ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ & ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ. Ενότητα 2 η Βαθµοί Ελευθερίας Στερεού Σώµατος & Κινηµατικοί Περιορισµοί



Σχετικά έγγραφα
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ & ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ. Ενότητα 5 η : Παραδείγµατα 3 µηχανισµών. χώρο (3 )

ΙΣΟΣΤΑΤΙΚΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΜΕ ΣΥΝΔΕΣΜΟΥΣ Υπολογισμός αντιδράσεων και κατασκευή Μ,Ν, Q Γραμμές επιρροής. Διδάσκων: Γιάννης Χουλιάρας

Σύμφωνα με το Ινστιτούτο Ρομποτικής της Αμερικής

F r. 1

, g 10 m / s, / 2, / 2, Απάντηση

Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

το άκρο Β έχει γραμμική ταχύτητα μέτρου.

Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό έτος: Ε.Μ.Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών - 3.

Επαναληπτικό διαγώνισµα Ταλαντώσεις Στερεό σώµα

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΥΕΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ. Σοφία Α. Ξεργιά PT, MSc, PhD

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΜΕΣΟΥ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : OKTΩΒΡΙΟΣ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ [Υποκεφάλαιο 4.2 Οι κινήσεις των στερεών σωμάτων του σχολικού βιβλίου]

% ] Βαγγέλης Δημητριάδης 4 ο ΓΕΛ Ζωγράφου

Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό έτος: Ε.Μ.Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών - 3.

ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

κατά την οποία το μέτρο της ταχύτητας του κέντρου μάζας του τροχού είναι ίσο με

Αντιμετώπιση προβλημάτων που αλλάζουν την στροφική τους κατάσταση, εξαιτίας εξωτερικών ροπών

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2017 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

Μέθοδος των Δυνάμεων (συνέχεια)

3.1. Κινηματική στερεού.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

Μέθοδοι Εμβιομηχανικών Μετρήσεων

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ-Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Άσκηση 1. (Ροπή αδράνειας - Θεμελιώδης νόμος στροφικής κίνησης)

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 3. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ & ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ. Ενότητα 1 η Εισαγωγή στους Μηχανισµούς

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθµολογικά ισοδύναµες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

ΟΡΟΣΗΜΟ >Ι 3. δ. Ι Οι τροχοί (1) και (2) του σχήματος είναι ίδιοι. Τότε: και Ι 2

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2010

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ 18/11/2011 ΚΕΦ. 9

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΙ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΡΤΙΟΣ 2017: ΘΕΜΑΤΑ

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ - ΣΥΝΟΨΗ

Τα σώματα τα έχουμε αντιμετωπίσει μέχρι τώρα σαν υλικά σημεία. Το υλικό σημείο δεν έχει διαστάσεις. Έχει μόνο μάζα.

Σύστημα σωμάτων vs Στερεό σώμα

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

Τίτλος Κεφαλαίου: Στερεό σώµα. Ασκήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως. Γεώργιος Μακεδών, Φυσικός Ρ/Η Σελίδα 1

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ - ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ (ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/03/2017 (ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ) ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ


6ο ιαγώνισµα - Μηχανική Στερεού Σώµατος Ι. Θέµα Α

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

Συνταγολόγιο Φυσικής Μηχανική Στερεού Σώµατος. Επιµέλεια: Μιχάλης Ε. Καραδηµητρίου, MSc Φυσικός.

Εισαγωγικές Έννοιες (Επανάληψη): Δ02-2. Ισοστατικότητα

Μηχανικό Στερεό. Μια εργασία για την Επανάληψη

κατά την οποία το μέτρο της ταχύτητας του κέντρου μάζας του τροχού είναι ίσο με

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. (Θέμα Δ) Άσκηση 2. (Κύλιση χωρίς ολίσθηση, σχέση υ cm και ω, σχέση α cm και a γων )

ΕΠΙΠΕ Α ΙΚΤΥΩΜΑΤΑ. ομική Μηχανική Ι. Ε.Ι. Σαπουντζάκης Καθηγητής ΕΜΠ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΕΡΕΟ ΣΩΜΑ. Ταυτόχρονη διατήρηση της ορμής και της στροφορμής σε κρούση

Φυσική Θετικών Σπουδών Γ τάξη Ενιαίου Λυκείου 2 0 Κεφάλαιο

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 15.

ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΣΤΕΡΕΟΥ 1. ΘΕΜΑ Α Στις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α.5 να σημειώσετε την σωστή απάντηση

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος Ι Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

Π A N E Π I Σ T H M I O Θ E Σ Σ A Λ I A Σ TMHMA MHXANOΛOΓΩN MHXANIKΩN

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Η ενέργεια ταλάντωσης ενός κυλιόμενου κυλίνδρου

ΟΡΟΣΗΜΟ. Ισχύει: α. L 1. και Κ 1 β. 2L 1 =2L 2 =L 2. και 2Κ 1 γ. L 1

ΟΡΟΣΗΜΟ ΓΛΥΦΑΔΑΣ. 3.1 Στο σχήμα φαίνεται μία πόρτα και οι δυνάμεις που δέχεται. Ροπή ως προς τον άξονα z z έχει η δύναμη:

ΘΕΜΑ Γ, Δ. γ. 0,3 m δ. 112,5 rad] 3. Η ράβδος του σχήματος περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

α. µόνο µεταφορική. β. µόνο στροφική. γ. σύνθετη. δ. ακινησία.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: Κινήσεις στερεών, ροπή αδράνειας, ισορροπία στερεού

w w w.k z a c h a r i a d i s.g r

ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΚΥΚΛΙΚΟΥ ΔΙΣΚΟΥ ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΟΜΕΝΟΣ ΑΠΟ ΔΥΟ ΑΒΑΡΗΣ ΡΑΒΔΟΥΣ

3.3. Δυναμική στερεού.

Κεφάλαιο 10 Προσδιορισμός των βαθμών ελευθερίας

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 7 ΙΟΥΝΙΟΥ 2002 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ

ΠΕΙΡΑΜΑ 8. Μελέτη Ροπής Αδρανείας Στερεών Σωµάτων

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΚΑΙ ΡΟΠΕΣ

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

6ο Πρόχειρο Τεστ Γ Τάξης Λυκείου Θεµελιώδης Νόµος Στροφικής Κίνησης Σύνολο Σελίδων: πέντε (5) - ιάρκεια Εξέτασης: 90 min Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο:

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Μηχανική Στερεού Σώματος. Ροπή Δυνάμεων & Ισορροπία Στερεού Σώματος. Επιμέλεια: ΑΓΚΑΝΑΚΗΣ A.ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ, Φυσικός

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

Ασκήσεις (διάφορες, στροφορμής και δυναμικής συστήματος σωματιδίων)

Ασκήσεις υναµικής 5 η Ενότητα: Κινηµατική Στερεού Σώµατος

Μέθοδος των Δυνάμεων

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΣΕ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Α. Ροπή δύναµης ως προς άξονα περιστροφής

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ Σεπτέµβριος 2001 ΘΕΜΑ 1 Ένα φυσικό σύστηµα, ενός βαθµού ελευθερίας, περιγράφεται από την ακόλουθη συνάρτηση

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 4. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΠΥΡΑΥΛΩΝ. Η προώθηση των πυραύλων στηρίζεται στην αρχή διατήρησης της ορμής.

ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

ΕΝΩΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΥΠΡΟΥ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

Transcript:

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ & ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ Ενότητα 2 η Βαθµοί Ελευθερίας Στερεού Σώµατος & Κινηµατικοί Περιορισµοί

Αναπαράσταση µηχανισµού Η µονογραµµική απεικόνιση χρησιµοποιείται για την απλοποιηµένη αναπαράσταση σύνθετων πραγµατικών µηχανισµών Πραγµατική κατασκευή Μονογραµµική απεικόνιση

Αναπαράσταση µηχανισµού Σε απλούς µηχανισµούς, µε τη βοήθεια της µονογραµµικής απεικόνισης, γίνεται κατανοητός ο τρόπος λειτουργίας (κινητικότητα) του µηχανισµού. Σε σύνθετους µηχανισµούς, αυτό δεν είναι προφανές και απαιτείται η διατύπωση ενός συστηµατικού τρόπου για τον υπολογισµό της κινητικότητας (Mobility) ενός Μονογραµµική µηχανισµού (εύρεση πλήθους απεικόνιση Βαθµών Ελευθερίας µηχανισµού).

