शुद्धगतिक युगल
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शास्त्रीय यांत्रिकी में, एक गतिज जोड़ी दो भौतिक वस्तुओं के बीच एक संबंध है जो उनके सापेक्ष गति (गतिकी) पर बाधा (शास्त्रीय यांत्रिकी) लगाती है। जर्मन इंजीनियर फ्रांज रेउलेक्स ने मशीनों के अध्ययन के लिए एक नए दृष्टिकोण के रूप में गतिज जोड़ी की शुरुआत की[1] जिसने सरल मशीनों से बने तत्वों की गति पर प्रगति प्रदान की।[2]
विवरण
किनेमेटिक्स शास्त्रीय यांत्रिकी की शाखा है जो गति के कारणों पर विचार किए बिना बिंदु (ज्यामिति), निकायों (वस्तुओं) और निकायों की प्रणालियों (वस्तुओं के समूह) की गति (भौतिकी) का वर्णन करती है।[3] अध्ययन के क्षेत्र के रूप में गतिकी को अक्सर गति की ज्यामिति के रूप में जाना जाता है।[4] अधिक जानकारी के लिए, काइनेमेटिक देखें। हार्टनबर्ग और डेनाविट[5] गतिज युग्म की परिभाषा प्रस्तुत करता है:
<ब्लॉकक्वॉट>कठोर पिंडों के बीच संबंध के मामले में, रेउलेक्स ने दो प्रकार की पहचान की; उन्होंने उन्हें (तत्वों का) उच्च और निम्न युग्म कहा। उच्च जोड़े के साथ, दो तत्व एक बिंदु पर या एक रेखा के साथ संपर्क में होते हैं, जैसे बॉल बेयरिंग या डिस्क कैम और फॉलोअर में; संपाती बिंदुओं की सापेक्ष गतियाँ असमान होती हैं। निचले जोड़े वे हैं जिनके लिए क्षेत्र संपर्क की कल्पना की जा सकती है, जैसे पिन कनेक्शन, क्रॉसहेड्स, बॉल-और सॉकेट जोड़ों और कुछ अन्य में; तत्वों के संपाती बिंदुओं की सापेक्ष गति, और इसलिए उनके लिंक, समान हैं, और एक लिंक से दूसरे लिंक में तत्वों के आदान-प्रदान से भागों की सापेक्ष गति में परिवर्तन नहीं होता है जैसा कि उच्च जोड़े के साथ होता है। गतिकी में, गतिक युग्म बनाने वाली दो जुड़ी हुई भौतिक वस्तुओं को 'कठोर पिंड' कहा जाता है। तंत्र (इंजीनियरिंग) , मैनिपुलेटर (डिवाइस) या रोबोट के अध्ययन में, दो वस्तुओं को आम तौर पर 'लिंक' कहा जाता है।
निचली जोड़ी
निचली जोड़ी एक आदर्श जोड़ है जो गतिमान पिंड की सतह के बीच स्थिर पिंड की सतह के बीच संपर्क को बाधित करती है। निचली जोड़ी वह होती है जिसमें दो सदस्यों के बीच सतह या क्षेत्र का संपर्क होता है, उदाहरण के लिए नट और पेंच, दो प्रोपेलर शाफ्ट को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाने वाला सार्वभौमिक जोड़।
निचले जोड़ों के मामले:
