Undang -undang Grashof, Mekanisme, Contoh, Aplikasi

The Undang -undang Grashof menyatakan bahawa: Dalam mekanisme empat -bar rata yang diartikulasikan dengan salah satu daripada mereka tetap, sekurang -kurangnya salah satu bar dapat membuat giliran lengkap, dengan syarat jumlah bar terpendek dan bar terpanjang adalah kurang dari atau sama dengan jumlah dua yang lain.

Terdapat lima mekanisme rata dari empat bar atau pautan yang mematuhi undang -undang Grashof (dalam Rajah 1 contohnya ditunjukkan). Agar bar atau pautan mekanisme yang mematuhi undang -undang boleh mengambil giliran lengkap, adalah perlu bahawa dalam susunan sebenar.

Rajah 1. Mekanisme empat bar yang memenuhi undang -undang grashof. Sumber: Wikimedia Commons.

Undang -undang Grashof adalah peraturan mudah yang membolehkan anda merancang mekanisme di mana putaran lengkap diperlukan, sama ada kerana enjin akan disambungkan atau, sebaliknya, kerana anda ingin mengubah pergerakan osilasi menjadi putar, sehingga itu adalah matematik dan berdaya maju secara fizikal.

[TOC]

Hadkan kes

Katakan bahawa empat bar yang diartikulasikan mempunyai panjang yang diperintahkan berikut dari yang paling sedikit ke yang paling besar mengikut:

S> p> q> l

Undang -undang Grashof menetapkan bahawa sekurang -kurangnya satu bar atau pautan dapat menyelesaikan revolusi atau pulangan, keadaan mesti dipenuhi:

S + L <= p + q

Ketidaksamaan ini mempunyai implikasi berikut:

- Satu -satunya bar atau pautan yang dapat memberikan revolusi lengkap berkenaan dengan yang lain adalah bar terpendek.

- Sekiranya bar terpendek bertukar lengkap dengan yang lain, maka ia juga akan berubah lengkap mengenai semua yang lain.

Jenis pergerakan

Pergerakan kuadrilateral yang diartikulasikan yang mematuhi undang -undang Grashof boleh menjadi jenis berikut:

Ia dapat melayani anda: vy canis majoris: penemuan, ciri, struktur, latihan dan evolusi

- Pusingan dua atau engkol, jika bar terpendek adalah bar tetap dan bersebelahan selesai.

- Kembali dan bergoyang, jika bar pendek bersebelahan dengan bar tetap.

- Berayun berganda, dengan syarat bahawa bar terpendek bertentangan dengan yang tetap.

Apabila kesamaan dipenuhi dalam formula grashof, maka ia berada dalam kes had di mana jumlah bar terpendek dengan yang paling lama, adalah sama dengan jumlah dua yang lain. 

Dalam kes ini, mekanisme boleh mengguna pakai konfigurasi di mana empat bar diselaraskan. Dan dalam kedudukan ini, sendi -sendi yang tidak terbentuk secara tidak langsung boleh pergi dalam satu cara atau yang lain, menyebabkan mekanisme mencari.

Mekanisme yang memenuhi syarat Grashof lebih dipercayai dan mengalami ketegangan yang kurang dalam sendi dan pautan mereka, setakat mana mereka lebih jauh dari batas kes kesamaan.

Mekanisme yang mematuhi undang -undang grashof

Kami akan menandakan sendi berturut -turut dengan A, B, C dan D, kemudian:

- A dan B adalah pivot tetap.

- AB = D1 (bar tetap)

- BC = D2

- CD = D3

- DA = D4

- Mekanisme engkol ganda

Bar B2 dan B4 berputar sepenuhnya dan undang -undang Grashof dipenuhi:

D1+D3 <= d2+d4.

Rajah 2. Mekanisme engkol - engkol. Sumber: Diri Diri.

- Lebih banyak mekanisme yang mematuhi undang -undang grashof

Seterusnya, ciri -ciri mekanisme lain yang mematuhi undang -undang Grashof dilantik dan diterangkan:

Mekanisme Crank - Rocker

Dipenuhi d2 + d3 <= d1 + d4

Ia boleh melayani anda: Keadaan Keseimbangan: Konsep, Aplikasi dan Contohnya

Bar D2 terpendek bertukar sepenuhnya dan bar yang bertentangan D4 membuat pergerakan rocker.

Rajah 3. Mekanisme Crank - Rocker. Sumber: Wikimedia Commons.

