Problemy syntezy

Zad. S-1

Przedstawiony mechanizm s³u¿y do zamiany ruchu korby 2 na ruch wahliwy popychacza 5. Za-pisaæ ten mechanizm w postaci: a)schematu strukturalnego, b)zapisu macierzowego.

Zad. S-3

Za³¹czona macierz opisuje p³aski uk³ad wysiêgnika ³adowarki hy-draulicznej. Przedstawiæ ten uk³ad w formie: a)zapisu konturowego, b)schematu kinematycznego. Przyj¹æ, ¿e: – cz³on 1 – podstawa, – cz³on 7 – ³y¿ka, – cz³ony 2 i 5 – si³owniki, – wszystkie pary obrotowe. Zad. S-2

P³aski mechanizm zêbaty zilustro-wany na rysunku w postaci grafu struktury przedstawiæ w formie: a)zapisu konturowego,

b)schematu kinematycznego. Za³o¿yæ, ¿e:

Pary B i C – zazêbienie, pary A, E i D – przeguby.

Zad. S-4

Za³¹czony schemat strukturalny reprezentuje okreœlon¹ rodzinê mechanizmów p³askich. Naszki-cowaæ wszystkie, objête tym sche-matem strukturalnym, mo¿liwe wersje schematów kinematycz-nych.

Potraktowaæ pary I kl. (A, C, D) jako obrotowe lub postêpowe, a pary II kl. (B, E) jako zazêbienie lub jako po³¹czenie kulisowe.

Zad. S-5

Za³¹czony schemat strukturalny reprezentuje rodzinê mechani-zmów p³askich. Naszkicowaæ wszystkie, objête tym schematem strukturalnym, mo¿liwe wersje schematów kinematycznych. Potraktowaæ pary I kl. (A, E, D) jako obrotowe lub postêpowe, a pary II kl. (B, C) jako zazêbienie lub jako po³¹czenie kulisowe.

Zad. S-6

Ze schematu strukturalnego przed-stawionego na rysunku mo¿na otrzymaæ wiele mechanizmów zê-batych, je¿eli potraktuje siê parê B jako zazêbienie. Narysowaæ te mechanizmy przyj¹wszy, ¿e wszystkie kolejne cz³ony mog¹ pe³niæ rolê podstawy.

Zad. S-7

Rysunek przedstawia uk³ad prze-niesienia ruchu z cz³onu 2 na cz³on 4. Zaproponowaæ mo¿liwe rozwi¹-zania ró¿ni¹ce siê klasami par ki-nematycznych B i C.

Uwzglêdniaæ tylko rozwi¹zania racjonalne, dopuœciæ równie¿ ru-chliwoœæ lokaln¹ cz³onu 3.

Zad. S-8

Rysunek przedstawia schemat po-³¹czeñ uk³adu przeniesienia ruchu z cz³onu 2 na cz³on 4, przy czym nie s¹ okreœlone klasy par B, C i D. Przedstawiæ w postaci schematów kinematycznych mo¿liwe rozwi¹-zania tego uk³adu.

Uwaga: Uk³ad powinien byæ jed-nobie¿ny i bez wiêzów biernych.

Zad. S-9

Przez dobór odpowiednich klas par B i C mo¿na otrzymaæ uk³ad umo¿liwiaj¹cy jednoznaczn¹ za-mianê ruchu czynnego cz³onu 2 na ruch bierny cz³onu 4. Rozry-sowaæ mo¿liwe rozwi¹zania, do-puœciæ równie¿ ruchliwoœæ lokal-n¹ cz³onu 3.

Zad. S-10

Uk³ad ABCD charakteryzuje siê ruchliwoœci¹ W = 1. Po przy³¹-czeniu przegubowo dodatkowe-go cz³onu 5 otrzymuje siê uk³ad sztywny. Przyk³adow¹ wersjê rozwi¹zania przedstawiono na rysunku lini¹ przerywan¹. Narysowaæ wszystkie mo¿liwe wersje uk³adów sztywnych otrzy-manych przez przy³¹czenie dodat-kowego cz³onu dwuwêz³owego 5. Zad. S-11

Przejœcie uk³adu z po³o¿enia AB₁C₁ w po³o¿enie AB₂C₂ mo¿-na uzyskaæ przez odpowiednie w³¹czenie do uk³adu sprê¿yny rozci¹ganej EF.

Rozrysowaæ wszystkie mo¿liwe rozwi¹zania.

Zad. S-12

Ruch platformy p podnoœnika mo¿na uzyskaæ wykorzystuj¹c zmianê d³ugoœci si³ownika AB. Rozrysowaæ wszystkie uk³ady otrzymane przy ró¿nych mo¿li-wych pod³¹czeniach si³ownika AB.

