موضوع مقاله: رابط مکانیکی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # رابط مکانیکی | مقدمه: حرکت یک جسم یا رابط، به کمک علم هندسه مورد مطالعه قرار می‌گیرد، به همین دلیل رابط‌ها را صلب در نظر می‌گیرند. | ## بخش 1: رابط مکانیکی | اتصالات بین لینک‌ها به صورت حرکت ایدئال مدل می‌شوند، برای مثال دوران خالص یا حرکت کشویی، و اتصال (Joint) نامیده می‌شوند. رابطی که به شکل یک شبکه از اتصالات صلب و مفصل‌های ایدئال مدل شده‌است را یک زنجیره سینماتیکی می‌نامند. اتصالات ممکن است از زنجیرهای باز، زنجیرهای بسته یا ترکیبی از زنجیر باز و بسته ساخته شوند. هر پیوند در یک زنجیره با یک اتصال به یک یا چند لینک دیگر متصل می‌شود؛ بنابراین، یک زنجیره سینماتیک را می‌توان به عنوان یک گراف که در آن رابط‌ها مسیر هستند و اتصال‌ها رأس هستند، مدل‌سازی کرد که به عنوان گراف رابط نامیده می‌شود. رابط‌های مکانیکی معمولاً برای تبدیل نیرو و حرکت ورودی داده شده به یک نیرو و حرکت خروجی مورد نظر طراحی می‌شوند. نسبت نیروی خروجی به نیروی ورودی به عنوان مزیت مکانیکی اتصال شناخته می‌شود، در حالی که نسبت سرعت ورودی به سرعت خروجی به عنوان نسبت سرعت شناخته می‌شود. نسبت سرعت و مزایای مکانیکی طوری تعریف می‌شوند، به طوری که آنها یک عدد مشابه را در اتصال ایدئال تولید می‌کنند. زنجیره سینماتیکی که در آن حداقل یک رابط در جای خود ثابت باشد، مکانیسم نامیده می‌شود و رابطی که برای ثابت بودن طراحی شده باشد سازه نامیده می‌شود. | ## بخش 2: رابط مکانیکی | کاربرد اهرم شاید یکی از ساده‌ترین رابط‌های مکانیکی موجود در دنیا باشد، که یک رابط است که حول یک تکیه‌گاه که بر روی زمین ثابت است دوران می‌کند. اگر دو اهرم توسط یک میله طوری به یکدیگر متصل شوند که نیروی وارده به یکی، به دیگری نیز منتقل شود، رابط چهارمیله‌ای شکل می‌گیرد. مثال‌های آن از رابط‌های مکانیکی ساده‌ای مانند انبردست و مثال‌هایی پیچیده‌ای مانند اجزای روباتیک می‌باشد. یکی از معروف‌ترین رابط‌های مکانیکی چهارمیله‌ای، موتور احتراق داخلی پیستونی می‌باشد. وسط|بی‌قاب|808x808پیکسل|چند نمونه از مکانیزم چهارمیله ای تاریخچه ارشمیدس از هندسه برای اولین بار برای مطالعه اهرم استفاده کرد. تا سال‌های ۱۵۰۰ کارهای ارشمیدس و هرون اسکندرانی تنها کارهای اصلی در زمینه تئوری ماشین‌ها بود. در اواسط ۱۷۰۰ موتورهای بخار اهمیت فراوانی پیدا کردند و جیمز وات بود که متوجه شد استفاده از سیلندرهای مختلف برای انجام عمل انبساط و تقطیر بخار، باعث افزایش راندمان موتور بخار می‌شود. این کشف باعث شد تا جیمز وات رابطی مکانیکی بسازد که می‌توانست حرکت دورانی را به حرکت خطی تبدیل کند و به رابط وات مشهور شد. | ## بخش 3: رابط مکانیکی | این اختراع تازه باعث شد تا مهندسان شروع به مطالعه رابط‌هایی کنند که بتواند حتی به صورت تقریبی حرکت دورانی را به حرکت خطی تبدیل کند؛ و در نهایت جِی. جی سیلوستر و با الهام از کارهای او، آلفرد برِی کِمپ نشان داد که می‌توان رابط‌های مکانیکی جمع و ضرب را طوری در یک سیستم سرهم کرد که از یک منحنی جبری خاص پیروی کند. مطالعه مدرن رابط‌های مکانیکی شامل تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم‌های شبیه‌سازی شده‌است که در روبات‌ها، ماشین‌ابزارها و سیستم‌های کلاسیک و tensegrity ظاهر می‌شود. Inline: در رابط میل‌لنگ-لغزنده نوع خطی یا Inline، لغزنده طوری تنظیم شده‌است که مسیر حرکت اتصال لولایی لغزنده، از درون اتصال لولایی میل لنگ عبور می‌کند. Offset: اگر لغزنده طوری حرکت کند که مسیر حرکت اتصال لولایی لغزنده از درون اتصال لولایی میل لنگ عبور نکند، حرکت متقارن نخواهد بود. در این حالت لغزنده در یک جهت سریع تر از جهت دیگر حرکت خواهد کرد که به آن مکانیزم بازگشت-سریع می‌گویند. | ## جمع‌بندی | در بسیاری از عملگرهای شیر از این مکانیزم برای تبدیل حرکت خطی سیلندرهای نیوماتیکی یا هیدرولیکی به حرکت دورانی و باز و بست کردن شیر استفاده می‌شود.