2.1 Mekanizma Serbestlik Derecesi-1

Bir mekanizmanın serbestlik derecesi, bir mekamizmada bulunan tüm uzuvların konumunu belirlemek için gerekli olan parametre sayısıdır.

Örnek olarak dört döner mafsalla bağlı dört uzuvdan oluşan ve genellikle dört-çubuk mekanizması olarak adlandırılan mekanizmayı ele alalım.

 

 

θ açısı değeri verildiğinde her bir uzuv üzerinde iki noktanın konumu (A0B0 (1 uzvu), A0A (2 uzvu), AB (3 uzvu) ve BB0 (4 uzvu)) bulunabildiğine göre, bu mekanizmada bulunan tüm uzuvların konumunu belirlemek için sadece bir parametre gerekmektedir. Öyle ise, dört-çubuk mekanizmasının serbestlik derecesi 1 dir.

 

 

İkinci bir örnek olarak yanda gösterilen beş döner mafsallı beş uzuvlu mekanizmayı ele alalım. θ tanımladığımızda A0AC0 üçgeni ile ilgili gerekli bilgi elde edilmiş olur ise de, kalan kısım ABCC0 bir dörtgen olup bu kısmın belirlenebilmesi için bir yeni parametre (ϕ açısı) gerekecektir. Bu durumda beş çubuk mekanizmasının tüm uzuvlarının konumunu belirlemek için gereken parametre sayısı 2 olduğundan, serbestlik derecesi 2 dir.

 


Yukarıda gösterilmiş olan örneklerde belirtilen θ ve ϕ parametrelerinden farklı parametreler de mekanizma uzuvlarının konumlarını belirlemek için kullanılabilir. Buna karşın kullanılması gereken parametre sayısı belirlidir. Bir başka husus ise, genel olarak gerekli olan parametre sayısının uzuvların boyutlarına bağlı olmamasıdır. Örneğin a2 boyutu 5 birim yerine 4 birim olsa, dört çubuk mekanizmasının serbestlik derecesi yine 1, beş çubuk mekanizmasının serbestlik derecesi ise yine 2 olur.

 Sonuç: Mekanizmaların serbestlik derecesi uzuv sayısına, mafsal sayısına ve mafsal serbestlik derecesine bağlıdır, uzuv boyutuna bağlı değildir.