Grashof lag, mekanismer, exempel, applikationer

De Grashof Law stater som: I en platt fyra -bar -mekanism som är formulerad med en av dem fixerade, kan åtminstone en av staplarna göra en fullständig sväng, förutsatt att summan av den kortaste baren och den längsta stapeln är mindre än eller lika med summan av de andra två.

Det finns fem plana mekanismer på fyra staplar eller länkar som följer Grashofs lag (i figur 1 visas ett exempel)). För att staplarna eller länkarna till mekanismerna som följer lagen kan ta hela svängen, är det nödvändigt att i ett riktigt ordna ordna.

Figur 1. Mekanism för fyra staplar som uppfyller Grashof -lagen. Källa: Wikimedia Commons.

Grashof -lagen är en enkel regel som gör att du kan utforma en mekanism där fullständig rotation krävs, antingen för att en motor kommer att anslutas eller tvärtom, eftersom du vill förvandla en oscillerande rörelse till en roterande, så att den är matematik och fysiskt hållbar.

[TOC]

Begränsa fall

Anta att de fyra artikulerade staplarna har följande beställda längder från minst till största enligt:

S> p> q> l

Grashof -lagen konstaterar att minst en bar eller länk kan slutföra en revolution eller återlämnande, villkoret måste uppfyllas:

s + l <= p + q

Denna ojämlikhet har följande konsekvenser:

- Den enda stapeln eller länken som kan ge fullständiga revolutioner med avseende på en annan är den kortaste baren.

- Om den kortaste stången blir fullständig med avseende på en annan, kommer den också att bli fullständig om alla andra.

Typer av rörelse

Den artikulerade fyrkantiga rörelsen som uppfyller Grashofs lag kan vara följande typer:

Det kan tjäna dig: Vy Canis Majoris: Discovery, Egenskaper, struktur, träning och utveckling

- Dubbel varv eller vev, om den kortaste stången är den fasta och de angränsande staplarna är färdiga.

- Tillbaka och svänger, om den korta stången ligger intill den fasta stången.

- Dubbel svängande, förutsatt att den kortaste stången är emot det fasta.

När jämlikheten uppfylls i Grashof -formeln är det i gränsen där summan av den kortaste stapeln med den längsta är lika med summan av de andra två. 

I detta fall kan mekanismen anta en konfiguration där de fyra staplarna är i linje med. Och det är i denna position, de icke -fixerade lederna kan likgiltigt gå på ett eller annat sätt, vilket får mekanismen att hitta.

Mekanismerna som uppfyller tillståndet för Grashof är mer pålitliga och lider mindre spänningar i lederna och länkarna, i den utsträckning de är längre från gränsen för jämlikhet.

Mekanismer som följer Grashof -lagen

Vi kommer att beteckna de på varandra följande lederna med A, B, C och D, sedan:

- A och B är fasta pivots.

- AB = D1 (fast stapel)

- BC = D2

- CD = D3

- Da = d4

- Dubbel vevmekanism

B2- och B4 -staplar roterar helt och Grashofs lag uppfylls:

D1+D3 <= d2+d4.

figur 2. Vevmekanism - vev. Källa: Självgjord.

- Fler mekanismer som följer Grashof -lagen

Därefter utses och beskrivs egenskaperna hos andra mekanismer som följer Grashof -lagen:

Vevmekanism - rocker

Är uppfylld D2 + D3 <= d1 + d4

Det kan tjäna dig: jämviktsförhållanden: koncept, applikationer och exempel

Den kortaste D2 -baren vänder sig helt och motsatt bar D4 gör en vipprörelse.

Figur 3. Vevmekanism - rocker. Källa: Wikimedia Commons.

Dubbelbalansmekanism

- Den fasta baren AB är större än den motsatta CD -baren och uppfyller:

D1 + D3 <= d2 + d3

- För den kortaste baren (motsatsen till den fasta stapeln) kan den ta en fullständig sväng.

Artikulerad parallellogrammekanism

- AD- och BC -staplar är lika längd och alltid parallella.

- För sin del är AB- och CD -staplarna lika lång och alltid parallella.

- När det gäller motsatta staplar har dessa samma längd och uppfyller D1 + D2 = D3 + D4, enligt Grashof -lagen.

- Slutligen vänder AD- och BC -staplar helt i samma riktning.

Artikulerat antitolalogram

- AD- och BC -staplar är lika längd och inte parallella.

- För AB- och CD -staplar måste dessa vara lika långa och inte parallella.

- För sin del har de motsatta staplarna samma längd, två av dem korsas.

- I denna mekanism måste du ha följande tillstånd:

D1 + D2 = D3 + D4

- Sväng- och BC -staplarna är fullständig men av motsatta sinnen.

Figur 4. Artikulerad anti-parallellogrammekanism, som överensstämmer med Grashof-lagen. Källa: Wikimedia Commons.

Ansökningar

Mekanismerna som följer Grashofs lag har flera tillämpningar:

Vevbalansmekanism

Den appliceras på pedalsmaskinen, användbar på de platser där det inte finns någon elektricitet, där pedalen gör en rörelse av svängning eller vippare, som överförs till ett hjul anslutet med en remskiva till symaskinen.

Kan tjäna dig: vad är delbarhet i fysiken?

Ett annat exempel att nämna är mekanismen för vindrutetorkaren. I detta är en motor ansluten till vevstången som utför fullständiga svängar och överför en vipprörelse till baren som rör den första systemborsten.

Figur 5. Vindrutetorkare med två vippvevmekanismer, kopplade till samma motor. Källa: Wikimedia Commons.

En annan applicering av vevmekanismen - rostning är rockarna för att pumpa underjordoljan.

Figur 6. Petroleumpumpande rocker. Källa: Pixabay.

En motor är ansluten till veven som svänger helt och överför rörelsen till huvudet eller pumpar balansering.

Artikulerad parallellogrammekanism

Denna mekanism brukade användas för att ansluta hjulen på ånglokomotiven, så att båda hjulen svänger i samma riktning och i samma hastighet.

Huvudkarakteristiken för denna mekanism är att stången som ansluter båda hjulen har samma längd som separationen av axlarna från samma.

Figur 7. Pantografin är ett ledat parallellogram. Källa: Wikimedia Commons.

Pantografin är ett ritinstrument som används för att kopiera och utöka bilder. Det är baserat på en fyra -bar -mekanism, där det finns fyra leder som bildar vertikalerna för ett parallellogram.

Anti -parallellogrammekanism artikulerad

Det är mekanismen som används i tennisbollens frigöringsmaskin, där hjulen som kör och kastar bollen i motsatta sinnen krävs.

Referenser

1. Clemente C. Virtual Laboratory of a Crank Mechanism - Rusting. Examensarbete inom maskinteknik. University of Almería. (2014). Återhämtat sig från: arkiv.ual.är
2. Hurtado f. Grashof Law. Återhämtat sig från: YouTube.com
3. Mech. Kinematik grashof kriterium. Återhämtat sig från: mechdesigner.Stöd.
4. Shigley, J. Maskin- och mekanismersteori. Mc-Graw Hill. 
5. Vi är F1. Fyra staplar mekanismanalys. Återhämtat sig från: YouTube.com
6. Unk. Utveckling av en fyra -bar mekanism för användning vid undervisning. Återhämtat sig från: ptolemy.Unk.mx 
7. Wikipedia. Fyrträdlänk. Hämtad från: i.Wikipedia.com
8. Wikipedia. Grashof Law. Återhämtad från: är.Wikipedia.com