Механизм скотта рассела: Зависимая подвеска

Механизм Скотта Рассела. Подробное исследование представлено Bymukund Sudhir Kini (01FB15EME074) Набил Хуссейн (01FB15EME076) Punet Acharya (01FB15EME100)

Введение:

Scott Russel в 1803 году часовщиком Уильямом Фримантлом теоретически линейное движение достигается за счет использования рычажной формы с тремя равными частями звеньев и скользящего или скользящего соединения. Его можно использовать для формирования прямоугольного изменения движения, от линейного к линейному. Джон Скотт Рассел родился в Глазго в 1808 году. Он был шотландским военно-морским инженером, построившим Great Eastern (крупнейший корабль, построенный в то время) в сотрудничестве с Isambard Kingdom Brunel и сделавшим открытие, давшее начало современным исследованиям солитонов. . Он стал членом Королевского общества Эдинбурга (FRSE) и членом Королевского общества (FRS) Лондона. Джона Скотта Рассела также помнят за очень полезную связь, которая носит его имя, хотя считается, что из-за одной из этих причуд исторического неправильного названия она была изобретена неким Уильямом Фримантлом в 1803 году. Связь Скотта Рассела также называется полубалочный механизм.

Прямолинейное движение определяется как движение вдоль прямой линии или движение твердого тела вдоль прямой линии и представляет собой кратчайшее расстояние между двумя точками в трехмерном рабочем пространстве любого механизма. Создание прямолинейного движения с помощью рычажных механизмов всегда было обычным требованием в практике проектирования машин. Хотя точная прямая линия не может быть получена с помощью простых механизмов

, некоторые простые механизмы сконструированы таким образом, что они могут создавать приблизительные прямые линии для короткого диапазона движения. Эти приближенные прямолинейные механизмы имеют важное применение в конструкции машин. Эти механизмы широко использовались в классических машинах, таких как паровые двигатели. Идеальная прямая линия также может быть получена с использованием рычажного механизма, но это относительно сложные механизмы. Существует два класса прямолинейных механизмов:  Приближенные прямолинейные механизмы.  Точные прямолинейные механизмы.

Прямолинейные механизмы были в основном разработаны во времена промышленной революции, когда многим машинам требовались прямолинейные траектории в их работе, будь то направление поршня двигателя или управление клапанами. Прямолинейные механизмы были разработаны в результате непрерывных усилий в процессе проб и ошибок с созданием разумных вариаций механизмов сцепления.

ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Рисунок, показанный выше, представляет собой линейное представление механизма, анализ скорости и анализ ускорения которого выполняются ниже.

ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СКОРОСТИ

     

В приведенном выше графическом анализе скорости точка O является фиксированной связью. Когда ползунок перемещается в горизонтальном направлении внутри направляющих, скорость V A является горизонтальной. Основываясь на скорости VA, можно установить размер линии, чтобы получить точку A. Точка B описывает вертикальный путь, поэтому скорость V B вертикальна. На основе скорости VB можно установить размер линии, чтобы получить точку B. Кривошип OC наклонен под углом θ с горизонталью, поэтому скорость VC наклонена под углом θ к вертикали, исходя из геометрии, в графическом анализе скорости, как показано.  Следовательно, мы получаем скорость точки C на основе длины линии, в которой она пересекает линию AB.  Поскольку точка C может лежать где угодно на линии AB, в графическом анализе скоростей также точка C лежит на соответствующей точке на линии, соединяющей AB.

ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УСКОРЕНИЯ

     

В приведенном выше графическом анализе ускорения точка O является фиксированной связью. Когда ползунок перемещается в горизонтальном направлении внутри направляющих, ускорение A A является горизонтальным. Основываясь на ускорении AA, можно установить размер линии, чтобы получить точку A. Точка B описывает вертикальный горизонтальный путь, поэтому ускорение AB является вертикальным. На основе ускорения AB можно установить размер линии, чтобы получить точку B. Кривошип OC наклонен под углом θ с горизонтом, поэтому нормальная составляющая ускорения AC(n) точки C будет направлена ​​к неподвижное звено O.  Тангенциальная составляющая ускорения A C(t) будет перпендикулярна нормальной составляющей.  Отсюда получаем равнодействующее ускорение A c. Таким образом, ускорение точки С будет зависеть от длины линии АС в месте ее пересечения с линией АВ.  Так как точка С может лежать где угодно на звене АВ, то и при графическом ускоренном анализе точка С лежит на соответствующей точке линии, соединяющей АВ.

