Структурный анализ механизма и порядок его выполнения.

Среди различных видов классификации механизмов особое место занимает структурная классификация плоских механизмов, основанная на принципе их образования, впервые сформулированном в 1914 году русским ученым Л.В. Ассуром.

В дальнейшем эта теория была развита И.И. Артоболевским и именно в его интерпретации обычно рассматривается данная классификация.

Согласно основному принципу, предложенному Л.В. Ассуром, любой плоский механизм может быть образован путем присоединения к начальному или начальным механизмам так называемых структурных групп (в последствии их стали называть группами Ассура).

Начальный механизм

Начальный механизм составляют начальное звено со стойкой (начальное звено – это звено, которому приписывается одна или несколько обобщенных координат. Обобщенными координатами механизма называют независимые между собой координаты, определяющие положения всех звеньев механизма относительно стойки.

Чаще всего в качестве начального принимается входное звено механизма, но, в принципе, в качестве начального можно принять любое другое звено, если при этом упрощается анализ механизма). Количество начальных механизмов определяется числом степеней свободы рассматриваемого механизма. По И.И. Артоболевскому начальные механизмы относятся к механизмам I класса.

Структурная группа (группа Ассура) – это такая кинематическая цепь, присоединение которой к любому механизму не изменяет его числа степеней свободы. При этом такая цепь не должна распадаться на более простые цепи с тем же свойством.

Так как группа Ассура не изменяет числа степеней свободы механизма после присоединения к нему или отсоединения от него, то она обладает собственной нулевой степенью свободы. Таким образом:

W_гр=3n_гр–2p_5гр=0,

откуда

p_5гр=3_nгр/2

или

n_гр=2p_5гр/3,

где:
n_гр – число звеньев в группе Ассура, включая фиктивные звенья, полученные при замене высших пар,
p_5гр – число кинематических пар пятого класса в группе Ассура, включая пары, полученные при замене высших пар.

Примечание: рассматриваются структурные группы, включающие только низшие пары 5 класса, т.к. при наличии высших кинематических пар в механизме их можно заменить цепями с низшими парами.

Структурный анализ рычажного механизма используется для нахождения уравновешивающей силы, действующей на кривошип, и начинается с исполнительного звена и заканчивается начальным механизмом. В каждой структурной группе последовательно находятся реакции.