TMIDM – to dziedzina nauki zajmująca się badaniami teoretycznymi i doświadczalnymi nad geometria, nad ruchem , nad dynamika, nad sterowaniem maszyn , układów maszyn, mechanizmów, elementów oraz nad zastosowaniem ich w przemyśle i innych dziedzinach z uwzględnieniem procesów konwersji i przemian energii a także informacji
Charakterystyka obiektu – siła przenoszona przez elementy , ruch elementu ( kinematyka , bezwładność), tarcie i jego efekty, energia ( moc dostarczana ). Jest to pogranicze nauk teoretycznych i stosowanych
Najprostsze mechanizmy: klin (nóż, piła, dłuto), dźwignia (łopata, wiosło), mechanizm złożony (śruba)
Analiza strukturalna – badanie ogólnych własności ruchowych mechanizmów wynikających z ich budowy, W=3n - p5 –p4 – p3… z uwzględnieniem liczby i rodzajów elementów (członów) składowych oraz sposobów ich łączenia (więzi).
Kinematyka – badanie wzajemnych ruchów członów i punktów związanych z członami mechanizmu (położenie, prędkość, przyspieszenie), z uwzględnieniem zadanego ruch elementu napędzającego i geometrii układu.
Dynamika – badanie związków zachodzących pomiędzy siłami (momentami) działającymi na mechanizm
i przyśpieszeniami poszczególnych jego członów, a także relacji pomiędzy energiami skumulowanymi w mechanizmie oraz dostarczanymi i odbieranymi z mechanizmu.
Sterowanie – taka realizacja (zadanego) procesu realizowanego przez maszynę, która likwiduje odstępstwa od procesu prawidłowego..
MASZYNA àMECHANIZMYàŁAŃCUCHY KINEMATYCZNE àCZŁONY + PARY KINEMATYCZNE
Maszyna – urządzenie techniczne składające się z szeregu mechanizmów, umieszczonych we wspólnym kadłubie, których zadaniem jest przenoszenie określonych ruchów i sił. Wg I. Artobolewskiego maszyna jest to sztuczne urządzenie przeznaczone do częściowego lub całkowitego
zastępowania funkcji energetycznych, fizjologicznych i intelektualnych człowieka. (urządzenie, w którym z udziałem ruchu mechanicznego zachodzi proces energetyczny, polegający na wykonaniu pracy użytecznej i (lub) przekształceniu energii.)
Maszyny robocze – przekształcają dostarczoną energię na energię związaną z przemieszczeniem lub odkształceniem obrabianego przedmiotu (prasa, dźwig, koparka, tokarka).
Silniki i generatory – przekształcają jeden rodzaj energii w drugi (silnik spalinowy, silnik elektryczny, generator prądu)
Maszyny o strukturze mieszanej – przekształcają jeden rodzaj energii w drugi (pompa hydrauliczna), z jednoczesnym przemieszczeniem elementów
Mechanizm Układ ciał (członów) służących przekształcaniu ruchu jednego lub wielu ciał w ruchy pożądane, a także sił działających na jedno ciało w siły na innych ciałach. *często pod pojęciem mechanizmu rozumiemy zamknięty łańcuch kinematyczny, z jednym członem spełniającym funkcję podstawy. *liczba jego członów czynnych odpowiada jego ruchliwości. *mechanizmem jest więc układ jednobieżny (o ruchliwości równej jeden) umożliwiający przekazywanie ruchu. *dodatkową, istotną funkcją mechanizmu jest możliwość zmiany parametrów przekazywanego ruchu. *strukturę mechanizmu określa liczba członów, liczba i rodzaj jego par kinematycznych oraz sekwencja występujących między nimi połączeń.
