GRASHOF의 법칙 : 사례, 메커니즘, 사례, 응용 - 물리적 인 - 2025

Grashof 의 법칙은 다음과 같이 설정합니다. 하나의 고정으로 연결된 평평한 4- 바 메커니즘에서 가장 짧은 바와 바의 합이 더 길다면 바 중 하나 이상이 완전히 회전 할 수 있습니다. 다른 두 개의 합보다 작거나 같습니다.

Grashof의 법칙을 준수하는 5 개의 평면 4 바 또는 링크 메커니즘이 있습니다 (예는 그림 1에 표시됨). 법을 준수하는 메커니즘의 바 또는 링크가 완전히 회전하려면 실제 배치에서 각 바가 서로 다른 평행면을 차지해야합니다.

그림 1. Grashof의 법칙을 충족하는 4 바 메커니즘. 출처 : Wikimedia Commons.

Grashof의 법칙은 모터가 연결될 것이기 때문에 또는 반대로 진동 운동을 수학적 방식으로 회전 운동으로 변환하기를 원하기 때문에 전체 회전이 필요한 메커니즘을 설계 할 수있는 간단한 규칙입니다. 육체적으로 실행 가능합니다.

경계선 케이스

네 개의 링크 막대가 다음에 따라 최소에서 최대로 정렬 된 다음 길이를 갖는다 고 가정합니다.

Grashof의 법칙에 따르면 하나 이상의 바 또는 링크가 하나의 회전 또는 회전을 완료하려면 조건이 충족되어야합니다.

이 부등식에는 다음과 같은 의미가 있습니다.

-다른 것에 대해 완전한 회전을 줄 수있는 유일한 바 또는 링크는 가장 짧은 바입니다.

-짧은 막대가 다른 막대에 대해 완전한 회전을하는 경우 다른 모든 막대에 대해서도 완전한 회전을합니다.

운동 유형

Grashof의 법칙을 준수하는 관절 형 사변형의 움직임은 다음 유형 중 하나 일 수 있습니다.

-가장 짧은 바가 고정 된 바이고 인접한 바가 완전한 회전을하는 경우 더블 턴 또는 크랭크.

-짧은 바가 고정 바에 인접한 경우 앞뒤로.

-가장 짧은 바가 고정 바의 반대편에있는 경우 이중 로커.

Grashof의 공식에서 동등성이 충족되면 가장 짧은 막대와 가장 긴 막대의 합이 다른 두 막대의 합과 동일한 제한적인 경우에 해당합니다.

이 경우 메커니즘은 4 개의 막대가 정렬 된 구성을 채택 할 수 있습니다. 그리고이 위치에서 고정되지 않은 관절은 무관심하게 한쪽 또는 다른쪽으로 갈 수있어 메커니즘이 잠기 게됩니다.

Grashof의 조건을 충족하는 메커니즘은 제한적인 평등 사례에서 멀기 때문에 더 안정적이며 관절과 링크에 대한 스트레스를 덜받습니다.

Grashof의 법칙을 준수하는 메커니즘

A, B, C 및 D로 연속 관절을 표시하고 다음을 수행합니다.

-A와 B는 고정 피벗입니다.

-AB = d1 (고정 막대)

-BC = d2

-CD = d3

-DA = d4

-더블 크랭크 메커니즘

막대 b2 및 b4가 완전히 회전하고 Grashof의 법칙이 충족됩니다.

d1 + d3 <= d2 + d4.

그림 2. 크랭크-크랭크 메커니즘. 출처 : 자체 제작.

-Grashof의 법칙을 준수하는 더 많은 메커니즘

Grashof의 법칙을 준수하는 다른 메커니즘의 특성은 다음과 같이 명명되고 설명됩니다.

크랭크 메커니즘-로커

D2 + d3 <= d1 + d4가 충족 됨

짧은 막대 d2가 완전히 회전하고 반대쪽 막대 d4가 로커 운동을합니다.

그림 3. 크랭크-로커 메커니즘. 출처 : Wikimedia Commons.