АНАЛИЗ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Начало координат находится в точке O, а оси x и y проходят вдоль OA и OB. Расстояние от точки A до точки O равно xAO, а начальное положение точки B равно (0.yBO). Предположим, что связи AC=BC=OC=L, углы между связями AC и AO равны θ. Исходя из геометрии, y= (2 L)2 − x AO2 .

√

Когда точка A движется в направлении x со смещением x A, точка B будет генерировать линейное движение yB вдоль оси y. Следовательно, XAO2 + yBO2 = (xAO2 + xA2) + (yBO2 + yB2). уравнение, YB = -yBO +

√y

2 BO

−2 x AO x A −x A2

Для малых перемещений точек A и B

y B dy BO −x AO −x AO = = = =−cot θ x A dx AO √( 2 L )2−x AO2 y BO Следовательно, при малых смещениях xA по оси x точка B сместится по оси y на перемещение yB=-xAcot θ. Отрицательный знак указывает на то, что по мере уменьшения xA по оси x yB будет увеличиваться по оси y.

АНАЛИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СКОРОСТИ Для расчета мгновенной угловой скорости звена AB необходимо определить мгновенный центр скорости O’ звена. Мгновенный центр звена AB расположен на пересечении перпендикулярных линий направлений скоростей точек A и B, как показано на рисунке. Таким образом, мгновенная угловая скорость звена АВ равна

ω AB=

vA vA vA = = O’ A y B 2 Lsinθ

Таким образом, линейная скорость в точке C получается как:

vC =ω AB O ‘C O’C, мгновенная угловая скорость звена OC определяется как: L A

Дифференцируя вышеприведенное уравнение, получаем0005

AC = α ABO’C

Из вышеприведенного уравнения получаем линейное ускорение точки C.

КРИВАЯ СВЯЗИ

ГРАФИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ

АНАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ

Пусть OC в момент времени 1 составляет угол ∅ PC составляет угол θ1 с PO, т.е. с линией движения поршня. Тогда если CL — это перпендикуляр, проведенный из C к прямой OP.

CL = z*sin ∅ 1 = x*sin θ1 x

sin ∅ 1= z * sin θ1

√

∴ cos ∅ 1=¿ √ 1−sin2 ∅ 1= 1− 9= 1−

x2 ∗sin2 θ 1 À 2 z

Пусть QD перпендикулярна OP. Тогда OD = OL – DL OD = OC *cos ∅ 1 – QC*cos θ1

Или

2

x = z* 1− 2 sin2 θ 1 — y*cosθ1

√

2 z 2−x 2 sin2 θ1 — y*cosθ1 Для того, чтобы Q пересек приблизительно прямую линию, перпендикулярную OP , положение D должно быть приблизительно фиксированным, следовательно, длина OD должна оставаться приблизительно постоянной. т.е.

2

2

√ z − x sin

2

θ1 — y*cosθ1 ≈ постоянная (C)

где C постоянная Тогда 2

2

√ z −x sin

2

2

Когда CP составляет угол θ2 с OP Из приведенного выше уравнения можно определить z. Дифференцируя уравнение 2 по θ1 , ½ * ( z ¿¿ 2−x 2 sin 2 θ1 )−1 /2 ¿ * (−x 2∗2∗sin θ1∗cos θ 1 ¿ ¿ + y*sin θ1 = 0 Или y*√ z 2−x 2 sin2 θ1 = x 2 cos θ 1 Или c−x 2 sin2 θ 1) = (