Rodzaje mechanizmów
*Mechanizm jarzmowy, 1 – podstawa , 2 - człon napędzający, 3 – suwak, 4 - człon wykonujący ruch obrotowo zwrotny (wahadłowy),
*Mechanizm krzywkowy, 1 – podstawa, 2 - człon napędzający (krzywka), 3 - człon napędzany (popychacz),
*Mechanizm zębaty napędzany siłownikiem(przekładniowy), 1 – podstawa, 2 - prowadnica (cylinder), 3 - suwak (tłok), 4 - koło pośredniczące, 5 - koło robocze,
Rodzaje mechanizmów: dźwigniowy ,korbowo- wahaczowy,dwukorbowy,śrubowy,klinowy,dźwigniowo-zębaty,maltański,jarzmowy,krzywkowy,
Mechanizm: *płaski – wszystkie punkty jego członów poruszają się po trajektoriach położonych w płaszczyznach równoległych do płaszczyzny kierującej. *sferyczny – wszystkie punkty jego członów poruszają się po trajektoriach położonych na powierzchniach koncentrycznych sfer. *przestrzenny – punkty jego niektórych członów poruszają się po trajektoriach przestrzennych lub płaskich, znajdujących się na płaszczyznach nierównoległych do siebie. *ekwiwalentny (równoważny) – mechanizm, którego własności kinematyczne są ekwiwalentne (równoważne), czyli w pewnym zakresie podobne do własności innego mechanizmu, o innej strukturze. *pokrewny – mechanizm różni się od danego geometrią, ale ma to samo przełożenie. *prowadzący – prowadzi człon z zadaną sekwencją (kolejnością) położeń. *kierujący (trajektoria) – punkt członu realizujący zadaną trajektorię (w odróżnieniu od członu prowadzącego,
położenie pozostałych punktów członu nie jest istotne). *przekładniowy – realizuje zadaną zależność funkcyjną pomiędzy prędkościami i przemieszczeniami członu napędzanego oraz członu napędzającego
Mechanizm blokujący – urządzenie o budowie opartej na łańcuchu kinematycznym, ale nie spełniające wszystkich kryteriów mechanizmu. Przykładowo: urządzenia służące do przekazywania siły, ale bez udziału ruchu; urządzenia niejednobieżne, czy urządzenia bez wyraźnie akcentowanej podstawy. Jak na przykład: zaczep przyczepy rolniczej ( nie przenoszący ruchu i siły jednocześnie) podnośnik wózka widłowego( nie ma podstawy)
Manipulator – urządzenie techniczne przeznaczone do realizacji funkcji manipulacyjnych (wykonywanych przez kiść chwytaka) oraz wysięgnikowych (realizowanych przez ramię).
Człony (ogniwa) – elementy składowe mechanizmu mogące poruszać się względem siebie. Podział taki jest niekiedy bardzo umowny. Często zakłada dalszą niepodzielność członu (jego elementy nie mogą poruszać się względem siebie). Można się jednak spotkać z definicjami wyróżniającymi człony jednoczęściowe i wieloczęściowe (przykładowo człony o zmiennej, nastawialnej długości, w czasie analizowanego ruchu ich części są połączone na sztywno).
Podstawa (ostoja) – człon, względem którego poruszają się inne człony (względem którego opisywany jest ruch pozostałych członów). Zwykle traktuje się go jako nieruchomy, choć niekiedy jako człon o zadanym, znanym ruchu, niezależnym od ruchu pozostałych członów mechanizmu
Człony czynne – człony, do których przyłożony jest napęd układu
Człony bierne – napędzane ruchem i oddziaływaniami pochodzącymi od innych członów układu
Człony pośredniczące – człony te jedynie pośredniczą w przekazywaniu siły i ruchu. Z ich ruchem nie wiążą się żadne bezpośrednie oddziaływania na otoczenie mechanizmu
Korba – człon wykonujący pełny ruch obrotowy
Wahacz – człon o nawrotnym ruchu obrotowy (w granicy kąta obrotu mniejszego niż 2π)
Suwak – człon wykonujący ruch postępowy
Człon 2-, 3-, n-węzłowy – człon łączący się z dwoma, trzema lub n-węzłami (parami kinematycznymi). Typy członów zwyczajowo oznaczana symbolem Ni Para kinematyczna – połączenie ruchowe występujące pomiędzy dwoma członami. Pewna idealizacja
ograniczeń nakładanych na ruch względny łączonych elementów.
zamknięta siłowo – styk wymuszony przez siły zewnętrzne, gdy znika siła para się rozpada . zamknięta geometrycznie – styk wynika z kształtu elementów. niższego rodzaju – styk następuje na powierzchni. wyższego rodzaju – styk następuje wzdłuż linii lub styk punktowy
Kryterium podziału par kinematycznych na klasy określa liczba S warunków więzi nałożonych na jeden człon pary względem drugiego. Każda z klas obejmuje cały zbiór par różniących się między sobą, zarówno szczegółami konstrukcyjnymi jak i opisującymi je relacjami kinematyki.
Łańcuch kinematyczny – zbiór członów, połączonych między sobą lub z ostoją za pomocą par kinematycznych (szereg członów połączonych ruchowo) .Łańcuch kinematyczny: płaski – wszystkie człony wykonują ruch w płaszczyznach równoległych do płaszczyzny kierującej, przestrzenny – odwrotność. ...
miki_cs