146240964 rl norton solutions

482
C h a p t e r K I N E M A T I C S F UN D A ME N T A LS T O P I C / P R O B L E M  MA T R I X S E C T  T O P I C P R O B L EM S 2 . 1  D e g r ee s  o f Fr e e d o m  ( D OF ) 2 . 2  T y pe s  o f M o t i o n 2 . 3  L i n k s ,  J o i n t s  a n d  K i n e m a t i c  C h a i n s 2 4  D e t e r m i n i ng  D eg r e e  o f  F r e e d o m 2 . 5  M e c h a n i s m s  a n d  S t r uc t u r e s 2 . 6  N u m b e r  S y n t h e s i s 2 . 8  I s om e r s 2 . 9  L i n k a ge  T r a n s f o r m a t i o n 2 . 1 2  T he  G r a s h o f C o n d i t i o n 2 . 1 4  S p ri n g s  a s  L i n k s 2 . 1 6  Mo t o r s  a n d  D r i v e r s 2 - 2 ,  2 -3 ,  2 - 4 2 - 6 ,  2 - 3 7 2 - 5 ,  2 - 1 7 ,  2 - 38 ,  2 - 3 9 ,  2 - 4 0 ,  2 1 2 - 1 ,  2 -7 ,  2 - 2 0 ,  2 - 2 1 ,  2 - 2 4 ,  2 - 2 5 ,  2 - 2 6 ,  2 - 2 8 ,  2 - 3 3 ,  - 4 4 , 2 - 4 8 ,  2 - 4 9 ,  2 - 5 0 ,  2 - 5 1 ,  2 - 5 2 2 -8 ,  2 - 2 7 2 - 1 1 2 - 1 2 2 - 9 ,  2 - 1 0 ,  2 - 1 3 ,  2 - 1 4 ,  2 - 3 0 ,  2 - 3 1 ,  2 - 3 4 ,  2 - 3 5 ,  2 - 36 2 1 5 ,  2 - 2 2 ,  2 - 23 ,  2 - 2 9 ,  2 - 3 2 ,  2 - 4 2 ,  2 - 4 3 2 - 1 8 ,  - 1 9 2 - 1 6

Upload: ardak-akhatova

Post on 10-Oct-2015

182 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

 P
l
egree
ard
e
j
a
t
e
e models belo
tomobile hood hinge mechanism.
The hood (3) i  linked to the body (1) through two rocker links (
2 and 4) .
 
The ha
tch ( ) is pivoted on the body (1) and is linked to the body by the li t arm , which can be modeled a
s
 two
links (
3
 a
Number of  ha
he
), and the back (5).  Links  ,2,4 , and 5 are binary
links.
Num
t
o
ich it is unfolded, an
d
me.
i
e
w
 c
etermined by the length of  the
hydraulic cylinder that li
k
e
d
 orie
n
tati
F a
O
LUT
I
O
he
 h
e
w

a
a
l
e  You
r k
ON
o
pin dot matrix com
r
t
DOF for a total of  10 DOF
.
T
as 2 DO
own, for a
 t tal of 
3 forc
 togeth
e
.
 
i
r
motion .
a
puter
.
r
 th
Complex planar mo
k
Solu
tion:
1
-
 
S
ectio
e
 linkages.
a
Number of  half  
-
t
,
 
is is t
joint
s
ave mobi
ism .
y t
ts o
 (1).  We now
nts 
J
l the possible l
erate the solution for valid combinations.  N
ote that the number
q
*
-
ement:  Find all of  the valid isomers of  the eightb
ar l-DOF link combinations in Table 2-2 (p. 38) ha
v
ing:
a
 p
entagonal 
link .
Solution :
SeeM
e
 fe
we
r
 th
a

ks.
(5) 
T
hai
ch.  Then ind a
 
anating ro
m eac
 the
Draw 2 circles 
with valence numbers of 3 in each and one with a valence number of  4
.  Then find all unique
ual to 
mbina
l
l o 6
mpl m n
1 pe
ntagonal  in
F m
joints rom a
F
igure 
2
-1
1
e loop.
e
pl
2-3b.
ks 3 and 5 in
such a way that they can not rotate
 relative 
o
int
hcad fi le P0213.
Number of links  L := 
ints remain
i
n the loop.  One way to do this is to replace pin jo
in
t
tra
nslat
ombi
Num
b
 equal to th
ci
ith large
uited  o d
y
n
c
hronous 
and
capacitor
a
llower (ha
s
 bet
h
ll depend upon the specifi
c mechanism mode led by the student.
 
