Порядок выполнения работы. Методическое указание

Методическое указание

К выполнению лабораторной работы № 1 на тему

«Структурный анализ механизмов»

Цель работы: Провести структурный анализ заданной конструкции манипулятора.

Основные понятия и определения

Манипулятором называется техническое устройство, предназначенное для воспроизведения некоторых рабочих функций рук человека. Манипулятор оснащается приводом и рабочим органом, с помощью которого осуществляется выполнение рабочих функций. Способность воспроизводить движения, подобные движениям рук человека, достигается приданием манипулятору нескольких степеней свободы, по которым осуществляется управляемое движение с целью получения заданного движения рабочего органа – схвата.

Числом степеней свободы механической системы называется число возможных перемещений системы.

Твердые тела, входящие в механическую систему манипулятора, называются звеньями.

Входным звеном называется звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом. Выходным звеном называется звено, совершающее рабочее движение. Таким образом, в манипуляторе число входных звеньев равно числу приводов, а выходное звено, как правило, одно – схват, или рабочий орган.

Подвижное соединение двух соприкасающихся звеньев называется кинематической парой.

Кинематические пары могут быть классифицированы как по числу степеней свободы звеньев в их относительном движении, так и по числу связей, налагаемых парой на относительное движение звеньев. По первому признаку различают одно-, двух-, трех-, четырех-, пятиподвижные кинематические пары. По второму признаку – кинематические пары пятого, четвертого, третьего, второго и первого класса (классификация И. И. Артоболевского). В манипуляторах в основном получили распространение одноподвижные кинематические пары, т. е. пары пятого класса, допускающие относительное вращательное, поступательное или винтовое движение. Такие пары ограничены по поверхности, например, телескопического или шарнирного типа и называются низшими. Пары других четырех классов называются высшими и имеют контакт по неограниченной поверхности, линии, точке и линии, точке. Примером реализации пар высшего класса, является применение шаровых опор в некоторых конструкциях высокоподвижных манипуляторов.

Совокупность звеньев, образующих между собой кинематические пары, называется кинематической цепью. Кинематические цепи подразделяются на плоские и пространственные в зависимости от вида движения звеньев: в одной или нескольких параллельных плоскостях и в пространстве.

Число степеней свободы манипулятора равно числу обобщенных координат, под которыми понимают независимые переменные, однозначно определяющие положение механизма в пространстве.

Целью структурного анализа является изучение строения механизма, его разложение на структурные группы и начальные звенья.

Порядок выполнения работы

1. Определить количество подвижных звеньев и класс всех кинематических пар для кинематической схемы манипулятора, соответствующей вашему варианту.

2. Определить степень подвижности механизма.

3. Оформить отчёт в виде текстового документа в формате *.doc или *.docx.