Gradi di mobilità

Un corpo rigido non vincolato in spazio ha sei gradi di mobilità. Tre di traslazione e tre di rotazione. Lo spostamento avviene lungo gli assi X, Y e Z e la rotazione lungo gli assi X, Y e Z. Quando viene aggiunto un vincolo, come un accoppiamento concentrico, tra due corpi rigidi, vengono rimossi gradi di mobilità tra i corpi. I due corpi rimangono vincolati, posizionati l'uno rispetto all'altro a prescindere da qualsiasi movimento o forza nel meccanismo. Gli accoppiamenti possono essere usati per vincolare il movimento rimuovendo vari gradi di mobilità.

Per esempio, un accoppiamento concentrico rimuove due gradi di traslazione e due gradi di rotazione tra due corpi rigidi. Aggiungere un accoppiamento a distanza o coincidente alle facce rimuove il grado finale di traslazione. Se ogni corpo rigido ha un punto sul giunto sulla linea centrale dell'accoppiamento concentrico, quei due punti rimangono alla stessa distanza l'uno dall'altro. Possono ruotare solo l'uno rispetto all'altro intorno ad un asse, la linea centrale dell'accoppiamento concentrico. Questo abbinamento di accoppiamenti produce un giunto con un solo grado di mobilità perchè permette una singola rotazione tra i corpi rigidi.

Quando si usa uno studio dell'Analisi del movimento per calcolare il movimento, calcola il numero di gradi di mbilità nel proprio meccanismo e rimuove gli accoppiamenti ridondanti perchè determina e risolve le equazioni del movimento del proprio assieme.

Quando un meccaniscmo ha un loop chiuso, come un collegamento a quattro barre, ci potranno essere accoppiamenti ridondanti. Esistono tre accoppiamenti ridondanti in un collegamento a quattro barre quando tutti gli accoppiamenti sono concentrici. Ciò avviene perchè ogni lato del loop (iniziando da terrra) vincola l'asta connessa a stare nel piano dell'assieme.

Il software tenta di risolvere i vincoli imposti dagli accoppiamenti ridondanti automaticamente e può farlo facilmente per un collegamento a quattro barre.