Zad. S-13

£añcuch poœrednicz¹cy ABCD z wolnymi pó³parami A, C, D, w³¹-czony w uk³ad cz³onów wyjœcio-wych o, c, b, zapewnia jednobie¿-noœæ uk³adu. Przyk³adowe roz-wi¹zanie naniesiono na rysunku lini¹ przerywan¹.

Narysowaæ wszystkie mo¿liwe wersje po³¹czeñ.

Zad. S-14

£añcuch poœrednicz¹cy ABCD, w³¹czony wolnymi pó³parami A, C, D w uk³ad cz³onów wejœcio-wych o, b, zapewnia jednobie¿-noœæ uk³adu (zmiana d³ugoœci si-³ownika c powoduje jednoznacz-ny ruch cz³onu b). Przyk³adowe rozwi¹zanie naniesiono na rysun-ku lini¹ przerywan¹.

Narysowaæ wszystkie mo¿liwe wersje po³¹czeñ.

Zad. S-15

£añcuch poœrednicz¹cy ABCDE, w³¹czony wolnymi pó³parami A, C, D w uk³ad cz³onów wejœcio-wych o, b, zapewnia jednobie¿-noœæ uk³adu (zmiana d³ugoœci si-³ownika c powoduje jednoznacz-ny ruch cz³onu b). Przyk³adowe rozwi¹zanie naniesiono na rysun-ku lini¹ przerywan¹.

Narysowaæ wszystkie mo¿liwe wersje po³¹czeñ.

Zad. S-16

Do przeniesienia ruchu z cz³onu c na ruch cz³onu b wykorzystuje siê ³añcuch U cz³onów poœredni-cz¹cych. Nale¿y:

a)wyprowadziæ równanie struk-turalne ³añcucha U,

b)sporz¹dziæ tabele schematów podstawowych dla p₂ < 2, k ≤ 3, c)rozrysowaæ jeden schemat

pod-stawowy (strukturalny) w posta-ci schematów kinematycznych. Zad. S-17

Zmiana d³ugoœci si³ownika c po-winna wywo³aæ jednoznaczny ruch cz³onu b. Nale¿y dobraæ od-powiedni ³añcuch U zapewniaj¹-cy tak¹ zamianê. W tym celu: a)wyprowadziæ równanie

struk-turalne ³añcucha U,

b)sporz¹dziæ tabele schematów podstawowych dla p₂ < 2, k ≤ 3, c)rozrysowaæ jeden schemat

pod-stawowy (strukturalny) w posta-ci schematów kinematycznych. Zad. S-18

Do przeniesienia ruchu z cz³onu c na ruch cz³onu b wykorzystuje siê ³añcuch U cz³onów poœredni-cz¹cych. Nale¿y:

a)wyprowadziæ równanie struk-turalne ³añcucha U,

b)sporz¹dziæ tabele schematów podstawowych dla p₂ < 2, k ≤ 3, c)rozrysowaæ jeden schemat

pod-stawowy (strukturalny) w posta-ci schematów kinematycznych.

Zad. S-19

Do przeniesienia ruchu z cz³onu c na ruch cz³onu b wykorzystuje siê ³añcuch U cz³onów poœredni-cz¹cych. Nale¿y:

a)wyprowadziæ równanie struk-turalne ³añcucha U,

b)sporz¹dziæ tabele schematów podstawowych dla p₂ < 2, k ≤ 3, c)rozrysowaæ jeden schemat

pod-stawowy (strukturalny) w posta-ci schematów kinematycznych. Zad. S-20

Zmiana d³ugoœci si³ownika c po-winna wywo³aæ jednoznaczny ruch cz³onu b. Nale¿y dobraæ od-powiedni ³añcuch U. W tym celu: a)wyprowadziæ równanie

struk-turalne ³añcucha U,

b)sporz¹dziæ tabele schematów podstawowych dla p₂ < 2, k ≤ 3, c)rozrysowaæ jeden schemat

pod-stawowy (strukturalny) w posta-ci schematów kinematycznych. Zad. S-21

Do przeniesienia ruchu z cz³onu c na ruch cz³onu b wykorzystuje siê ³añcuch U cz³onów poœredni-cz¹cych. Nale¿y:

a)wyprowadziæ równanie struk-turalne ³añcucha U,

b)sporz¹dziæ tabele schematów podstawowych dla p₂ < 2, k ≤ 3, c)rozrysowaæ jeden schemat

pod-stawowy (strukturalny) w posta-ci schematów kinematycznych.

Zad. S-22

Przedstawiony na rysunku me-chanizm zosta³ zaprojektowany z przeznaczeniem do zamiany ru-chu obrotowego cz³onu 2 na ruch postêpowo-zwrotny cz³onu 4. Oceniæ strukturaln¹ poprawnoœæ rozwi¹zania i zaproponowaæ mo¿liwe struktury uk³adów racjo-nalnych.

