Единая теория структуры, структурный анализ и направленный синтез статически определимых (самоустанавливающихся) механических систем

Abstract

Статья содержит единую теорию структуры, общие закономерности строения, универсальные структурные формулы и математические модели для анализа числа степеней свободы (DOF) и направленного структурного синтеза на основе целочисленных решений разнообразных семейств плоских и пространственных, однородных и неоднородных самоустанавливающихся многозвенных механических систем оптимальной структуры для разных областей машиностроения (одно- и многоподвижные механизмы, фермы, незамкнутые кинематические цепи), содержащих заданное число независимых замкнутых контуров, заданный набор многократных шарниров, а также заданное наиболее сложное звено, общее число и требуемую номенклатуру (assortments) звеньев в проектируемой механической системе. Структурный синтез и анализ статически определимых механических систем выполняется без применения групп Ассура и не требует традиционного подсчёта всего множества кинематических пар. The paper presents offered the original structural theory defining number of degrees of freedom 1-DOF and many-DOF mechanisms and synthesis of the complicated planar and spatial multi-link mechanical systems with simple and complex frequent pin-joints, which consist in its geometrical representation as a finite multitude various many-hinge levers (link and pin-joints assortments). Then made calculating by a new author’s mobility equation and next its combining in the close static-definite kinematic chain by simple directed design algorithm on base of all whole-numeration solutions of structural mathematical modeling various mechanical systems without redundant constrain (includes generalized kinematic chains for mechanisms and rigid chains for frameworks and clamping devices).