Mekanisme keseimbangan berganda

- Bar tetap AB lebih besar daripada bar CD yang bertentangan dan mematuhi:

D1 + D3 <= d2 + d3

- Untuk bar terpendek (bertentangan dengan bar tetap), ia dapat mengambil giliran lengkap.

Mekanisme paralelogram yang diartikulasikan

- Bar dan bar bc adalah panjang yang sama dan sentiasa selari.

- Bagi bahagiannya, bar AB dan CD adalah panjang yang sama dan selalu selari.

- Dalam hal bar bertentangan, ini mempunyai panjang yang sama dan mematuhi D1 + D2 = D3 + D4, menurut Undang -undang Grashof.

- Akhirnya, bar AD dan BC bertukar sepenuhnya ke arah yang sama.

Anti-tolalogram yang diartikulasikan

- Bar dan bar bc adalah panjang yang sama dan tidak selari.

- Untuk bar ab dan CD, ini mestilah panjang dan tidak selari.

- Bagi mereka, bar yang bertentangan mempunyai panjang yang sama, dua daripadanya diseberang.

- Dalam mekanisme ini, anda mesti mempunyai syarat berikut:

D1 + D2 = D3 + D4

- Giliran dan bar bc giliran lengkap tetapi deria bertentangan.

Rajah 4. Mekanisme anti-parallelogram yang diartikulasikan, yang mematuhi undang-undang grashof. Sumber: Wikimedia Commons.

Aplikasi

Mekanisme yang mematuhi undang -undang Grashof mempunyai pelbagai aplikasi:

Mekanisme engkol

Ia digunakan untuk mesin jahit pedal, berguna di tempat -tempat di mana tidak ada elektrik, di mana pedal membuat gerakan ayunan atau rocker, yang dihantar ke roda yang disambungkan oleh pulley ke mesin jahit.

Boleh melayani anda: Apa yang boleh dibahagikan dalam fizik?

Contoh lain yang disebutkan ialah mekanisme pengelap kaca depan. Dalam hal ini, enjin disambungkan ke bar engkol yang melakukan giliran lengkap, menghantar pergerakan rocker ke bar yang menggerakkan berus sistem pertama.

Rajah 5. Sistem pengelap cermin depan dengan dua mekanisme engkol rocker, ditambah dengan enjin yang sama. Sumber: Wikimedia Commons.

Satu lagi aplikasi mekanisme engkol - berkarat adalah rocker untuk mengepam minyak bawah tanah.

Rajah 6. Petroleum mengepam rocker. Sumber: Pixabay.

Enjin disambungkan ke engkol yang bertukar sepenuhnya dan menghantar pergerakan ke kepala atau mengimbangi mengimbangi.

Mekanisme paralelogram yang diartikulasikan

Mekanisme ini digunakan untuk menghubungkan roda lokomotif stim, sehingga kedua -dua roda berpaling ke arah yang sama dan pada kelajuan yang sama.

Ciri utama mekanisme ini ialah bar yang menghubungkan kedua -dua roda mempunyai panjang yang sama dengan pemisahan paksi dari yang sama.

Rajah 7. Pantograph adalah paralelogram yang diartikulasikan. Sumber: Wikimedia Commons.

Pantograph adalah instrumen lukisan yang digunakan untuk menyalin dan mengembangkan gambar. Ia berdasarkan mekanisme empat -bar, di mana terdapat empat sendi yang membentuk simpang selaras.

Mekanisme anti paralelogram yang diartikulasikan

Ini adalah mekanisme yang digunakan dalam mesin pelepasan bola tenis, di mana roda yang memandu dan membuang bola ke deria bertentangan diperlukan.

Rujukan

1. Clemente c. Makmal maya mekanisme engkol - berkarat. Ijazah kerja dalam kejuruteraan mekanikal. Universiti Almería. (2014). Pulih dari: repositori.ual.adalah
2. Hurtado f. Undang -undang Grashof. Pulih dari: youtube.com
3. Pereka Mech. Kriteria Grashof Kinematik. Pulih dari: mechdesigner.Sokongan.
4. Shigley, J. Teori Mesin dan Mekanisme. Mc-Graw Hill. 
5. Kami adalah F1. Analisis Mekanisme Empat Bar. Pulih dari: youtube.com
6. Unam. Pembangunan mekanisme empat bar untuk digunakan dalam pengajaran. Pulih dari: ptolemy.Unam.mx 
7. Wikipedia. Hubungan empat bar. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.com
8. Wikipedia. Undang -undang Grashof. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.com