Zad. S-23

Mechanizm jarzmowy, s³u¿¹cy do zamiany ruchu obrotowego korby 2 na ruch wahliwy cz³onu 4, rozwi¹zano jak na rysunku. Przeanalizowaæ poprawnoœæ struk-turaln¹ uk³adu i zaproponowaæ mo¿liwe rozwi¹zania racjonalne (bez wiêzów biernych).

Zad. S-24

Przedstawiony mechanizm prze-strzenny zaprojektowano w celu zamiany ruchu obrotowego kor-by 2 na ruch wahliwy cz³onu 4. Przeanalizowaæ rozwi¹zanie pod wzglêdem strukturalnym. Czy jest to uk³ad racjonalny (bez wiê-zów biernych)? Zaproponowaæ mo¿liwe rozwi¹zania racjonalne.

Zad. S-25

Mechanizm krzywkowy przedsta-wiony na rysunku umo¿liwia za-mianê ruchu obrotowego cz³onu 2 na ruch postêpowo-zwrotny po-pychacza 4.

Przeanalizowaæ rozwi¹zanie struk-turalne tego mechanizmu i zapro-ponowaæ mo¿liwe rozwi¹zania racjonalne.

Zad. S-26

Mechanizm zamiany ruchu obro-towego korby 2 na ruch postêpo-wo-zwrotny suportu rozwi¹zano jak na rysunku.

Przeanalizowaæ mechanizm pod wzglêdem strukturalnym i zapro-ponowaæ mo¿liwe rozwi¹zania racjonalne.

Zad. S-27

Zastosowane sprzêg³o Cardana umo¿liwia napêd wirnika W pod zmiennym, w czasie pracy, k¹-tem δ.

Przeanalizowaæ rozwi¹zanie uk³a-du pod wzglêdem strukturalnym i zaproponowaæ mo¿liwe rozwi¹-zania racjonalne.

Zad. S-28

Zmiana d³ugoœci si³ownika EF wywo³uje ruch uk³adu ABCD ob-ci¹¿onego momentem biernym M_b. Nale¿y okreœliæ k¹t nacisku α w parze F i C.

Uwaga: Mechanizm narysowano w podzia³ce.

Zad. S-29

Przedstawiony na rysunku uk³ad umo¿liwia zamianê ruchu cz³onu czynnego 2 na ruch cz³onu 6 ob-ci¹¿onego momentem biernym M_b.

Okreœliæ k¹t nacisku α w parze K, jak¹ tworzy kr¹¿ek 7 z cz³o-nem 5.

Uwaga: Mechanizm narysowano w podzia³ce.

Zad. S-30

Mechanizm realizuje zamianê ruchu cz³onu czynnego 2 na ruch cz³onu biernego 6. Okreœliæ war-toœæ k¹ta nacisku α w parze F w po³o¿eniu mechanizmu okre-œlonym k¹tem ϕ = π/2.

Uwaga: Mechanizm narysowano w podzia³ce.

Zad. S-31

Przy sta³ej prêdkoœci k¹towej kor-by AB (ω = const) iloraz œrednich prêdkoœci suwaka podczas jego ru-chu w obie strony jest na ogó³ ró¿-ny od jednoœci (k = v_{Cœr 1-2}/v_{Cœr 2-1} ≠ 1). Okreœliæ:

a)wartoœæ wspó³czynnika k, b)geometriê uk³adu

realizuj¹ce-go ten sam skok C₁C₂ przy tym samym k.

Dane: e = 0,1 m, AB = 0,2 m, BC = 0,45 m.

Zad. S-33

Zmiana d³ugoœci si³ownika AB o skok B₁B₂ powinna wymusiæ obrót wa³u C o k¹t γ.

Zaproponowaæ schemat najprost-szego mechanizmu i dobraæ jego wymiary przy za³o¿eniu dodatko-wych kryteriów oceny.

Dane: AB₁ = 0,5 m, B₁B₂ = 0,3 m, γ = π/3.

Zad. S-32

Przejœciu wahacza a z po³o¿enia a₁ w a₂ powinno towarzyszyæ przejœcie suwaka c z po³o¿enia c₁ w c₂.

Dobraæ schemat najprostszego mechanizmu z parami obrotowy-mi oraz okreœliæ jego wyobrotowy-miary podstawowe.

Dane: ϕ₁ = 2π/3, ϕ₂ = 2π/9, h₂ = 0,4 m, h₁ = 0,6 m.

Zad. S-34

Ruch jednostajny obrotowy krzywki 2 o zarysie Z₂ wymusza ruch jednostajny postêpowy cz³o-nu 1 z zakoñczeniem Z₁ w grani-cach skoku h. Okreœliæ zarys Z₂. Dane: h_o = 0,2 m, h = e = 0,3 m, ρ = 0,1 m, v₁ = 0,6 m/s, ω₂ = π/3 s–1. Zad. S-35

Obrót krzywki mimoœrodowej o zarysie Z₁ wymusza ruch waha-d³owy krzywki 2 o zarysie Z₂. Okreœliæ zarys Z₂.

