Наглядно об избыточных связях в механизмах

В теорию механизмов и машин понятие избыточных связей стало проникать под влиянием работ О.Г. Озола, С.Н. Кожевникова и особенно Л.Н. Решетова. Однако в отечественных учебниках по одноименной дисциплине господствующее положение занимает теория общих связей, в которой нет места избыточным связям. В самом авторитетном учебнике по теории механизмов и машин все структурные формулы не содержат числа избыточных связей. В отличие от общих связей, избыточные являются реальными, из-за которых механизм выходит из строя, и возникают аварии, в том числе с человеческими жертвами. С понятием избыточных связей должны быть хорошо знакомы студенты всех специальностей, которым преподаются дисциплины «теория механизмов и машин» и «механика». При реализации нового подхода необходимо говорить не только о возможных сочетаниях чисел связей в кинематических парах механизма, что иногда делается, но и приводить примеры удачных и неудачных подстановок кинематических пар с требуемым числом связей. Рассмотрены примеры таких подстановок. Только их разбор может научить конструировать правильные, по выражению Л. Н. Решетова, механизмы, не содержащие избыточных связей. Одним из результатов такого подхода является разработка и изготовление модели механизма, позволяющего демонстрировать избыточные связи. Приведен чертеж такой модели.
EDN: EFZFBZ, https://elibrary/efzfbz

Литература

[1] Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Москва, URSS, 2023. 640 с.

[2] Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Москва, Машиностроение, 1991. 288 с.

[3] Озол О.Г. Теория механизмов и машин. Москва, Наука, 1984. 432 с.

[4] Ермак В.Н. Теория механизмов и машин. Кемерово, КузГТУ, 2025. 168 с.

[5] Гудимова Л.Н., Дворников Л.Т. Проблемы исключения избыточных связей в плоских шарнирных механизмах. Фундаментальные исследования, 2013, № 6–1, с. 24–32.

[6] Добжинский Д.П. Самоустанавливающийся мостовой кран. Патент РФ 2621211. Заявл. 01.02.2016, опубл. 01.06.2017.

[7] Гудимова Л.Н. К вопросу о создании кинематической структуры без избыточных связей для разрезания металла. Журнал передовых исследований в области естествознания, 2019, № 7, с. 19–25, doi: https://doi.org/10.26160/2572-4347-2019-7-19-25

[8] Дворников Л.Т., Дмитриев В.В., Бондаренко В.С. Самоустанавливающийся планетарный механизм. Патент РФ 2342573. Заявл. 11.07.2007, опубл. 27.12.2008.

[9] Пивоваров А.О., Шевчук В.П. Разработка рациональных конструкций планетарных механизмов, применяемых в трансмиссии гусеничных тракторов. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2014, № 11–4, с. 577–580.

[10] Пивоваров А.О. Разработка конструкции планетарной передачи без избыточных связей. Фундаментальные исследования, 2013, № 6–3, с. 556–560.

[11] Егоров О.Д. Структурный анализ механизмов параллельной структуры. Вестник МГТУ Станкин, 2019, № 1, с. 89–92.

[12] Третьяков В.М. Построение рациональных планетарных механизмов на основе матричного метода структурного анализа. Транспортное машиностроение, 2022, № 4, с. 4–16, doi: https://doi.org/10.30987/2782-5957-2022-4-4-16

[13] Тимофеев Г.А. Исследование структуры волновой зубчатой передачи с генератором волн внешнего деформирования. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2016, № 3, с. 3–10.

[14] Тимофеев Г.А., Подчасов Е.О. Использование метода графов в структурном анализе волновой зубчатой передачи. Вестник научно-технического развития, 2016, № 6, с. 23–31.

[15] Тимофеев Г.А., Мартынова А.В. Разработка структурной схемы самоустанавливающейся волновой передачи с дисковым генератором волн. Подъемно-транспортное дело, 2015, № 3, с. 7–12.

[16] Черемнов А.В., Ан И.К., Ивкина О.П. Синтез пространственной передачи с промежуточными телами качения с улучшенными качественными характеристиками. Известия Томского политехнического университета, 2012, т. 321, № 2, с. 26–30.