Основные определения и понятия

Понятие “машина” определяется следующим образом.

Машиной называется техническое устройство, осуществляющее определенные механические движения, связанные с преобразованием энергии, свойств, размеров, формы или положения материалов (или объектов труда) и информации с целью облегчения физического и умственного труда человека, повышения его качества и производительности.

Существуют следующие виды машин:

Машина

Информационная

Кибернетическая

Энергетическая

Рабочая

математичкская

Контрольно-управляющая

технологическая

транспортная

генератор

двигатель

Энергетической машиной называется машина, предназначенная для преобразования энергии. Если осуществляется преобразование любого вида энергии в механическую, то имеем дело с машиной-двигателем, а наоборот – машина-генератор.

Рабочая машина предназначена для преобразования материалов, причем транспортная машина преобразует материал только путем изменения положения объекта, а технологическая рабочая машина преобразует форму, свойства и положение материала или объекта.

Информационная машина служит для получения и преобразования информации.

Контрольно-управляющая машина преобразует информацию с целью управления энергетическими или рабочими машинами, а математическая машина – с целью получения математических образов соответствующих свойствам объекта.

Кибернетическая машина – имитирует или заменяет человека в процессе присущих только ему или объектам живой природы и обладает элементами искусственного интеллекта.

Понятие о машинном агрегате.

Машинным агрегатом называется техническая система, состоящая из одной или нескольких соединенных последовательно или параллельно машин и предназначенная для выполнения каких-либо требуемых функций. Обычно в состав машинного агрегата входят: двигатель, передаточный механизм (и их может быть несколько или совсем не быть) и рабочая или энергетическая машина. В настоящее время в состав машинного агрегата часто включается контрольно-управляющая или кибернетическая машина. Передаточный механизм в машинном агрегате необходим для согласования механических характеристик двигателя с механическими характеристиками рабочей или энергетической машины.

Схема машинного агрегата.

Передаточный механизм

Двигатель

Рабочая машина

Контрольно-управляющая машина

Рис. 1.4

Механизм и его элементы.

Механизмом называется система твердых тел, объединенных геометрическими или динамическими связями, предназначенных для преобразования движения входного звена в требуемое движение выходных звеньев.

Твердые тела, входящие в состав механизма, не является абсолютно твердыми, однако их деформации обычно весьма малы.

Главное назначение создаваемого механизма – осуществление технической операции в результате движения его элементов.

Звено – это твердое тело, входящее в состав механизма.

Кинематическая пара – это соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение.

Звено, относительно которого рассматривается движение остальных звеньев, считается условно – неподвижным и называется стойкой.

Входное звено – это звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев.

Выходное звено – звено, которое совершает движение, для выполнения которого предназначен механизм.

Рассмотрим простейший кривошипно-ползунный механизм:

1. кривошип

2. шатун

3. ползун

4. стойка

Кинематические пары: А, В, С, D.

Несколько звеньев, связанных между собой кинематическими парами, образуют кинематическую цепь, которая может быть

а) замкнутой, у которой звенья б) незамкнутой, звенья

образуют один или несколько которой не образуют

замкнутых контуров. замкнутых контуров.

В современном машиностроении применяются машины и механизмы с абсолютно твердыми (абсолютно жесткими), упругими (гибкими), жидкими и газообразными телами (звеньями).

К упругим звеньям относят пружины, мембраны и другие элементы, упругая деформация которых вносит существенные изменения в работу механизма. К гибким звеньям относят ремни, цепи, канаты. К жидким и газообразным телам относят масло, воду, газ, воздух и т.п. вещества.

Таблица 1.1