x2∗cos θ1 2 ¿¿ y

x 4∗(1 − sin 2 θ1 ) z = x sin θ1 +¿ y2 2

2

2

x2 = 2 * ( y 2 sin2 θ 1 + x 2 — x 2 sin 2 θ1) y x

= y *( y 2 sin2 θ 1+ x 2 cos2 θ1 ¿ ¿ 1/2 x

= y * {( x ¿ ¿ 2− y 2)∗cos 2 θ1 + y 2 }1 /2 À

Таким образом, ‘z’ не является константой и зависит от угла, который CP образует с OP, если OD должен оставаться постоянным. Однако, поскольку ‘z’, являющийся длиной звена, является геометрической константой системы и как таковой его нельзя заставить варьировать. Следовательно, OD будет изменяться. Но видно, что член, содержащий θ1 в скобках, был бы сравнительно мал и незначителен, если x и y одного порядка, а θ1 велико. Отсюда для значений θ1 в диапазоне от 70 до 90 o Q будет проходить почти по прямой.

Частные случаи: Случай 1: Если x=y=z Тогда *cosθ1

= 0 для любого положения точки Q. ( ∵ OD=0 ¿ Точка Q будет пересекать точную прямую линию, перпендикулярную OP. Случай 2: Если θ2=0 , т. е. e Q проходит приблизительно по прямой линии , из угол θ1 к 0 o , 2

2

2

θ1 — y*cosθ1 =

2

2

2

θ1 = z — y *(1 — cos θ1)

Затем

√ z — x sin

или

√ z — x sin

√ z 2-0 — y = z – y

Возведение в квадрат обеих сторон, z 2−x 2 sin 2 θ1 = z 2+ y 2∗¿ – 2*z * y (1 – cos θ1) ∴

−x 2 sin 2 θ1= y 2∗¿ – 2*z * y (1 – cos θ1)

∴

2z * y (1 – cos θ1) = y 2∗¿ + x 2 sin 2 θ1

Или

sin 2 θ1 x2 cos θ ¿ z = y/2 * (1 + * 1 2 y 1−cos θ 1

Из этого значения можно рассчитать z. Если

x=y

Тогда

sin2 θ1 z = y/2 * (1 — cos θ 1 ¿ + y/2 * 1−cos θ 1

= y/2 [ ¿ ¿] = y/2 * 2 =y Или

z = x = y т. е. если x=y , z=x=y

И точка Q пройдет точную прямую, перпендикулярную OP

Механизм Скотта Рассела — locedkarma

1. #Scott Рассел Механизм PDF
2. #SCOTT Mechanism Mechanism Mechanism Portable

Y- Общее помещение новых технологических разработок Общее помечение технологий поперечного сечения, охватывающих несколько разделов технических субъектов IPC, охватываемых бывшими поперечными арматами USPC и дигестами. 9. 9. 9. 9.

B25J9/10- Манипуляторы с программным управлением, характеризующиеся средствами позиционирования элементов манипулятора.

тип цилиндрических координат или тип полярных координат тип декартовых координат путем вращения по крайней мере одного рычага, за исключением самого движения головы, например.

..238000005859 Методы реакции связи 0,000 Аннотация Аннотация Описание 163.238000010168 Методы процесса связи 0,000. предоставлено предоставлено предоставлено Критическая публикация публикации US9505137B2 Критический патент/US9505137B2/en Статус Активный юридический статус Критический Текущий Юридический статус скорректированного срока действия Критические ссылки НАЗНАЧЕНИЕ ДОЛЕЙ ПРАВОУПРАВАТЕЛЕЙ (ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ СМ. В ДОКУМЕНТЕ).

#Scott russell mechanism pdf

Google Patents Scott Russell mechanism deviceĭownload PDF Info Publication number US9505137B2 US9505137B2 US14/008,517 US201114008517A US9505137B2 US 9505137 B2 US9505137 B2 US 9505137B2 US 201114008517 A US201114008517 A US 201114008517A US 9505137 B2 US9505137 B2 US 9505137B2 Authority US United Состояния Ключевые слова предшествующего уровня техники блок рычаг главный рычаг муфта поворотный Дата предшествующего уровня техники Юридический статус (Юридический статус является предположением и не является юридическим заключением.