BLEM 2-19
Statement:  Find an adjustable arm desk lamp of  the type sho
wn in F
.
Solution:  Solution of  this problem will depend upon the spe
ci ic mechanism modeled by the student.
 
b
ilit
y
y, li
boom 
(link
 2)
is rotated abo t ixed pivot A by hydraulic cylinder 3-4.
The se
condary boo
s
 to
p
link 4.  T
e attached to t
  T
in at A, and the  tp t is the
verti
re
 t
he
 sa
e cr
re at
ks and 4
 joints rom th
Th
e
 c
ross -
hatc
hed pivot pin at 02 is attached to the ground lin
k
 (1
round link (1).
chani
are redundan
s the redundan
s at
 
=
ms
ile 
P0222.
I
r
m
round lin
k (1).
i
s
l
ink
a
shof,
 shor
t
coup
ler, 
l
of
r
e
the
Type
(rocker)
 is
tpu t
 (rocker) is
ut fou
rbar c
(subtract 2 l
sum o
 link 4 (slide
 a ac
p
d 4
 for a
, this is
 a Cl
ass I
linkage sinc
tp
u
a
S
7
Since 
L

 mechani
s
m
.
1
c
w
r
 o
r
der
2-
D
 bars.
a
rna
ink
i
na
e
rn
i
nk
igure P
Numb
i
a
ock  ut befor it is 
pic d up (ic  gr
ounded).
c
.
m
l
rientation abou
t a
nd
riable length link
e
 blo
ig
piece.
  F
or
 
 (2), a
(3
rew and the body , and pin joint where the a
rm rotat
o
i
ch a
kinematic diag
r
mine its DOF .  Can it be classi ied by the 
Barker
sch
em
e
fourb
a
e the 
DOF (mobility).
c
link leng
 
lot t
i
 l
  Determ ine its mobiliy .  Hint:
 
str
aigh

 the guide provided by the hand le bar so it
c
ing full slider that is supported by the handleba
r (l
v
e
round l nk. It  othe
r
 j
rd link,
L
 2
-31
at w
e brake arm .  When the
brake pad
s
ntacts
h
attac
h
e
i
i
nt . 
Th
e
N
u
mber 
o
f  
fu
t
i
ty.
Whe
a
is a thr
le the cabl
Numbe
its motions.  D
m
w
ithout the conveyor).  The mechanism is shown on the le ft and
a k
inematic model
'
h
av
 fourbar w
e
onstant spe
 th
e
 s
am
has curvilinear mo
ti
on , i.e., it is always parallel to link 1, which is the g
round link.
Link 3 
t  whil  in the posit
ion shown , but it
f
the 
d, 
eventually,
ill be
ind
er
s
start moving to the let again to com lete their 
cy
cle,
 o
s.  The rightmost cy

cyl
when 
calcula
PROB
metal.  Link 
fo ces th
o
d
rig
h
t.
in  
j
o
i
 
a
ng
j
oints, 
no 
ha
l
fjo
Num
b
M :=3 
(Z,-  I
 -2-J] - J2
M= 1
s kinematic
i
ar, a W
 it
Nu
age for the cam 
a
l
0236.
1
ke
Kutzbach's
ne the D
fjoin s.
Number of  hal
mu
s
e
m

fo
undat
Complex planar
e
 wheth
e
f  or full joi
chanism.  Numb e
the  ground link.)  L
a
 Us
 l
m ine eac
h joint's order.
e P02
 j
oint.
Join
cribe each link as binary , ternary, etc .
b
Solutio
n
cad

1
c
3
2
B
A
1
a
Joint Let
mine the 
c (Kutzba
ch's mod
i ication):
M :
ths and ra
ra
 
in Fig
ure P2-19
 
J
RR 3
 (non-Gra h
Statement:  F
igure P2-20 shows a  Rube Goldberg  mechanism that turns a light switch on when a room door
i
s
 op
ll .  The
 th
eys
i
swing 
ng rotates link 2
t
e shows 20 links (including the the sw
it
i
nt
no halfjoints.
rm ine the DOF (mobility
)
.
Numb er of
irst piston-in cylinder that acts on the th
ird bellc
 the l
p
t two li
\
.
 
e CD for solution.
d
i
 fo
r
 sol
ution.
 i le P
l

p
Jg  PROBLEM
1
e are 6 
 and no half-joints
Num
and  no
L
ints 
J
] ;= 7
3-
17
c