3- mavzu : MEXANIZMLAR SINTEZI. QO’YI JUFTLI MEXANIZMLAR SINTEZI Reja: 1. Sintezning umumiy tushunchalari, maqsadi, usullari va bosqichlari. 2. Maqsad funksiyasi, asosiy va qo’shimcha shartlar. Cheklanishlar. 3. Tirsak(krivoship)ning mavjudlik sharti. 4. Mexanizmni bo’g’inlarning berilgan holatlari va nuqtalarining trayektoriyasi bo’yicha sintez qilish. 5. Mexanizmlarni bo’g’inlarining berilgan o’rtacha tezligi bo’yicha sintez qilish. 6. Tishli mexanizmlar. Turlari, ishlatilish sohalari. 7. Tishli ilashmaning asosiy qonuni. 8. Evolventali tishli ilashma: elementlari, xossalari va asosiy o’lchamlari. 9. Evolventali tishli ilashma chiqarish va uning sifat kursatkichlari . Adabiyotlar: 1. Yuldoshb ekov S.A. Mexanizm va mashinalar nazariyasi. – T.:2006. 2. Djurayev A. va boshq. Mexanizm va mashinalar nazariyasi. -T.: O’qituvchi, 2004. 3. Usmonxo’jayev X..X Mashina va mexanizmlar nazariyasi.Toshkent:O’qituvchi, 1981. 4. Frolov K.V. Mashina va mexanizmlar nazariyasi. – T.: O’qituvchi, 1990. Tayanch iboralar: Sintez, maqsad funksiyasi, sintez parametrlari , kirish parametrlari , dinamik sintez , chiqish parametrlari , asosiy shart , qo’shimcha shart , cheklashlar , maqsad funksiya si, Grasgof qoidasi , o’qdosh bo’lmagan krivoship -polzunli mexanizm, bosim burchagi, chiqish bo’g’ini o’rtacha tezligining o’zgarish koeffisiyenti, kulisali mexanizm Sintez, loyihalashning asosiy masalasi, maqsad funksiyasi. Yangi mexaniz m kons truks iyasini ya ra tishda uni tayyorlash, m ashinadagi o’ rniga joy lashtirish, ishlatish , texnik xizmat ko’rsat ish, ta’mir lash va bo shq a talablar bilan bog’liq holda mexanizmning tuzilishi, ki ne ma tik va dina m ik hususiyatlarini belgilovchi shartlarni hisobga olish kcrak bo’ ladi . Ushbu shartlarni qoniq tiruvchi mexanizm kinematik sxemasini ishlab chiqish mexanizmni sintezlash, ya’ni loyihalash deyiladi. Mexanizni lar sintezi odatda ikki bosqichda bajari ladi. Tuzilishi bo’yicha (strukturaviy) sintez deb ataluvchi birinchi bosqichda oldin mavjud o’xshash mexanizmlarning tuzilish hususiyatlari tahlil qilinadi, so’ngra tuzilish formulalari asosida, hamda Assur guruhlaridan foydalanib yangi mexanizm tuzilish sxemasining mumkin bo’lgan variantlari ishlab chiqiladi va ula rni ng ichidan qo’y ilgan shartlarga eng maqbul keladigani tanlab olinadi. Sintezning ikkinchi bosqichida mexanizmning kinematik sxemasi loyihalanadi, ya’ni uning talab qilingan kinematik xususiyatlarini ta’iminlovchi doimiy qiymati parametlari aniqlanadi. Agar mexanizmning dinamik hususiyatlarini ham hisobga olish kerak bo’lsa, unda dinamik sintez deb ataluvchi yanada umumiyroq masala yech iladi, ya’ni bo’g’inlarning massalarini tanlash va taqsimlash bilan bog’liq parametrlar ham topiladi.