Περί κινητικότητας Έστω το αδρανειακό σύστηµα αναφορά x I O I y I και έστω το υλικό σηµείο Α. Η κίνηση του Α ως προς το x I O I y I ορίζεται πλήρως µέσω της οριζόντιας µετατόπισης u x,a και της κατακόρυφης µετατόπισης u y,a (2 ανεξάρτητες κινηµατικές µεταβλητές = 2 ΒΕ). Οµοίως για το υλικό Σηµείο Β. Άρα το ζεύγος των υλικών σηµείων Α,Β διαθέτει 2+2=4 Β.Ε. Έστω ότι µεταξύ των σηµείων Α,Β τοποθετείται µία πλήρως άκαµπτη ράβδος. Αυτό σηµαίνει ότι η απόσταση µεταξύ των Α,Β θα παραµένει πάντοτε σταθερή. Η απόσταση αυτή περιγράφεται από 1 εξίσωση, η οποία συσχετίζει τους Β.Ε. των Α,Β. Άρα, για το σύστηµα Α,Β,άκαµπτη ράβδος ισχύει: 4 1 = 3ΒΕ. Οµοίως, ένα απολύτως στερεό σώµα (n υλικά σηµεία), διαθέτει: - 3 Β.Ε. στο επίπεδο, (µετατοπίσεις u x,u y και στροφή θ z ) - 6 Β.Ε. στο χώρο (µετατοπίσεις u x,u y,u z και στροφές θ x,θ y,θ z ) Τοποθετούµε σωµατοπαγές σύστηµα αναφοράς στο κέντρο µάζας G του απολύτως στερεού σώµατος.

Περί κινητικότητας (συνέχεια) Έστω το αδρανειακό σύστηµα αναφορά x I O I y I και έστω τα υλικά σηµεία Α και Β. Η κίνηση του Α ως προς το x I O I y I ορίζεται πλήρως µέσω της οριζόντιας µετατόπισης u x,a και της κατακόρυφης µετατόπισης u y,a (2 ανεξάρτητες κινηµατικές µεταβλητές = 2 ΒΕ). Η κίνηση του Β ως προς το x I O I y I ορίζεται πλήρως µέσω της οριζόντιας µετατόπισης u x,β και της κατακόρυφης µετατόπισης u y,β (2 ανεξάρτητες κινηµατικές µεταβλητές = 2 ΒΕ). Άρα το ζεύγος των υλικών σηµείων Α,Β διαθέτει 2+2=4 Β.Ε. Έστω ότι µεταξύ των σηµείων Α,Β παρεµβάλλεται γραµµικό ελατήριο σταθεράς k. Το ελατήριο αυτό συνδέει, µεν, τα σηµεία Α και Β µεταξύ τους, ωστόσο επιτρέπει τη σχετική τους µετακίνηση, λόγω ελαστικότητας. Η συσχέτιση των σηµείων Α και Β λόγω ελαστικότητας, δεν περιορίζει την κινητικότητα των σηµείων αυτών. Άρα, το σύστηµα Α,Β,ελατήριο διαθέτει 4ΒΕ.

Περί κινητικότητας (συνέχεια) Έστω ότι η απεικονιζόµενη άκαµπτη δοκός αρθρώνεται στο σηµείο Α. Η δοκός περιστρέφεται περί του σηµείου Α (1 ΒΕ), αλλά δεν µετατοπίζεται (δέσµευση της δυνατότητας οριζόντιας και κατακόρυφης µετατόπισης, δηλαδή δεσµεύονται 2 ΒΕ). Συνεπώς, η απεικονιζόµενη κατασκευή διαθέτει 1 ΒΕ. Έστω ότι, στο άκρο Β, προστίθεται ένα γραµµικό ελατήριο κατά την κατακόρυφη διεύθυνση. Η άκαµπτη δοκός και πάλι έχει τη δυνατότητα της περιστροφής περί του σηµείου Α. Λόγω ελαστικότητας, το ελατήριο προβάλει κάποια αντίσταση (όχι άπειρη) στην κατακόρυφη κίνηση του άκρου Β. Το ανωτέρω σύστηµα δοκός-ελατήριο διαθέτει 1 Β.Ε. Έστω ότι, στο άκρο Β, αντί του ελατηρίου τοποθετείται µία πλήρως άκαµπτη ράβδος. Η άκαµπτη ράβδος προβάλει άπειρη αντίσταση στην κατακόρυφη κίνηση του άκρου Β, το οποίο και υποχρεώνεται σε ακινησία. Το ανωτέρω σύστηµα δοκός-άκαµπτη ράβδος διαθέτει 0 Β.Ε.

