L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Основы теории избыточности связей в механизмах
| Группа | Научная литература |
|---|---|
| Область науки | Технические науки |
| Название на русском языке | Основы теории избыточности связей в механизмах |
| Авторы на русском языке | Гудимова Л.Н., Дворников Л.Т. |
| Вид издания на русском языке | монография |
| Издательство на русском языке | Новокузнецк: ООО Полиграфист, 2019. – 147 с. |
Резюме
Опыт живой природы с древних времен подсказывал человеку, что подвижные механические системы, обитающих на Земле, есть системы неповторяющиеся и очень сложные, воспроизвести которые, т.е. полностью повторить, искусственно невозможно. В тоже время потребности развивающегося быта требовали создания таких устройств, машин и механизмов, которые бы могли не только заменить ручной труд человека, но и давать при этом максимально возможный эффект.
Совершенствуясь, машины усложнялись, и требовали для своего функционирования все больших затрат энергии. К настоящему времени очевидным выявились две проблемы в создании машин – это обеспечение их функциональных возможностей, не уступающих механическим системам живой природы, и достижение как можно более высокого их коэффициента полезного действия. При этом механические системы должны быть наиболее простыми по устройству.
Естественно, первые искусственные механизмы были элементарно просты. Они создавались, как плоские системы и тем противоречили механизмам живой природы. Плоские системы или приближенные к плоским не могут функционировать без вредных сопротивлений, возникающих в них, они оказываются высокозатратными, подверженными износу и не выполняющими заданных им функций. В них могут появляться не только потребные для передачи движения связи, но и связи, которые могут препятствовать свободному относительному движению звеньев, такие связи получили название избыточных. Адаптировать механизм на преодоление лишь полезных сопротивлений можно только путем исключения избыточных связей в нём. Именно проблеме обнаружения и исключения избыточных связей в механизмах посвящена настоящая монография.
В частности авторами разработан алгоритм метода адресной замены кинематических пар на другие, позволяющие полностью исключать избыточные связи в многозвенных механизмах как в целом в них, так и в каждом из их контуров. Приведен ряд примеров, наглядно демонстрирующих разработанный метод полного исключения избыточных связей в частности в механизмах третьего семейства.
Исходя из того, что полное исключение избыточных связей в шарнирных механизмах может оказаться весьма затратным, в монографии приводится метод частичного их устранения по заданной структурной кинематической схеме. Метод основан на решении системы, содержащей два уравнения, первое из которых представляет сумму используемых кинематических пар в механизме, а второе определяет число избыточных связей в нём.
Методы как полного, так и частичного устранения избыточности в механических системах вполне алгоритмичны и могут быть использованы для создания программ с использованием ЭВМ, на основе которых возможно создание многозвенных механизмов с заранее заданным числом избыточности связей в них или с полным их отсутствием.
Рассмотренные в монографии подходы к созданию механизмов, способных адаптироваться к изменяющимся нагрузкам при их работе, позволяют уже на этапе разработки структурных схем механизмов, давать рекомендации по использованию таких классов кинематических пар, которые могут обеспечивать самоустанавливаемость звеньев друг относительно друга.
Кроме того, в работе впервые поднят вопрос об использовании для устранения избыточности в механизмах кинематических пар квазивысоких классов, т.е. пар выполненных с определенной формой поверхности, допускающих некоторые дополнительные подвижности в пределах возможных отклонений в относительном движении звеньев.
Монография может найти интерес не только у исследователей, занимающихся общей теорией механизмов, так и у инженеров, решающих частные задачи конструирования машин.
МЕДАЛЬ «ЗА ВЕРНОСТЬ ТРАДИЦИЯМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ» С УДОСТОВЕРЕНИЕМ