H ozirgi zamon texnikasida mexanizmlar loyihalashning asosiy masalasi harakatni bir turdan boshqa turga aylantirishdan iborat bo’lib, asosan, qo’yidagi larni o’z ichiga oladi: 1) bir o’q atrofida bo’ladigan aylanma harakatni boshqa o’q atrofida bo’ladigan harakatga aylantirish; 2) bir o’q atrofida bo’ladigan aylanma harakatni to’g’ri chiziqli harakatga aylantirish; 3) to’g’ri chiziqli hara katni aylanma harakatga aylantirish; 4) to’g’ri chiziqli harakatni boshqa to’g’ri chiziqli harakatga aylantirish; 5) mexanizmdagi nuqtalardan birini texnologik jarayonda talab qilingan trayektoriyaga solib yuborish. Yuqorida bayon qilinganlarni amalg a oshirish uchun, bir -biriga harakat uzatadigan ikki bo’g’inning harakat qonunlari vaqtga nisbatan berilgan bo’lishi kerak. Mexanizmdagi biror nuqtani texnologik jarayonda talab etilgan trayektoriyaga tushirish uchun bu trayektoriya analitik usulda (tengla ma yordami bilan) yoki shu trayektoriyada yotuvchi nuqtalar orqali, ya’ni grafik usulda berilishi kerak. Ko’pincha, berilgan harakatni amalga oshirish masalasi quyi juftlari bor mexanizmdan ko’ra, quyi va oliy juftlari bo’lgan mexanizmlar orqali yaxshiroq hal qilinadi. Buning sababi shuki, tekislikda quyi juftlar faqat ikkita juftdan - aylanma va ilgarilama juftlardan iborat bo’ladi, oliy juftlarning esa turi juda ko’p bo’ladi. Shu sababli hozirgi zamon texnikasida texnologik jarayonlar uchun kerak bo’ladig an harakat turlarini aniq amalga oshirishda oliy va quyi juftlar bo’lgan mexanizmlardan foydalaniladi, faqat quyi juftlari bo’lgan mexanizmlar vositasida harakatning talab qilingan turi taqribiygina hosil qilinadi. Binobarin, harakatning texnologik jarayon dagi ahamiyatiga qarab mexanizm tanlash konstruktorning ixtiyorida bo’ladi. Maqsad funksiyasi yoki optimallashtirish mezoni deb funksional bog’lanish ko’rinishida ifodaga aytiladiki, uning ekstremumi chiqish parametrlarining kerakli qiymatlarini belgilab beradi. Mexanizm kinematik sxemasini belgilovchi doimiy qiymatli parametrlarga bo’g’inlarning uzunliklari, massalari, inersiya momentlari, kerakli trayektoriyani chizuvchi yoki ber ilgan tezlik va tezlanishlarga ega bo’luvchi nuqtalarining holatlari va boshqalar kiradi. Ushbu para me trlarning ichida bir -biriga funksional ravishda bog’liq bo’lmaganlari sintez parametrlari deb ata ladi. Sintez parametrlariniing bir qismi boshlang’ich ma’lumotlar sifatida be rilgan bo’ladi, ularni kirish parametrlari deyiladi. Sintez natijasida aniqlanadigan boshqa qismi esa chiqish parametrlari hisoblanadi . Masalan, ABC shatunidagi B nuqtasi berilgan y = y (x) te nglama bo’yicha egri chiziq chizishi kerak bo’lgan to’rt bo’g’inli tekis mexaniz m ni ( VIII.1 - shakl) sintez qilishda sakkiztagacha para me tr (a, b, c, d, k, , x A, y A) ushbu tenglamaning chiqish parametrlari sifatida qatnashishi m umkin. Yuqorida aytilganiday, mexanizmning ta lab qilin gan xususiyatlarini ta’minlovchi sxemasini loyihalashda bir qancha va ko’pincha bir -biriga qarama -qarshi shartlarni qoniqtirishga to’g’ri keladi. Odatda bu shartlarning ichidan to’la va aniq bajarilishi kerak bo’ladigan bittasini asosiy shart deb qabul qil inadi. Q olgan shartlarning barchasi qo’shimcha shartlar deb ataladi va ular qiyma tli kattaliklar bo’libkelsa, bu qiymatlarga cheklashlar (masalan, bo’g’inlar uzunliklarini cheklash, mexanizm gabarit o’lchamlarini cheklash, mexanizmda bitta yoki ikkita tirs ak bo’lishi kerakligi va boshq.) belgilanadi.