Ορισµός: Οι ανεξάρτητες κινήσεις ενός απολύτως στερεού σώµατος καλούνται Βαθµοί Ελευθερίας (ΒΕ) του σώµατος. 2 (επίπεδο) 3 (χώρος)

Κινηµατικοί περιορισµοί: περιορισµοί µεταξύ στερών σωµάτων που προκαλούν µείωση των (ΒΕ) του συστήµατος των σώµατος Κινηµατικοί περιορισµοί Στο επίπεδο (2 ) Στο χώρο (3 )

Κινηµατικοί περιορισµοί Έστω (Μ1) και (Μ2) δύο µέλη ενός µηχανισµού και (Σ12) η µεταξύ τους κινηµατική σύνδεση Η (Σ12) καλείται κινηµατική σύνδεση ανωτέρας τάξεως όταν καµπύλη ή επιφάνεια του (Μ1) συνεργάζεται, αντίστοιχα, µε καµπύλη ή επιφάνεια του (Μ2) Η (Σ12) καλείται κινηµατική σύνδεση κατωτέρας τάξεως όταν σηµείο, γραµµή ή επίπεδο του (Μ1) συνεργάζεται, αντίστοιχα, µε σηµείο, γραµµή ή επίπεδο του (Μ2)

Z Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό Έτος 2011-2012 Κινηµατικοί περιορισµοί στο χώρο Εµποδίζονται οι µετατοπίσεις κατά x, y, z (δεσµεύονται 3 Β.Ε.) θ z θ y Y θ x X Επιτρέπεται η στροφή περί τους x-, y- και z- άξονες (3 µηδεσµευµένοι Β.Ε. ) Η σφαιρική άρθρωση διαθέτει (3) Β.Ε.: θ x θ y θ z Σφαιρική άρθρωση (Spherical pair: S-pair)

Z u z Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό Έτος 2011-2012 Κινηµατικοί περιορισµοί στο χώρο Εµποδίζονται οι στροφές Y περί τους άξονες x, z και θ η µετατόπιση κατά y y (δεσµεύονται 3 Β.Ε.) u x X Επιτρέπεται η µετατόπιση κατά x, z και η στροφή περί τον y-άξονα (3 µηδεσµευµένοι Β.Ε. ) Η επίπεδη άρθρωση διαθέτει (3) Β.Ε.: u x u z θ y Επίπεδη άρθρωση (Planar pair: P-pair)

Z Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό Έτος 2011-2012 Κινηµατικοί περιορισµοί στο χώρο Εµποδίζονται οι στροφές Y περί τους άξονες x, z και οι µετατοπίσεις κατά x, z (δεσµεύονται 4 Β.Ε.) u y θ y X Επιτρέπεται η µετατόπιση κατά y και η στροφή περί τον y-άξονα (2 µηδεσµευµένοι Β.Ε. ) Η κυλινδρική άρθρωση διαθέτει (2) Β.Ε.: u y θ y Κυλινδρική άρθρωση (Cylindrical pair: C-pair)

Z Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό Έτος 2011-2012 Κινηµατικοί περιορισµοί στο χώρο Εµποδίζονται οι στροφές Y περί τους άξονες x, z και οι µετατοπίσεις κατά x, y, z (δεσµεύονται 5 Β.Ε.) θ y X Επιτρέπεται η στροφή περί τον y-άξονα (1 µηδεσµευµένος Β.Ε. ) Η περιστροφική Με χρήση ασφαλιστικών άρθρωση διαθέτει (1) δακτυλίων εµποδίζεται η κατακόρυφη µετατόπιση Β.Ε.: θ y Περιστροφική άρθρωση (Revolute pair: R-pair)

Η παρουσία της ελικοειδούς διαµόρφωσης µετατρέπει την περιστροφή θ y σε µεταφορά u y Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό Έτος 2011-2012 Κινηµατικοί περιορισµοί στο χώρο Y θ y Εµποδίζονται οι στροφές περί τους άξονες x, z και οι µετατοπίσεις κατά x, y, z (δεσµεύονται 5 Β.Ε.) Επιτρέπεται η στροφή περί τον y-άξονα (1 µηδεσµευµένος Β.Ε. ) Z X Η κοχλιωτή άρθρωση διαθέτει (1) Β.Ε.: θ y Κοχλιωτή ή ελικοειδής άρθρωση (Screw pair: H-pair)