- एक उल्टे जोड़, या टिका हुआ जोड़, को स्थिर शरीर में एक रेखा के साथ सह-रैखिक रहने के लिए गतिशील शरीर में एक रेखा की आवश्यकता होती है, और गतिमान शरीर में इस रेखा के लंबवत एक विमान स्थिर में एक समान लंबवत विमान के साथ संपर्क बनाए रखता है। शरीर। यह लिंक के सापेक्ष आंदोलन पर पांच बाधाएं लगाता है, इसलिए इसमें स्वतंत्रता की एक डिग्री (यांत्रिकी) होती है।
- प्रिज्मीय जोड़, या स्लाइडर के लिए आवश्यक है कि गतिमान पिंड में एक रेखा स्थिर पिंड में एक रेखा के साथ सह-रैखिक रहे, और गतिमान पिंड में इस रेखा के समानांतर एक विमान स्थिर पिंड में एक समान समानांतर विमान के साथ संपर्क बनाए रखे। . यह कड़ियों की सापेक्ष गति पर पांच प्रतिबंध लगाता है, इसलिए इसमें एक डिग्री की स्वतंत्रता होती है।
- पेंच जोड़ या हेलिकल एच जॉइंट के लिए दो लिंक में कटे धागों की आवश्यकता होती है, ताकि उनके बीच मोड़ने के साथ-साथ स्लाइडिंग गति भी हो। इस जोड़ में एक डिग्री की स्वतंत्रता होती है।
- एक बेलनाकार जोड़ के लिए आवश्यक है कि गतिशील पिंड में एक रेखा स्थिर पिंड में एक रेखा के साथ सह-रैखिक रहे। यह एक उल्टे जोड़ और एक फिसलने वाले जोड़ का संयोजन है। इस जोड़ में स्वतंत्रता की दो डिग्री होती है।
- एक सार्वभौमिक जोड़ में दो प्रतिच्छेदी, परस्पर ओर्थोगोनल उल्टे जोड़ होते हैं जो कठोर कड़ियों को जोड़ते हैं जिनकी धुरी एक दूसरे की ओर झुकी होती है।
- गोलाकार जोड़ या बॉल और सॉकेट जोड़ के लिए आवश्यक है कि गतिशील पिंड में एक बिंदु स्थिर पिंड में स्थिर रहे। इस जोड़ में ऑर्थोगोनल अक्षों के चारों ओर घूमने के अनुरूप स्वतंत्रता की तीन डिग्री होती है।
- एक तलीय जोड़ के लिए आवश्यक है कि गतिमान पिंड में एक तल स्थिर पिंड में एक तल के साथ संपर्क बनाए रखे। इस जोड़ में स्वतंत्रता की तीन डिग्री होती है। गतिमान विमान निश्चित विमान के साथ दो आयामों में स्लाइड कर सकता है, और यह निश्चित विमान के सामान्य अक्ष पर घूम सकता है।
- एक समांतर चतुर्भुज Pa जोड़, एक समांतर चतुर्भुज के कोनों पर चार उल्टे जोड़ों द्वारा एक साथ जुड़े हुए चार कड़ियों से बना होता है।
उच्चतर जोड़े
आम तौर पर, एक उच्च जोड़ी एक बाधा है जिसके लिए स्थिर शरीर में वक्र या सतह के साथ संपर्क बनाए रखने के लिए गतिशील शरीर में एक वक्र या सतह की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक कैम और उसके अनुयायी के बीच संपर्क एक उच्च जोड़ी है जिसे कैम जोड़ कहा जाता है। इसी तरह, दो गियर के जालीदार दांतों को बनाने वाले इनवॉल्यूट कर्व्स के बीच का संपर्क कैम जोड़ होता है, जैसे सतह पर घूमता हुआ पहिया होता है। इसमें एक बिंदु या रेखा संपर्क होता है.