Asosiy shartning hususiyati sintez turini (kinematik yoki dinamik) belgilaydi, qo’shimcha shartlar esa kine m atik ham, dinamik ham bo’lishi mum kin. Agar qo’yilgan shartlar ichidan asosiysini ajratish qiyin bo’ls a, unda bir nechta maqsad funksiyasi tuziladi va ularning hammasini qoniqtiruvchi, ya’ni kompromissli ye ch im qidiriladi. Qo’shimcha shartlar odatda sintez parametrlarining mavjudlik sohalarini belgilab beruvchi tengsizliklar ko’rinishida ifodalanadi. Shuni ng uchun m aqsad funk siyasini hisoblashda faqat ushbu sohalarni qoniqtiruvchi yechimlar aniqlanadi. VIII.1 - shakl Hozirgi zamon texnikasida qo’yi juftli mexanizmlar juda ko’p ishlatiladi. Har xil mexanizmlar, asboblar va mashina kismlari (bo’g’inlar), ko’pincha, bir -biri bilan sharnirlar yoki boshqa vositalar orqali bog’langan bo’ladi. Ko’pchilik mexanizmlar qo’yi juftlar bilan bog’langan bo’g’inlar majmuidan iboratdir. Qo’yi kinematik juftlarning afzalliklari shundaki, ulardagi elementar tekislik yoki sirtdan iborat bo’lib, bunday elementlarning yuzi birligiga to’g’ri kelgan solishtirma bosim boshqa kinematik juftlarnikiga qaraganda kichik bo’ladi, shu sababli bunday juftlar chidamli bo’ladi va o’zoq muddat ishlaydi. Ikkinchi tomondan, qo ’yi kinematik juftlar elementlarini ishlash texnologiyasi ham osondir. Qo’yi kinematik juftlarning elementlari tekislik, silindrik yuza sirtdan iboratdir. Bunday yuzalar tayyorlash hozirgi mashinasozlik texnologiyasida yaxshi yo’lga qo’yilgan. Uchinchidan, qo’yi juftlarni qo’shimcha vositasiz (prujina yoki boshqa vositasiz) kinematik berkitish juda qo’lay. Qo’yi kinematik juftlardan tuzilgan mexanizmlarning kamchiliklari shundaki, ular vositasida yetaklanuvchi (ish bajaruvchi) bo’g’inning istalgan harakat qonunini olish hamma vaqt mumkin bo’lavermaydi. Bunday ishning bajarilishi mexanizmdagi bo’g’inlar sonining ortib ketishiga sabab bo’ladi. Bo’g’inlar sonining ortib borishi esa mexanizmlarning kinematik va dinamik sezgirligini oshiradi. Buning ma’nosi shu ndaki, mexanizm tarkibida bo’g’inlar soni ko’paysa, ulardagi kinematik juft elementlarining ishqalanish oqibatida yeyilishi, kinematik juft elementlarida o’zaro oraliq borligidan, harakat uzatilishida birmuncha xatoliklarga yo’l qo’yiladi, buning oqibatida yetaklanuvchi bo’g’in nuqtasining harakat qonuni biz istagan qonundan boshqacharoq bo’ladi. Buning orqasida kuchlar ham o’zgarib, texnologik jarayonning normal borishiga halaqit beradi. Qo’yi kinematik juftlardan tuziladigan mexanizmlar loyihalashning asosiy mohiyati bilan tanishib o’tamiz. Ma’lumki, har qanday mexanizm o’z tarkibiga kirgan yetaklanuvchi bo’g’inning biror texnologik jarayon uchun zarur va oldidan belgilangan harakatini ta’minlash uchun xizmat qiladi. Yetaklanuvchi bo’g’inning bu harakat i juda ko’p faktorlarga bog’liq bo’ladi. Bu faktorlar yetaklanuvchi bo’g’inning harakat qonuni, mexanizm tarkibidagi bo’g’inlarning uzunliklari, ilgarilama harakat qiluvchi kinematik juft holatlarini belgilovchi chiziqli o’lchovlar kabi kinematik parametr larni o’z ichiga oladi. Binobarin, kinematik parametrlarga asoslanib, mexanizmning kinematik sxemasi tuziladi.