Y Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό Έτος 2011-2012 Κινηµατικοί περιορισµοί στο επίπεδο Εµποδίζονται οι µετατοπίσεις κατά x και y (δεσµεύονται 2 Β.Ε.) θ z Επιτρέπεται η στροφή περί τον z-άξονα (µη-δεσµευµένος Β.Ε.) Η περιστροφική X άρθρωση στο επίπεδο διαθέτει (1) Β.Ε.: θ z Περιστροφική άρθρωση στο επίπεδο (planar revolute pair: R-pair)

Κινηµατικοί περιορισµοί στο επίπεδο Εµποδίζονται η µετατόπιση κατά y και η στροφή περί του z-άξονα (δεσµεύονται 2 Β.Ε.) Επιτρέπεται η µετατόπιση κατά x (1 µηδεσµευµένος Β.Ε.) Y X u x Η πρισµατική άρθρωση στο επίπεδο διαθέτει (1) Β.Ε.: u x Πρισµατική ή γραµµική άρθρωση στο επίπεδο (planar prismatic pair: P-pair)

Κινηµατικοί περιορισµοί στο επίπεδο Εµποδίζεται η µετατόπιση κατά τη διεύθυνση n-n (κάθετη διεύθυνση) (δεσµεύεται 1 Β.Ε.) Επιτρέπεται η µετατόπιση κατά τη διεύθυνση t-t (εφαπτοµενική διεύθυνση) και η στροφή περί τον z-άξονα (2 µη-δεσµευµένοι Β.Ε.) t-t n-n θ z Η άρθρωση ανωτέρας τάξεως στο επίπεδο διαθέτει (2) Β.Ε.: u t-t θ z Άρθρωση ανωτέρας τάξεως (higher pair) στο επίπεδο

Εύρεση (ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού Το πλήθος των Βαθµών Ελευθερίας (ΒΕ) ενός επίπεδου µηχανισµού υπολογίζεται µε τη βοήθεια της εξίσωσης Kutzbach: F = 3(n-1) 2f 1 f 2 F = πλήθος (ΒΕ) του µηχανισµού n = πλήθος µελών (περιλαµβάνεται και η βάση) f 1 = πλήθος συνδέσεων που διαθέτουν (1-ΒΕ) f 2 = πλήθος συνδέσεων που διαθέτουν (2-ΒΕ) Συλλογιστική: Από το συνολικό πλήθος ΒΕ του µηχανισµού, διαγράφονται οι δεσµευµένοι ΒΕ

Εύρεση (ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού Εάν F<0 τότε ο εξεταζόµενος µηχανισµός είναι απολύτως στερεό σώµα και υπερ-ορισµένος (υπερστατικός) Εάν F=0 τότε ο εξεταζόµενος µηχανισµός είναι απολύτως στερεό σώµα Εάν F>0 τότε το πλήθος των Βαθµών Ελευθερίας (ΒΕ) του εξεταζοµένου µηχανισµού ισούται µε F Αντίστοιχη συλλογιστική ισχύει και για τους µηχανισµούς στο χώρο

(ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού: παράδειγµα 1 ο! Προσοχή! D & E: λειτουργούν ως µία άρθρωση διότι έχουν κοινό άξονα άρθρωσης n = 4 (µέλη 1,2,3 & βάση 4) f 1 = 4 (στις θέσεις A, B, C, D) f 2 = 0 F = 3 (4-1) 2 4 1 0 = 1

(ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού: παράδειγµα 2 ο C C A B D B A D n = 4 (3 + 1 βάση) f 1 = 4 (στις θέσεις A,C,D [περιστροφικές αρθρώσεις] και B [πρισµατική άρθρωση]) f 2 = 0 F = 3 (4-1) 2 4 1 0 = 1

5 A 6 Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό Έτος 2011-2012 (ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού: παράδειγµα 3 ο 4 E C 6 1 2 D 3 6 Β Προσοχή: Στη θέση C συντρέχουν τρία µέλη (2,3,4), άρα στη θέση C υπολογίζονται 2 αρθρώσεις Προσοχή: Στη θέση E, τα µέλη 4,5 συνδέονται µε µία περιστροφική άρθρωση και τα µέλη 5,6 µε µία πρισµατική άρθρωση, άρα στη θέση Ε υπολογίζονται 2 αρθρώσεις n = 6 (5 + 1 βάση) f 1 = 7 (A,B,C,C,D,E,E) f 2 = 0 F = 3 (6-1) 2 7 1 0 = 1

(ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού: παράδειγµα 4 ο! Προσοχή! - Η σύνδεση στη θέση Β αφορά στη συνεργασία δύο καµπυλών, άρα πρόκειται για σύνδεση ανωτέρας τάξεως. -Οµοίως για τη θέση D. -Στη θέση 4, υπάρχει πρισµατική άρθρωση n = 4 (3 + 1 βάση) f 1 = 3 (A,C,4) f 2 = 2 (B,D) F = 3 (4-1) 2 3 1 2 = 1

(ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού: παράδειγµα 5 ο n = 8 (7 + 1 βάση) f 1 = 9 (A,B,C,D,E,F,G,H,I) f 2 = 0 F = 3

(ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού: παράδειγµα 6 ο n = 8 (6 + 1 τριγωνική πλάκα + 1 βάση) f 1 = 9 (C 1,Β 1,Α 1,Α 2,Β 2, C 2, Α 3,Β 3,C 3 ) f 2 = 0 F = 3 Μηχανισµός µε 3 (ΒΕ) & κινητή τριγωνική πλάκα

Κάθε σκέλος αποτελείται από δύο µέλη, συνδεόµενα µεταξύ τους µε µία πρισµατική άρθρωση A (ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού: παράδειγµα 7 ο E Σκέλος #1 Σκέλος #2 Σκέλος #3 B D Πλατφόρµα Stewart µε 3 (ΒΕ) C n = 8 (1+3Σκέλη 2µέλη/σκέλος + 1 βάση) f 1 = 9 C,D,E,A,A,B, πρισµατική σε Σκέλη#1,#2,#3 f 2 = 0 F = 3

(ΒΕ) επίπεδου µηχανισµού: παράδειγµα 8 ο A n = 8 Σκέλος #3 Σκέλος#2 F E (3 Σκέλη 2µέλη/σκέλος + 1 τριγωνική πλάκα + 1 βάση) D f 1 = 9 B Η τριγωνική πλάκα είναι ισόπλευρη C Σκέλος #1 Πλατφόρµα Stewart µε 3 (ΒΕ) (A,B,C,D,E,F, πρισµατική σε Σκέλη #1,#2,#3) f 2 = 0 F = 3

Παράδειγµα 3 µηχανισµού: Πλατφόρµα Stewart 6-3 Κάθε σκέλος αποτελείται από δύο µέλη, συνδεόµενα µεταξύ τους µε µία πρισµατική άρθρωση Σκέλη 6 σκέλη 2µέλη/σκέλος + 1 κάτω πλάκα + 1 άνω πλάκα = 14 µέλη µε 6 ΒΕ/µέλος, άρα: Σύνολο Β.Ε. = (14-1) 6 = 78 Σύνδεση κάτω σκέλη κάτω πλάκα: 6 στροφικές αρθρώσεις, δεσµεύονται όλες οι µετατοπίσεις και η στροφή περί του άξονα του σκέλους, άρα δεσµεύονται 6 4 = 24ΒΕ Σύνδεση κάτω σκέλη άνω σκέλη: 6 πρισµατικές αρθρώσεις, επιτρέπεται η µετατόπιση κατά διεύθυνση σκέλους και στροφή περί άξονα σκέλους, άρα δεσµεύονται 6 4 = 24ΒΕ Σύνδεση άνω σκέλη άνω πλάκα: 6 στροφικές αρθρώσεις, δεσµεύονται όλες οι µετατοπίσεις και η στροφή περί του άξονα του σκέλους, άρα δεσµεύονται 6 4 = 24ΒΕ Σύνολο δεσµευµένων Β.Ε. = 2 24 = 72

Παράδειγµα µηχανισµού: Εκσκαφέας Νύξη #1: Προσοχή στη θέση Q Θεωρώντας ότι η καµπίνα του χειριστή δεν περιστρέφεται, µπορείτε να υπολογίσετε τους Β.Ε. του εκσκαφέα; Νύξη #2: Προσοχή στις πρισµατικές αρθρώσεις