- الحالات الحدودية
- أنواع الحركة
- الآليات التي تتوافق مع قانون Grashof
- - آلية كرنك مزدوجة
- - المزيد من الآليات التي تتوافق مع قانون Grashof
- آلية الساعد - الروك
- آلية الروك المزدوج
- آلية متوازي الأضلاع مفصلية
- مكافحة متوازي الأضلاع مفصلية
- التطبيقات
- آلية الساعد - الروك
- آلية متوازي الأضلاع مفصلية
- آلية متوازية الأضلاع مفصلية
- المراجع
ينص قانون Grashof على ما يلي: في آلية مسطحة من أربعة قضبان مفصلية مع واحد ثابت ، يمكن لواحد على الأقل من القضبان أن يدور بالكامل ، بشرط أن يكون مجموع أقصر شريط أطول والشريط هو أقل من أو يساوي مجموع الاثنين الآخرين.
هناك خمس آليات مسطحة ذات أربعة أشرطة أو آليات ارتباط تتوافق مع قانون Grashof (يظهر مثال في الشكل 1). من أجل أن تقوم قضبان أو روابط الآليات التي تتوافق مع القانون بعمل منعطف كامل ، من الضروري في الترتيب الحقيقي ، أن يحتل كل شريط مستويات مختلفة متوازية.
الشكل 1. آلية من أربعة أشرطة تستوفي قانون Grashof. المصدر: ويكيميديا كومنز.
قانون Grashof هو قاعدة بسيطة تسمح بتصميم آلية تتطلب الدوران الكامل ، إما لأن المحرك سيتم توصيله أو ، على العكس من ذلك ، لأنك تريد تحويل حركة تذبذبية إلى حركة دوارة ، بطريقة تجعلها رياضية وقابلة للحياة جسديا.
الحالات الحدودية
افترض أن أشرطة الارتباط الأربعة لها الأطوال التالية مرتبة من الأقل إلى الأكبر وفقًا لـ:
ينص قانون Grashof على أنه بالنسبة لشريط أو رابط واحد على الأقل لإكمال ثورة أو منعطف واحد ، يجب استيفاء الشرط:
هذا التفاوت له الآثار التالية:
- الشريط أو الرابط الوحيد الذي يمكن أن يعطي ثورات كاملة بالنسبة للآخر هو الشريط الأقصر.
- إذا قام الشريط الأقصر بإجراء دورات كاملة فيما يتعلق بآخر ، فسيقوم أيضًا بإجراء دورات كاملة فيما يتعلق بكل الآخرين.
أنواع الحركة
يمكن أن تكون حركة الشكل الرباعي المفصلي الذي يتوافق مع قانون Grashof من الأنواع التالية:
- دوران مزدوج أو كرنك ، إذا كان أقصر شريط هو الشريط الثابت والقضبان المجاورة تقوم بدوران كامل.
- ذهابًا وإيابًا ، إذا كان الشريط القصير مجاورًا للشريط الثابت.
- هزاز مزدوج ، بشرط أن يكون أقصر قضيب مقابل العارضة الثابتة.
عندما تتحقق المساواة في صيغة Grashof ، فإننا في الحالة المحددة حيث يكون مجموع أقصر شريط بأطول شرائط مساويًا لمجموع الاثنين الآخرين.
في هذه الحالة ، يمكن للآلية اعتماد تكوين يتم فيه محاذاة الأشرطة الأربعة. وفي هذا الوضع ، يمكن للمفاصل غير الثابتة أن تسير بشكل غير مبال في اتجاه أو آخر ، مما يتسبب في قفل الآلية.
الآليات التي تلبي شرط Grashof أكثر موثوقية وتعاني من ضغط أقل على مفاصلها وروابطها ، لأنها أبعد من حالة المساواة المحدودة.
الآليات التي تتوافق مع قانون Grashof
سنشير إلى المفاصل المتتالية مع A و B و C و D ، ثم:
- أ و ب محاور ثابتة.
- AB = d1 (شريط ثابت)
- BC = d2
- CD = d3
- DA = d4
- آلية كرنك مزدوجة
يدور القضيبان b2 و b4 بالكامل ويتم استيفاء قانون Grashof:
d1 + d3 <= d2 + d4.
الشكل 2. كرنك - آلية كرنك. المصدر: عصامي.
- المزيد من الآليات التي تتوافق مع قانون Grashof
يتم تسمية ووصف خصائص الآليات الأخرى التي تتوافق مع قانون Grashof أدناه:
آلية الساعد - الروك
تم تحقيق D2 + d3 <= d1 + d4
يدور الشريط الأقصر d2 بالكامل ويقوم الشريط المقابل d4 بعمل حركة متأرجحة.