Ana shu yetaklanuvchi bo’g’inning harakat shartiga ko’ra, mexanizm kinematik sxemasining parametrlarini aniqlash mexanizmlar loyihalashning asos iy masalasidir . Yetaklanuvchi bo’g’inning texnologik ishlar uchun mo’ljallangan harakatini ta’minlovchi mexanizmning kinematik sxemasini tuzib, uning tarkibidagi bo’g’inlarning uzunliklarini bila olsak, masalaning asosiy qismini hal qilgan bo’lamiz, chunk i qolgan masalalar shu mexanizm tarkibidagi bo’g’inlarning harakatini sinab qo’rish, mustaxkamligini ta’minlash va shu mexanizmning iqtisodiy jihatdan qanchalik foydali ekanligini yoki boshqa tomonlarini aniqlash bilan bog’liq bo’lib, ular boshqa fanlar - matematika, materiallar qarshiligi, mashina detallari, tebranishlar nazariyasi, injenerlik ekonomikasi va shu kabilarning ishtiroki bilan hal qilinadi. Umuman, biror mashina yoki mexanizm yaratish, avvalo, shu mexanizm yoki mashinaning rasional kinematik s xemasini tuzishdan boshlanadi. Qolgan masalalarni mashinashunoslikning turli tarmoqlari hal qiladi. Krivoshipning mavjudligi sharti . Mexanizmni sintezlashda bo’g’inlarining uzunliklari nisbatiga bog’liq bo’lgan ularning burila oluvchanligi (unda bir yoki ikkita krivoshipning mavjudligi) uning muhim kinematik xususiti hisoblanadi. Dastavval bo’g’inlarining uzunligi a, b, c va d ga teng bo’lgan sharnirli, to’rt bo’g’inli tekis ABCD mexanizmni ( VIII .2 - shakl, a) ko’rib chiqamiz. AB bo’g’in krivoship bo’l a olishi uchun u aylanish chog’ida chekka chap ( AB 1) va o’ng ( AB 3) holatlardan oldinma -ketin o’tishi lozim. a - eng qisqa bo’g’inning, d - eng uzun bo’g’inning uzunliklari deb faraz qilib va uchburchak tomonlari uzunliklari orasidagi ma’lum munosabatdan foydalanib (uchburchak istalgan tomonining uzunligi uning qolgan tomonlari uzunliklarining yig’indisidan kichik bo’ladi) qo’yidagi tengs izliklarni yozamiz: Uchburchak B1C1D dan d+a  b+c, (VIII .1) uchburchak B3C3D dan d - a  b+c, ( VIII .2) b va c uzunliklar munosabatidan qat’iy nazar, ( IX .1 ) tengsizlik hamma vaqt ( IX .2 ) tengsizlikning bajarilishini ta’minlaydi. Agar BC yoki CD bo’g’in eng uzun bo’g’in bo’lsa ( b>c>d yoki c >b>d) u holda (VIII .1 ) tengsizlik faqat kuchayadi. AB2 va AB4 holatl ar CD koromisloning chekka holatlarini ifodalaydi. VIII .2 - shakl, a ga ko’ra BC bo’g’in AD qo’zg’almasga nisbatan to’la aylana olmaydi va shu sababli u shatun bo’ladi. (VIII .1 ) tengsizlik sharnirli, to’rt bo’g’inli tekis mexanizm bo’g’inining burila olish shartini qo’yidagicha umumiy ifodalashga imkon beradi: sharnirli to’rt bo’g’inli mexanizmdagi eng qisqa va eng uzun bo’g’inlarning yig’indisi. Qolgan bo’g’inlar yig’indisidan kichik bo’lsa, u holda eng qisqa bo’g’ini krivoship bo’la oladi. Ushbu qoida Grasgof qoidasi deyiladi. Ushbu qoidaga muvofiq sharnirli, to’rt bo’g’inli mexanizmlarni uch turkumga bo’lish mumkin: - agar bo’g’inlarining o’lchamlari qoida talablarini qanoatlantirsa va eng qisqa bo’g’ini bilan yonma -yon joylashgan bo’g’ini qo’zg’almas qilib olinsa, bunday mexanizm krivoship - koromisloli mexanizm bo’ladi ( VIII .1 - shakl, a); - agar eng qisqa va eng uzun bo’g’inlari uzunliklarining yig’indisi qolgan bo’g’inlari uzunliklari yig’indisidan kichik va eng qisqa bo’g’ini qo’zg’almas (qo’zg’almas bo’g’in) bo’lsa, bu mexanizm ikki krivoshipli mexanizm hisoblanadi, bu qoida ushbu holdan kelib chiqadi: agar Grasgof qoidasiga amal qilinganda krivoship qo’zg’almas va shatunga nisbatan to’la aylana olsa, u holda bu bo’g’inlar ham krivoshipga nisbatan to’la aylana oladi;

- agar bo’g’inlari o’lchamlari qoidani qanoatlantirmasa, shuningdek eng qisqa hamda eng uzun bo’g’inlarining uzunliklari yig’indisi qolgan bo’g’inlari uzunliklari yig’indisidan kichik bo’lsa, ammo eng qisqa bo’g’ini shatun hisoblansa ( VIII .1 -shakl, b), bunday mexanizm ikki koromisloli bo’ladi, chunki bu holda qisqa bo’g’in qo’zg’alm as bilan yonma -yon joylasha olmaganligi sababli endi u krivoship bo’la olmaydi. (VIII .1 ) tengsizlik tenglikka aylangan xususiy holda mexanizmning hamma bo’g’inlari uning eng chetki holatlaridan birida bitta to’g’ri chiziqda joylashadi. Natijada chiqish bo ’g’inining harakatida noaniqlik paydo bo’ladi (ya’ni bo’g’in yo u, yoki boshqa yo’nalishda harakatlana oladi). VIII .2 - shakl Agar aylanish chog’ida krivoship  - 90 0 va 270 0 ga teng holatlardan o’tsa , o’qdosh bo’lmagan krivoship -polzunli mexanizmda (VIII .1 -shakl, v) l1 < l 2 - /e/, ( VIII .3) shart bajarilgan bo’g’in 1 krivoship bo’la oladi, bunda e – o’qdan chetga chiqish (dezaksial). e0 bo’lgan hol uchun sxema shtrix chiziq b ilan ko’rsatilgan. Agar l1 l2- /e/ bo’lsa, bo’g’in 1 koromislo hisoblanadi; bunday mexanizmni koromislo -polzunli mexanizm deb atash to’g’ri bo’ladi. Kulisali mexanizmda ( VIII .1 - shakl, g) bo’g’in 1 hamma vaqt krivoship bo’la oladi; agar CD bo’g’in (kulisa) aylanish chog’ida = 270 0ga teng holatdan o’tsa, u ham krivoship bo’ladi, ammo buning uchun qo’yidagi shart bajarilishi kerak: l1 l4+ /e/ , (VIII .4) bunda e – kulisaning o’qdan chetga chiqishi; bu holda mexanizm aylanuvchi kulisali mexanizm hisoblanadi. Agar l1 <l 4+ /e/ bo’lsa, u holda CD kulisa koromislo bo’ladi (tebranuvchi kulisali mexanizm). O’qdan chetga chiqishi e = 0 bo’lgan kulisali mexanizmlar en g ko’p uchraydi. Mexanizmni bo’g’inlarning berilgan holatlari va nuqtalarining trayektoriyasi bo’yicha sintez qilish. Krivoship -polzunli mexanizm. O’qdan chetga chiqishi e = 0 bo’lgan markaziy krivoship -polzunli mexanizm ( VIII .3- shakl, a) uchun polzun 3 ning yo’li (uning eng katta siljishi) krivoship uzunligidan ikki marta ortiq h = 2l 1; Polzunning chetki holatlari krivoshipning φ = 0 va 180 0 burchak koordinatalariga to’g’ri keladi. 