UNDANG-UNDANG GRASHOF: KES, MEKANISME, CONTOH, APLIKASI - FIZIKAL - 2026

The Law of Grashof membuktikan bahawa: Dalam rata empat - mekanisme bar dinyatakan dengan satu tetap, sekurang-kurangnya salah satu bar boleh membuat satu pusingan penuh, disediakan lagi jumlah bar yang singkat dan bar adalah kurang daripada atau sama dengan jumlah dua yang lain.

Terdapat lima mekanisme empat bar atau pautan rata yang mematuhi undang-undang Grashof (Contohnya ditunjukkan dalam Rajah 1). Agar palang atau pautan mekanisme yang mematuhi undang-undang membuat giliran sepenuhnya, perlu bahawa dalam susunan yang nyata, setiap bar menempati bidang selari yang berbeza.

Gambar 1. Mekanisme empat bar yang memenuhi undang-undang Grashof. Sumber: Wikimedia Commons.

Undang-undang Grashof adalah peraturan sederhana yang memungkinkan merancang mekanisme di mana putaran penuh diperlukan, baik kerana motor akan disambungkan atau, sebaliknya, kerana anda ingin mengubah pergerakan berayun menjadi putar, sedemikian rupa sehingga matematik dan berdaya maju secara fizikal.

Kes sempadan

Katakan empat bar pautan mempunyai panjang berikut yang disusun dari paling kecil hingga yang paling besar mengikut:

Undang-undang Grashof menyatakan bahawa untuk sekurang-kurangnya satu bar atau pautan untuk menyelesaikan satu revolusi atau giliran, syarat mesti dipenuhi:

Ketidaksamaan ini mempunyai implikasi berikut:

- Satu-satunya bar atau pautan yang dapat memberikan revolusi penuh sehubungan dengan yang lain adalah bar terpendek.

- Sekiranya bar yang lebih pendek membuat giliran lengkap sehubungan dengan yang lain, maka bar itu juga akan membuat giliran lengkap berkenaan dengan yang lain

Jenis pergerakan

Pergerakan segiempat artikular yang mematuhi hukum Grashof dapat terdiri dari jenis berikut:

- Pusing dua kali atau engkol, jika palang terpendek adalah yang tetap dan bar bersebelahan membuat lilitan yang lengkap.

- Bolak-balik, jika bar pendek berdekatan dengan bar tetap.

- Double rocker, dengan syarat bar terpendek bertentangan dengan yang tetap.

Apabila persamaan dipenuhi dalam formula Grashof, maka kita berada dalam kes yang membatasi di mana jumlah bar terpendek dengan bar terpanjang sama dengan jumlah dua yang lain.

Dalam kes ini, mekanisme dapat menerapkan konfigurasi di mana empat bar sejajar. Dan pada kedudukan ini, sendi yang tidak terpaku secara acuh tak acuh dapat bergerak satu arah atau yang lain, menyebabkan mekanisme terkunci.

Mekanisme yang memenuhi keadaan Grashof lebih dipercayai dan mengalami tekanan pada sendi dan pautan mereka, kerana ia lebih jauh dari kesamaan kesamaan.

Mekanisme yang mematuhi undang-undang Grashof

Kami akan menandakan sendi berturut-turut dengan A, B, C dan D, kemudian:

- A dan B adalah pangsi tetap.

- AB = d1 (bar tetap)

- BC = d2

- CD = d3

- DA = d4

- Mekanisme engkol berganda

Batang b2 dan b4 berputar sepenuhnya dan undang-undang Grashof dipenuhi:

d1 + d3 <= d2 + d4.

Rajah 2. Mekanisme engkol - engkol. Sumber: buatan sendiri.

- Lebih banyak mekanisme yang mematuhi undang-undang Grashof

Ciri-ciri mekanisme lain yang mematuhi undang-undang Grashof dinamakan dan dijelaskan di bawah:

Mekanisme engkol - rocker

D2 + d3 <= d1 + d4 dipenuhi

Bar d2 yang lebih pendek berputar sepenuhnya dan bar d4 yang bertentangan membuat pergerakan goyang.

Rajah 3. Mekanisme engkol - rocker. Sumber: Wikimedia Commons.