रैपिंग जोड़ी/उच्च जोड़ी
रैपिंग/उच्च जोड़ी एक बाधा है जिसमें बेल्ट (मैकेनिकल), मैकेनिकल एडवांटेज#चेन और बेल्ट ड्राइव और ऐसे अन्य उपकरण शामिल हैं। बेल्ट-चालित चरखी इस जोड़ी का एक उदाहरण है। इसमें यह प्रकार उच्च युग्म (जिसमें बिंदु या रेखा संपर्क होता है) के समान होता है, लेकिन एकाधिक बिंदु संपर्क होता है।
संयुक्त संकेतन
प्रसंग
तंत्र, मैनिपुलेटर या रोबोट आम तौर पर जोड़ों द्वारा एक साथ जुड़े लिंक से बने होते हैं। एससीएआरए रोबोट की तरह सीरियल मैनिप्युलेटर ्स, लिंक और जोड़ों की एक श्रृंखला के माध्यम से एक चलती प्लेटफ़ॉर्म को आधार से जोड़ते हैं। रोबोटिक्स में गतिशील प्लेटफार्म को 'एंड इफ़ेक्टर' कहा जाता है। मल्टीपल सीरियल चेन चलती प्लेटफॉर्म को स्टीवर्ट मंच |गफ-स्टीवर्ट तंत्र जैसे समानांतर मैनिपुलेटर्स के आधार से जोड़ती हैं। समानांतर जोड़तोड़ करने वालों की अलग-अलग क्रमिक श्रृंखलाओं को 'अंग' या 'पैर' कहा जाता है। टोपोलॉजी एक मैनिपुलेटर या रोबोट बनाने वाले लिंक और जोड़ों की व्यवस्था को संदर्भित करती है। संयुक्त अंकन तंत्र, मैनिपुलेटर्स या रोबोट की संयुक्त टोपोलॉजी को परिभाषित करने का एक सुविधाजनक तरीका है।
संक्षिप्ताक्षर
जोड़ों को इस प्रकार संक्षिप्त किया गया है: प्रिज्मीय पी, रिवॉल्यूट आर, यूनिवर्सल यू, बेलनाकार सी, गोलाकार एस, समांतर चतुर्भुज पा। सक्रिय या सक्रिय जोड़ों की पहचान अंडरस्कोर द्वारा की जाती है, यानी, पी, आर</ यू>, यू, सी, एस, पा.
संकेतन
संयुक्त संकेतन एक तंत्र बनाने वाले जोड़ों के प्रकार और क्रम को निर्दिष्ट करता है।[6] यह जोड़ों के अनुक्रम की पहचान करता है, जो आधार पर पहले जोड़ के संक्षिप्तीकरण से शुरू होकर गतिशील मंच पर अंतिम संक्षिप्तीकरण तक होता है। उदाहरण के लिए, सीरियल SCARA रोबोट के लिए संयुक्त संकेतन RRP है, जो दर्शाता है कि यह दो सक्रिय उल्टे जोड़ों RR से बना है जिसके बाद एक सक्रिय प्रिज्मीय P जोड़. बार-बार होने वाले जोड़ों को उनकी संख्या के आधार पर संक्षेपित किया जा सकता है; ताकि SCARA रोबोट के लिए संयुक्त नोटेशन को उदाहरण के लिए 2RP भी लिखा जा सके। समानांतर गफ़-स्टीवर्ट तंत्र के लिए संयुक्त संकेतन 6-यूपीएस या 6(यूपीएस) है जो दर्शाता है कि यह छह समान धारावाहिक अंगों से बना है, प्रत्येक से बना है एक सार्वभौमिक यू, सक्रिय प्रिज्मीय पी और गोलाकार एस जोड़ का। कोष्ठक () अलग-अलग क्रमिक अंगों के जोड़ों को घेरते हैं।
यह भी देखें
- तंत्र (इंजीनियरिंग)
- मैनिपुलेटर (डिवाइस)
- लिंकेज (मैकेनिकल)
संदर्भ
- ↑ Reuleaux, F., 1876 The Kinematics of Machinery, (trans. and annotated by A. B. W. Kennedy), reprinted by Dover, New York (1963)
- ↑ A. P. Usher, 1929, A History of Mechanical Inventions, Harvard University Press, (reprinted by Dover Publications 1968).
- ↑ Thomas Wallace Wright (1896). किनेमेटिक्स, कैनेटीक्स और स्टैटिक्स सहित यांत्रिकी के तत्व. E and FN Spon. Chapter 1.
- ↑ Russell C. Hibbeler (2009). "Kinematics and kinetics of a particle". Engineering Mechanics: Dynamics (12th ed.). Prentice Hall. p. 298. ISBN 978-0-13-607791-6.
- ↑ R. S. Hartenberg and J. Denavit (1964) Kinematic synthesis of linkages, pp 17-18, New York: McGraw-Hill.
- ↑ Craig, John (2005). रोबोटिक्स का परिचय. p. 71. ISBN 0-13-123629-6.
- Hartenberg, R.S. & J. Denavit (1964) Kinematic synthesis of linkages, pp 17,18, New York: McGraw-Hill, online link from Cornell University.