الشكل 3. كرنك - آلية الروك. المصدر: ويكيميديا كومنز.
آلية الروك المزدوج
- الشريط الثابت AB أكبر من الشريط CD المقابل ويحقق ما يلي:
d1 + d3 <= d2 + d3
- بالنسبة للشريط الأقصر (عكس الشريط الثابت) ، يمكنه عمل دورة كاملة.
آلية متوازي الأضلاع مفصلية
- القضبان AD و BC متساوية الطول ومتوازية دائمًا.
- من جانبهم ، فإن القضبان AB و CD متساويتان في الطول ومتوازيتان دائمًا.
- في حالة القضبان المتقابلة ، يكون لها نفس الطول ويتم استيفاء d1 + d2 = d3 + d4 ، وفقًا لقانون Grashof.
- أخيرًا ، يتحول الشريطان AD و BC تمامًا في نفس الاتجاه.
مكافحة متوازي الأضلاع مفصلية
- القضبان AD و BC متساوية الطول وليست متوازية.
- بالنسبة للقضبان AB و CD ، يجب أن تكون متساوية الطول وليست متوازية.
- من ناحية أخرى ، فإن القضبان المقابلة لها نفس الطول ، اثنان منهم متقاطعتان.
- في هذه الآلية ، يجب استيفاء الشروط التالية:
- اكتمال دوران القضبان AD و BC ولكن في اتجاهين متعاكسين.
الشكل 4. آلية مفصلية مضادة متوازي الأضلاع ، تتوافق مع قانون Grashof. المصدر: ويكيميديا كومنز.
التطبيقات
الآليات التي تتوافق مع قانون Grashof لها تطبيقات متعددة:
آلية الساعد - الروك
يتم تطبيقه على ماكينة خياطة الدواسة ، وهي مفيدة في الأماكن التي لا توجد بها كهرباء ، حيث تقوم الدواسة بعمل حركة هزازة أو هزازة ، والتي تنتقل إلى عجلة متصلة بواسطة بكرة بآلة الخياطة.
مثال آخر يجب ذكره هو آلية ممسحة الزجاج الأمامي. في هذا ، يتم توصيل المحرك بقضيب الكرنك الذي يقوم بدوران كامل ، وينقل حركة الروك إلى الشريط الذي يحرك الفرشاة الأولى للنظام.
الشكل 5. نظام مسح الزجاج الأمامي بآليتي كرنك متأرجح ، مقترنة بنفس المحرك. المصدر: ويكيميديا كومنز.
تطبيق آخر لآلية الكرنك المتأرجح هو أذرع الروك لضخ الزيت من الأرض.
الشكل 6. الروك ضخ النفط. المصدر: Pixabay.
يتم توصيل المحرك بالكرنك الذي يدور بالكامل وينقل الحركة إلى رأس الضخ أو ذراع الروك.
آلية متوازي الأضلاع مفصلية
كانت هذه الآلية تستخدم لربط عجلات القاطرات البخارية ، بحيث تدور كلتا العجلتين في نفس الاتجاه وبنفس السرعة.
السمة الرئيسية لهذه الآلية هي أن الشريط الذي يربط بين كلتا العجلتين له نفس طول المسافة الفاصلة بين المحاور.
الشكل 7. المنساخ متوازي أضلاع مفصلية. المصدر: ويكيميديا كومنز.
المنساخ هو أداة رسم تستخدم لنسخ الصور وتكبيرها. يعتمد على آلية ذات أربعة قضبان ، حيث توجد أربعة مفاصل تشكل رؤوس متوازي الأضلاع.
آلية متوازية الأضلاع مفصلية
إنها الآلية المستخدمة في آلة رمي كرة التنس ، حيث يلزم أن تدور العجلات التي تدفع الكرة وتطلقها في اتجاهين متعاكسين.
المراجع
- Clemente C. المختبر الافتراضي لآلية ذراع التدوير. درجة العمل في الهندسة الميكانيكية. جامعة المرية. (2014). تم الاسترجاع من: repositorio.ual.es
- قانون هورتادو ف. جراشوف. تم الاسترجاع من: youtube.com
- مصمم ميكانيكي. معيار Grashof الحركية. تم الاسترجاع من: mechdesigner.support.
- Shigley ، J. نظرية الآلات والآليات. ماك جراو هيل.
- نحن F1. تحليل آلية الأعمدة الأربعة. تم الاسترجاع من: youtube.com
- UNAM. تطوير آلية من أربعة أشرطة لاستخدامها في التدريس. تم الاسترجاع من: ptolomeo.unam.mx
- ويكيبيديا. أربعة أشرطة الربط. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.com
- ويكيبيديا. قانون جراسوف. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.com