Układy mechaniczne:

1) Elementy składowe nie przemieszczają się względem siebie (konstrukcje nośne budowli, mosty,

2) Elementy składowe przemieszczające się względem siebie (pojazdy, samoloty, roboty, koparki, ładowarki, zawieszenia,

Układy mechaniczne w których elementy składowe poruszają się względem siebie

Podstawy analizy strukturalnej układów kinematycznych

Układem kinematycznym nazywamy dowolny zespół elementów składowych (członów) połączonych ze sobą w sposób umożliwiający ruch względem stworzonych przez naturę lub człowieka do wypełniania celowych funkcji.

Analiza strukturalna zajmuje się badaniem

Człon to element układu kinematycznego, który wchodzi w połączenie ruchome z innymi członami.

Podział funkcjonalny członów:

• człon nieruchomy (podstawa)

Podstawa w maszynie jest tylko 1

• człony czynne (napędowe)

• człony bierne (napędzane)

• człony pośredniczące

Człony - podział ze względu na stan skupienia

STAŁE PŁYNNE

Sztywne Podatne Cieczowe Gazowe

Pary kinematyczne Para=węzeł=przegub

Para kinematyczna to ruchome połączenie dwóch członów, połączenie dające łączonym członom możliwość wykonywania ruchów względnych.

Podział par kinematycznych:

- według rodzaju styku tworzonych członów

- według stopnia swobody ruchu względnego

Pary kinematyczne dzielimy na:

• niższe,

• wyższe,

• mieszane.

Pary kinematyczne dzielimy ze względu na klasy według liczby stopni swobody jednego członu względem drugiego członu pary

- I klasa - 1 stopień swobody (obrotowa, rotacyjna, postępowa)

- II klasa - 2 -"- (cylindryczna)

- III klasa - 3 -"- (sferyczna, kulista)

- IV klasa - 4 -"-

- V klasa - 5 -"-

Rx Ry Rz Tx Ty Tz

I R I T

II Rx Tx,...

III Rx Ry Rz,... Rx Ry Tx... Tx Ty Tz

Klasy par płaskich:

- I jeden stopień swobody

- II dwa stopnie swobody

ruchliwość W

W>0 - łańcuchy ruchliwe

W=0 - łańcuchy nieruchliwe (sztywne)

W<0 - łańcuchy nieruchliwe (przesztywnione)

Ruchliwością W nazywamy liczbę węzłów jaką należy nałożyć na człony łańcucha kinematycznego aby przeprowadzić go z ruchliwego w sztywny

Ruchliwością W nazywamy liczbę stopni swobody członów łańcucha kinematycznego względem jednego wybranego z nich (podstawa)

Struktura mechanizmu:

n - liczba członów

p₁ - liczba par I klasy

p₂ - liczba par II klasy

p₃ - liczba par III klasy

p₄ - liczba par IV klasy

p₅ - liczba par V klasy

n-1 - liczba członów ruchomych

6(n-1) - liczba stopni swobody członów ruchomych

6-i - liczba stopni swobody odebranych przez jedną parę i - tej klasy

W=6(n-1)-5p₁-4p₂-3p₃-2p₄-p₅

$$W = 6\left( n - 1 \right) - \sum_{i = 1}^{5}{\left( 6 - i \right)pi}$$

Struktura mechanizmu płaskiego:

n - liczba członów

p₁ - liczba par I klasy

p₂ - liczba par II klasy

n-1 - liczba członów ruchomych

3(n-1) - liczba stopni swobody członów ruchomych

3-i - liczba stopni swobody odebranych przez jedną parę i - tej klasy

W=3(n-1)-2p₁-p₂

$$W = 3\left( n - 1 \right) - \sum_{i = 1}^{2}{\left( 3 - i \right)pi}$$

Liczba ruchliwości mówi nam ile silników musimy zastosować do maszyny

Układ kinematyczny jest jednobieżny jeżeli liczba członów czynnych (napędów) jest równa ruchliwości.

Interpretacja ruchliwości

W_R=W-W_L+R_B

W_R - ruchliwość rzeczywista

W - ruchliwość teoretyczna

W_L - ruchliwość lokalna

R_B - więzy bierne

Ruchliwością lokalna W_L nazywamy dodatkowe stopnie swobody członu bądź grupy członów które nie wpływają na ruchliwość całego układu.