Основні поняття і визначення курсу ТММ

Кожний механізм або машина складається з окремих деталей. Деталлю називають ту частину механізму або машини, яка виготовлена без складальних операцій. У стаціонарних машинах і механізмах одні деталі нерухомі, інші рухаються відносно перших. У рухомих машинах і механізмах, наприклад, у двигуні автомобіля (рис. 1, а) [19], нерухомими деталями умовно вважаються ті, що постійно зв'язані з корпусом автомо­біля. Відповідно до цього в кривошипно-поршневому двигуні рухомі дета­лі - корінний вал 1, шатун 2, поршні 3, клапани 6 тощо, нерухомі деталі - корпус двигуна 4, підшипник корінного (колінчастого) вала 0, циліндри 5 тощо. На рис. 1, б зображено кінематичну схему цього механізму (умовне зображення механізму в масштабі).

Кожна рухома деталь або група деталей, які утворюють одну жор­стку рухому систему тіл, має назву рухомої ланки механізму або машини

Наприклад, шатун двигуна (рис. 1, в) буде однією рухомою лан­кою, хоч він може складатися із ряду деталей (тіло шатуна 1, запресованої в нього втулки 2, вкладиші 3 і 4, головка 5, болти 6 із гайками 7, шайбами і шплінтами). Деталі, які утворюють одну ланку, іноді не мають жорсткого зв'язку між собою (наприклад, стрічка конвеєра з деталями, які вона пере­носить); тоді ознакою того, що вони належать до однієї ланки, буде відсу­тність відносного руху деталей.

Усі нерухомі деталі утворюють одну нерухому систему тіл, яка називається нерухомою ланкою або стояком Наприклад, корпус двигуна, підшипники корінного вала тощо утворюють у сукупності одну нерухому ланку, або стояк.

Таким чином, у будь-якому механізмі або машині маємо одну не­рухому ланку і одну або декілька рухомих ланок

У механізмах або машинах ланки з'єднуються одна з одною так, що завжди забезпечується можливість їхнього відносного руху. Рухоме з'єднання двох ланок, які стикаються, називається кінематичною парою.

Транспортною називають машину, що призначена для зміни по­ложення оброблюваного матеріалу, предметів або людей. До транспортних машин належать крани, транспортери, автокари, автомобілі, тепловози, трактори, ліфти, літаки тощо.

Технологічноюназивають машину, в якій змінюються властиво­сті, стан, форма оброблюваного матеріалу або об'єкта. Це найрізноманітніший клас машин. Сюди належать металорізальні верстати, прокатні ста­ни, металургійні, текстильні, поліграфічні, сільськогосподарські машини, машини легкої і харчової промисловості та багато інших машин. Часто транспортні і технологічні машини називають робочими.

Контрольно-керуючоюназивають машину, що перетворює одер­жану контрольно-вимірювальну інформацію для керування тією чи іншою машиною або технологічним процесом. У сучасних машинах і технологіч­них лініях широко застосовуються різні контрольно-вимірювальні при­строї або машини. Так, для автоматизації контролю розмірів поршневих кілець, пальців, шариків для шарикопідшипників і багатьох інших об'єктів

використовуються контрольно-вимірювальні машини, які здійснюють не тільки контроль розмірів але й їхнє сортування за розмірами та іншими показниками.

Математичноюназивають машину, що перетворює інформацію у вигляді різних математичних образів, які задано у формі чисел і алго­ритмів. До цих машин належать лічильно-обчислювальні машини, механі­чні інтегратори, бухгалтерські та інші Машини.

Кібернетичноюназивають машину, яка замінює або імітує різні механічні, фізіологічні або біологічні процеси, що властиві людині та жи­вій природі, і яка має .елементи штучного інтелекту. Прикладом таких ма­шин можуть бути машини, які розпізнають той чи інший образ, наприклад букви, наче здатні читати; машини які відтворюють людську мову за зада­ними акустичними спектрами; машини, які виконують різні рухи за усною командою людини; машини, які замінюють окремі органи людини (серце, нирки, кінцівки тощо). В останні роки створено кібернетичні машини, які виконують необхідні механічні рухи за допомогою відповідних систем ке­рування, у яких використовуються ЕОМ, біострум, спеціальні керуючі прилади тощо. Це - автооператори, роботи, маніпулятори, крокуючі, пов­заючі та інші машини. Проте головним у кібернетичних машинах є їхня „чутливість", яка забезпечується відповідними датчиками, штучним ба­ченням за допомогою телевізійних пристроїв тощо. Завдяки спеціальним керуючим машинам маніпулятори, роботи та інші машини можуть вико­нувати технологічні операції залежно від ситуації, наприклад, вибирати необхідні деталі, відрізняти їх за формою, кольором, геометричними пара­метрами тощо, рухатися по різних поверхнях, обходити перешкоди на своєму шляху або переступати через них.

Машина, в якій перетворення енергії, матеріалів та інформації відбувається без втручання людини, називається машиною-автоматом. Машини-автомати не вимагають участі людини у технологічному процесі, проте вимагають присутності так званих операторів, тобто людей, які сте­жать за роботою машини-автомата, визначають програми роботи і корек­тують у необхідних випадках роботу механізмів.

Із розвитком науки і техніки все ширше використовуються системи машин автоматичної дії. Сукупність машин-автоматів, з'єднаних між со­бою автоматичними транспортними пристроями і призначених для ви­конання певного технологічного процесу, називається автоматичною лі­нією. Автоматичні лінії лежать в основі цехів-автоматів і заводів-автоматів.

Сучасні розвинуті системи машин є комплексом машин різних класів. Так, роторні та інші автоматичні лінії мають у своєму складі енер­гетичні машини у вигляді електроприводу, транспортні машини для пере­міщення деталей або транспортерів, технологічні машини, які змінюють форму, склад або структуру оброблюваних об'єктів, контрольно-керуючі машини, які контролюють якість і розміри виробу і регулюють режими руху двигунів і робочих органів, логічні (математичні) машини, які під­раховують кількість виробів. Така сукупність машин називається машин­ним агрегатом. У таких машинах все більше використовуються сучасні ЕОМ (комп'ютери), за допомогою яких здійснюються контрольно-керуючі та математичні операції. Машини, особливо машини-автомати та автома­тичні лінії, при умілому їх використанні полегшують працю людини, сприяють підвищенню продуктивності праці, забезпечують високу якість виконання робочого процесу.

Питання для самоперевірки

І. Задачі та зміст курсу ТММ. 2. Основні проблеми та складові частини курсу ТММ. 3. Задачі структурного, кінематичного та динамічного аналізів механізмів. 4. Зав-дання синтезу механізмів. .5. Задачі розділу теорії машин. 6. Наведіть визначення лан­ки, кінематичної пари і її елементів, кінематичного ланцюга, механізму, машини, машини-автомата, автоматичної лінії, вхідної і вихідної ланки. 7 Структурно-конструктивна класифікація механізмів. 8. Функціональна класифікація машин. 9. Поняття про машину-автомат, автоматичну лінію та машинний агрегат.

Розділ 2