이중 로커 메커니즘

-고정 막대 AB는 반대쪽 막대 CD보다 크고 다음을 충족합니다.

d1 + d3 <= d2 + d3

-짧은 철근 (고정 철근 반대편)의 경우 전체 회전이 가능합니다.

관절 형 평행 사변형 메커니즘

-막대 AD와 BC는 길이가 같고 항상 평행합니다.

-해당 부분의 경우 막대 AB와 CD는 길이가 같고 항상 평행합니다.

-반대편 철근의 경우 길이가 같고 Grashof의 법칙에 따라 d1 + d2 = d3 + d4가 충족됩니다.

-마지막으로 막대 AD와 BC가 완전히 같은 방향으로 회전합니다.

굴절 식 역 평행도

-막대 AD와 BC는 길이가 같고 평행하지 않습니다.

-막대 AB와 CD의 경우 길이가 같고 평행하지 않아야합니다.

-반면에 반대쪽 막대는 길이가 같고 그중 두 개가 교차합니다.

-이 메커니즘에서 다음 조건이 충족되어야합니다.

-막대 AD와 BC의 회전이 완료되었지만 반대 방향입니다.

그림 4. Grashof의 법칙을 준수하는 관절 형 반평 행사 메커니즘. 출처 : Wikimedia Commons.

응용

Grashof의 법칙을 준수하는 메커니즘에는 여러 응용 프로그램이 있습니다.

크랭크 메커니즘-로커

페달 미싱에 적용되며 전기가없는 곳에서 유용하며, 페달이 흔들 리거나 흔들리는 동작을하여 풀리로 미싱에 연결된 바퀴에 전달됩니다.

언급 할 또 다른 예는 앞 유리 와이퍼 메커니즘입니다. 여기에서 모터는 완전한 회전을 수행하는 크랭크 바에 연결되어 시스템의 첫 번째 브러시를 움직이는 바에 로커 움직임을 전달합니다.

그림 5. 동일한 모터에 연결된 두 개의 로커 크랭크 메커니즘이있는 윈드 실드 와이퍼 시스템. 출처 : Wikimedia Commons.

크랭크 로커 메커니즘의 또 다른 용도는지면에서 오일을 펌핑하기위한 로커 암입니다.

그림 6. 오일 펌핑 로커. 출처 : Pixabay.

모터는 완전히 회전하고 펌핑 헤드 또는 로커 암으로 움직임을 전달하는 크랭크에 연결됩니다.

관절 형 평행 사변형 메커니즘

이 메커니즘은 증기 기관차의 바퀴를 연결하는 데 사용되어 두 바퀴가 같은 방향과 같은 속도로 회전합니다.

이 메커니즘의 주요 특징은 두 바퀴를 연결하는 바의 길이가 동일한 축의 분리와 동일하다는 것입니다.

그림 7. 팬터그래프는 관절 형 평행 사변형입니다. 출처 : Wikimedia Commons.

팬터그래프는 이미지를 복사하고 확대하는 데 사용되는 그리기 도구입니다. 이것은 평행 사변형의 꼭지점을 형성하는 4 개의 관절이있는 4 바 메커니즘을 기반으로합니다.

굴절 방지 평행 사변형 메커니즘

공을 추진하고 발사하는 바퀴가 반대 방향으로 회전해야하는 테니스 공 던지는 기계에 사용되는 메커니즘입니다.

참고 문헌

1. Clemente C. 크랭크-로커 메커니즘의 가상 실험실. 기계 공학 학위 작업. 알 메리아 대학교. (2014). 복구 위치 : repositorio.ual.es
2. Hurtado F. Grashof의 법칙. 출처 : youtube.com
3. Mech 디자이너. 운동학 Grashof 기준. 출처 : mechdesigner.support.
4. Shigley, J. 기계 및 메커니즘 이론. Mc-Graw Hill.
5. 우리는 F1입니다. 4- 바 메커니즘 분석. 출처 : youtube.com
6. UNAM. 교육에 사용하기위한 4 바 메커니즘 개발. 출처 : ptolomeo.unam.mx
7. Wikipedia. 4 개의 바 연결. 출처 : en.wikipedia.com
8. Wikipedia. Grashof의 법칙. 출처 : es.wikipedia.com