Mekanisme double rocker

- Bar tetap AB lebih besar daripada CD bar yang bertentangan dan memenuhi bahawa:

d1 + d3 <= d2 + d3

- Untuk bar yang lebih pendek (seberang bar tetap), ia mampu membuat putaran penuh.

Mekanisme parallelogram artikulasi

- Bar AD dan BC sama panjang dan selari.

- Untuk bahagiannya, bar AB dan CD sama panjang dan selari.

- Dalam hal bar berlawanan, panjangnya sama dan d1 + d2 = d3 + d4 terpenuhi, menurut hukum Grashof.

- Akhirnya, bar AD dan BC berpusing sepenuhnya ke arah yang sama.

Anti-Parallelogram Artikulasi

- Bar AD dan BC sama panjang dan tidak selari.

- Untuk bar AB dan CD, panjang mestilah sama panjang dan tidak selari.

- Sebaliknya, bar yang bertentangan mempunyai panjang yang sama, dua daripadanya bersilang.

- Dalam mekanisme ini syarat berikut mesti dipenuhi:

- Putaran bar AD dan BC lengkap tetapi berlawanan arah.

Gambar 4. Mekanisme anti-paralelogram yang diartikulasikan, yang mematuhi hukum Grashof. Sumber: Wikimedia Commons.

Permohonan

Mekanisme yang mematuhi undang-undang Grashof mempunyai banyak aplikasi:

Mekanisme Crank - Rocker

Itu digunakan pada mesin jahit pedal, berguna di tempat-tempat di mana tidak ada listrik, di mana pedal membuat gerakan goyang atau goyang, yang dikirim ke roda yang dihubungkan oleh katrol ke mesin jahit.

Contoh lain yang perlu disebut ialah mekanisme pengelap cermin depan. Dalam hal ini, motor disambungkan ke engkol yang melakukan putaran lengkap, memancarkan pergerakan goyang ke bar yang menggerakkan sikat pertama sistem.

Gambar 5. Sistem pengelap cermin depan dengan dua mekanisme rocker crank, digabungkan dengan motor yang sama. Sumber: Wikimedia Commons.

Aplikasi lain dari mekanisme crank-rocker adalah lengan rocker untuk mengepam minyak dari tanah.

Rajah 6. Rocker mengepam minyak. Sumber: Pixabay.

Motor disambungkan ke engkol yang berpusing sepenuhnya dan memancarkan pergerakan ke kepala pam atau lengan rocker.

Mekanisme parallelogram artikulasi

Mekanisme ini digunakan untuk menghubungkan roda lokomotif wap, sehingga kedua roda berputar ke arah yang sama dan pada kecepatan yang sama.

Ciri utama mekanisme ini ialah bar yang menghubungkan kedua roda mempunyai panjang yang sama dengan pemisahan gandar yang sama.

Rajah 7. Pantograf adalah paralelogram artikulasi. Sumber: Wikimedia Commons.

Pantograf adalah alat lukisan yang digunakan untuk menyalin dan memperbesar gambar. Ia berdasarkan mekanisme empat bar, di mana terdapat empat sendi yang membentuk bucu paralelogram.

Mekanisme anti paralelogram artikulasi

Ini adalah mekanisme yang digunakan dalam mesin lemparan bola tenis, di mana roda yang mendorong dan meluncurkan bola diperlukan untuk berputar ke arah yang berlawanan.

Rujukan

1. Clemente C. Makmal maya mekanisme crank - rocker. Ijazah kerja dalam kejuruteraan mekanikal. Universiti Almería. (2014). Dipulihkan dari: repositorio.ual.es
2. Hukum Hurtado F. Grashof. Dipulihkan dari: youtube.com
3. Pereka Mech. Kriteria Kinematik Grashof. Dipulihkan dari: mechdesigner.support.
4. Shigley, J. Teori mesin dan mekanisme. Bukit Mc-Graw.
5. Kami adalah F1. Analisis mekanisme empat bar. Dipulihkan dari: youtube.com
6. UNAM. Pembangunan mekanisme empat bar untuk digunakan dalam pengajaran. Dipulihkan dari: ptolomeo.unam.mx
7. Wikipedia. Pautan empat bar. Dipulihkan dari: en.wikipedia.com
8. Wikipedia. Undang-undang Grashof. Dipulihkan dari: es.wikipedia.com