Dane: S₁S₂ = 0,1 m, S₁O = 0,02 m, ω₂/ω₁ = 0,6, 1 < ϕ₁ < π.

Zad. S-36

Ruch obrotowy popychacza pro-stoliniowego, wymuszony obro-tem krzywki o k¹t ϕ_p, jest okre-œlony po³o¿eniami 1–5, którym odpowiadaj¹ jednakowe przedzia-³y czasu ∆t. Okreœliæ zarys krzyw-ki zak³adaj¹c, ¿e obraca siê ona ze sta³¹ prêdkoœci¹ k¹tow¹. Dane: ψ₁₂ = ψ₄₅ = π/24,

ψ₂₃ = ψ₃₄ =π/12, ∆t = 0,5 s, r_o = 0,02 m, AB = 0,05 m, ϕ_p = 2π/3.

Zad. S-37

Dane jest prawo ruchu popycha-cza 2 w postaci:

S_p = H(1– cos πϕ/ϕ_p)/2, S_o = H(1+ cos πϕ/ϕ_p)/2,

Okreœliæ zarys krzywki 1 (graficz-nie i tabelarycz(graficz-nie) oraz maksy-maln¹ wartoœæ k¹ta nacisku (ana-litycznie i graficznie).

Dane: r_o = 0,02 m, e = 0,01 m, H = 0,02 m, ϕ_p = 2π/3, ϕ_o = π/2, ϕ_g = ϕ_d =5π/12.

Zad. S-38

Wykreœliæ zarys krzywki o naj-mniejszych gabarytach, maj¹c zadane prawa ruchu popychacza wed³ug wersji a, b, c lub d oraz odmiany 1 lub 2. Dane: Odmiana 1: H = 0,04 m, ϕ_p = 2π/3, ϕ_o = π/2, ϕ_g = π/6, α_pmax = α_omax = π/6. Odmiana 2: H = 0,04 m, ϕ_p = π/2, ϕ_o = π/6, ϕ_g = π/6, α_pmax = α_omax = π/6. Zad. S-39

Popychacz 2 o ciê¿arze Q jest ob-ci¹¿ony tylko si³¹ sprê¿yny F. Okreœliæ charakterystykê sprê¿y-ny zapewniaj¹cej minimalsprê¿y-ny do-cisk popychacza P_21min.

Dane: r_o = 0,01 m, H = 0,04 m, ϕ_p = ϕ_o =π, P_21min = 1 N, Q = 10 N, prawo ruchu popycha-cza w postaci przebiegu d2S/ dϕ2(ϕ).

Zad. S-40

Dla danej przek³adni obiegowej sprawdziæ, czy spe³nione s¹ wa-runki konstrukcyjne?

Dane: z₁ = 30, z₂ = 20, z₃ = 70, k = 5 (k – liczba satelitów).

Zad. S-41

Dla podanego schematu kinema-tycznego przek³adni obiegowej okreœliæ liczby zêbów kó³ 1, 2 i 3 dla zadanych prze³o¿eñ i = ω₁/ω_j oraz liczb k satelitów.

Dane: a) i = 4, k =3, b) i = 5, k = 4, c) i = 5, k = 6, d) i = 6, k = 6. Zad. S-42

Dla przedstawionej przek³adni obiegowej dobraæ liczby zêbów. Dane: k₂ = 3, k₆ = 4,

ω₁/ω₈ = 1/24 (k_i – liczba sateli-tów).

Zad. S-43

Podczas pracy mechanizmu mal-tañskiego, jak na rysunku, wystê-puje zjawisko udaru przy wejœciu i wyjœciu zabieraka z zazêbienia. Zaproponowaæ 4 odmienne roz-wi¹zania, w których zjawisko udaru wystêpuje w stopniu mniej-szym lub nie wystêpuje.

Zad. S-44

W celu zapewnienia ustalonego po³o¿enia krzy¿a maltañskiego 2 w fazie spoczynku stosuje siê, miêdzy innymi, uk³ad blokowa-nia przedstawiony na rysunku. Przedstawiæ 4 inne alternatywne rozwi¹zania.

Zad. S-45

Obs³ugiwana technologia narzu-ca potrzebê realizacji ruchu prze-rywanego, okreœlonego ilorazem T_s/T > 1/4. Warunek ten spe³nia-j¹ rozwi¹zania oparte na krzy-¿ach maltañskich o zazêbieniu wewnêtrznym. Czy mo¿e byæ rozwi¹zanie o zazêbieniu zewnê-trznym? Uzasadniæ odpowiedŸ. T_s – czas spoczynku,