмы и с поступательными КП. При этом были изменены и принципы классификации. В плоских механизмах группами являются кинематические цепи с низшими парами, которые удовлетворяют условию Wгр = 3×nгр — 2×p1 = 0. Решения этого уравнения в целых числах определяют параметры групп Ассура. Эти параметры, а также классы простейших групп Ассура по Ассуру и по Артоболевскому приведены в таблице 2.2.

Класс и порядок по Ассуру1 кл. 2 пор.1 кл. 3 пор.
Число звеньев группы nгри т. д.
Число кинематических пар p1
Класс и порядок по Артоболевскому2 кл. 2 пор.3 кл. 3 пор.

Дальнейшее развитие эта структурная классификация получила в работе [6], где была распространена на механизмы с высшими кинематическими парами.

Проведем структурный анализ плоского механизма, схема которого приведена на рис. 2.4, и представим его в виде совокупности первичного механизма и структурных групп Ассура. Результаты структурного анализа изображены на рис. 2.9. Для рассматриваемого механизма структурный анализ можно проводить только для плоской модели, так как она не содержит избыточных связей. Механизм состоит из четырех структурных групп: двух рычажных двухповодковых ( группы звеньев 5-6 и 4-5) и двух групп с высшими парами одна из которых содержит только одно звено 2, вторая — два звена 7 и 8. Звено 7 и пара T введены в структуру механизма с целью замены трения скольжения трением качения, т.е. они обеспечивают местную подвижность ролика 7. За вычетом этой подвижности группа 7-8 имеет нулевую подвижность и является группой Ассура (точнее группой нулевой подвижности). Механизм имеет одну основную подвижность и, следовательно, один первичный механизм, состоящий из звеньев 1 и . Если рассмотреть полученные структурные группы как пространственные, то они не будут группами нулевой подвижности ибо обладают избыточными связями. Чтобы преобразить их в группы с нулевой подвижностью необходимо снизить классы кинематических пар, не допуская при этом возникновения местных подвижностей. При переходе от анализа механизма на плоскости к анализу в пространстве изменяются классы пар: одноподвижная поступательная КП D изменяется на двухподвижную цилиндрическую, двухподвижные высшие P и K на четырехподвижные. Далее по группам классы пар изменялись так:

группа звеньев 5-6
группа звеньев 3-4
группа звеньев 7-8 звено 2
Рис. 2.9

После таких изменений классов КП подвижность механизма

W пр = 6×8 — (3×1 + 4×4 + 5×5 + 1×2) = 48 — 46 = 2,

где одна подвижность — основная, а вторая — местная.

В данном случае для устранения избыточных связей мы воспользовались способом снижения классов КП. Другой способ — введение в механизм дополнительных звеньев и КП. В заключение необходимо отметить, что устранять избыточные связи нужно не всегда. Многоподвижные КП сложнее и дороже в изготовлении, механизмы с такими парами часто обладают меньшей жесткостью и точностью, чем механизмы с одноподвижными КП.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector