Brez kinematičnega diagrama si je nemogoče predstavljati kakršno koli vrsto opreme. Govorimo o avtomobilih, traktorjih, strojnih orodjih in enostavnejših vrstah mehanizmov. Na splošno je kinematika poseben oddelek v mehaniki, ki je namenjen preučevanju lastnosti povezav v mehanizmih. Znanost omogoča kinematično analizo s preučevanjem poti gibanja povezav, določanjem točk, položajev in hitrosti elementov. Doseganje končnega rezultata je nemogoče brez utemeljitve koncepta "kinematične sheme", ki bo obravnavana v tem članku.
Kaj je kinematična shema? Osnovni koncepti
Če na kratko odgovorite na to vprašanje, je kinematični diagram tako rekoč nekakšna risba ali dokument, ki prikazuje vse mehanske povezave z dimenzijami. pogostovezi tokokroga imenujemo kinematični pari. Če to definiramo v znanstvenem jeziku, potem so to konjugirani trdni elementi v količini 2 kosov, ki zaradi pogojev komunikacije omejujejo gibanje drug drugega.
Prisotnost dimenzij je potrebna za izvajanje kinematične analize, ki proučuje osnove gibanja mehanizmov, njihove poti in hitrosti. Kinematične probleme je mogoče rešiti tako grafično kot eksperimentalno.
Na splošno govorimo o kinematski shemi, ko analiziramo vrsto mehanizma. Imenujejo ga določen sistem teles, ki spreminja gibanje enih v zahtevano gibanje drugih. Sestava katerega koli mehanskega elementa vključuje povezave - več trdnih delcev, ki so med seboj togo povezani. Povezava, ki velja za fiksno, se imenuje stojalo.
Element kinematičnega para ali povezave je sistem površin in črt, vzdolž katerih ena povezava pride v stik z drugo. Ta točka se imenuje tudi stičišče.
Področja uporabe kinematičnih shem
Kinematična shema se uporablja na popolnoma vseh področjih industrije - strojništvu, strojegradnji itd. Vsa pravila izvajanja ureja poseben dokument - tako imenovani GOST.
Pravila za izvajanje shem
Obstaja več osnovnih zakonov za risanje kinematičnih risb:
- Dokument je lahko izdelan tako na papirju kot na elektronskem mediju. Priporočljivo je sestaviti načrtovalne diagrame na enem listu z možnostjo razdelitve v zahtevane formatepri tiskanju.
- V primeru uporabe kompleksnih shem je dovoljena uporaba multimedijskih orodij, torej je mogoče vizualno prikazati gibanje v dinamiki.
Kinematične risbe so razdeljene na tri vrste: glavne, strukturne in funkcionalne. Tudi pravila za njihovo sestavljanje se med seboj razlikujejo.
Kar zadeva sheme vezja, mora slika nujno prikazati vse vrste povezav med elementi. Dokument je na voljo v obliki skeniranja. Glavni kinematični diagram, katerega oznake razvijalec navede na robovih, mora biti prikazan v orisu izdelka v aksonometrični projekciji. Podrobnejša pravila za njihovo pripravo najdete v skladu z GOST 2.303 in 2.701.
Glavna razlika med blokovnimi diagrami in diagrami vezja je v tem, da prvi prikazujejo funkcionalne dele izdelka in razmerje med njimi. Praviloma so predstavljeni v obliki grafičnih slik ali analitičnega zapisa.
Funkcionalni diagrami ponazarjajo razmerje med deli elementov, ki so prikazani s preprostimi geometrijskimi oblikami.
Kdo ureja pravilnost shem?
Pravila za sestavljanje so navedena v meddržavnih dokumentih o standardizaciji. Za začetek veljavnosti tega dokumenta so pred mnogimi leti glasovale številne države sveta. Občasno se spremeni GOST, to je razumljivo - znanstveni napredek ne miruje, znanost se razvija in s tem se spreminjajo regulativni dokumenti. Razenglavnega standarda, pravila za izvedbo kinematičnih diagramov so predpisana v enotnem sistemu projektne dokumentacije.
Določanje strukture mehanizmov
Kot že omenjeno, so vsi mehanizmi sestavljeni iz določenega števila kinematičnih parov. Razdeljeni so na več glavnih:
- po vrsti povezave - na nižje in višje;
- glede na način zapiranja;
- za relativno gibanje v parih - za translacijsko, rotacijsko, cilindrično itd.
Kinematične sheme mehanizmov določajo njihovo strukturo. Če temu konceptu date definicijo, potem je to celota vseh elementov naprave in odnosov med njimi. Poleg tega morate za določitev strukture mehanizma določiti sestavo dohodnih povezav.
Na podlagi zgornjih klasifikacij razlikujemo glavne vrste strojnih elementov, ki določajo njegovo strukturo:
- stoj;
- rod;
- ročica;
- creeper.
Vrste mehanizmov
Obstaja veliko število različnih modelov. Najpogosteje so mehanizmi razdeljeni na:
- ročica ali palica;
- trenje;
- cam;
- mehanizmi s prilagodljivimi povezavami;
- zobati in drugi
Med glavnimi klasifikacijami mehanizmov je ena, ki jih deli v tri skupine:
- funkcionalno (po principu tehnološkega procesa);
- strukturno (po strukturi);
- strukturno-konstruktivno (po konstruktivnih načelih).
Več podrobnosti o kinematskih diagramih bo opisanih na primeru električnega pogona.
Kaj je pogon? Njegov namen
Preden govorimo o kinematski shemi pogona, morate vedeti, kaj je. Pogon je posebna naprava, ki poganja stroj s pomočjo motorja. Z drugimi besedami, mehanizem se začne premikati iz toka energije, ki prihaja bodisi iz motorja bodisi iz dodatnih elementov. Kinematična shema menjalnika je nepogrešljiva pri preučevanju koncepta "pogon". Ta naprava je mehanizem polžastih ali zobniških koles, ki prenašajo vrtenje iz motorja neposredno na gred stroja. Njegovo telo je sestavljeno iz ležajev, gredi in zobnikov.
Kinematični diagram pogona
V vsakem pogonu imajo vsi elementi, ki so med seboj povezani, določen vpliv drug na drugega. To pomeni, da preučevanje gibanja samo ene povezave ne bo dovolj, pomembno je upoštevati njihov medsebojni vpliv. Da bi to naredili, vse sile v konstrukciji vodijo v eno točko, običajno gred motorja. Kinematična shema pogona se imenuje ekvivalentna, parametri pa se imenujejo zmanjšani.
Sheme te opreme so sestavljene iz osnovnih elementov, kot so:
- električni motor;
- odprti prenos;
- reduktor;
- pogonska gred stroja;
- sklop.
To je klasična kompozicijakinematični diagram, nekateri elementi morda manjkajo.
Kinetični diagram drugih mehanizmov
Kinematika je znanost, ki preučuje različne zasnove, zato ima za katero koli vrsto opreme shema svojo. Razmislite o risbi najpogostejše enote - stroja. Seveda obstajajo številni drugi mehanizmi in preučevanje njihovih shem lahko vzame veliko časa. Slike kompleksnih struktur podrobneje preučujejo znanstveniki, mehaniki in ljubitelji kinematike.
Obdelovalni stroj je preprost primer mehanizma, ki ga poganjajo določene sile. Izvršni organi zasnove so: miza, čeljust, vreteno in drugi detajli. Kinematične verige stroja so sestavljene iz različnih zobnikov, ki so nameščeni v določenem zaporedju. Kinematične prenosne sheme lahko vključujejo jermenske, zobniške ali polžaste mehanizme. Na risbi so vsi elementi označeni s posebnimi znaki, ki so predpisani v GOST 3462-61. Kinematični diagram stroja nujno vključuje korake vodilnih vijakov, modulov za vstop polža, število vrtljajev motorja, moč itd.
Sodobna oprema nima samo mehanskih prenosov, pogosto se uporabljajo hidravlične ali pnevmatske naprave, zato v potnih listih obdelovalnih strojev ne najdete kinematičnih diagramov, temveč kombinirane pnevmohidravlične ali električne.
Sodobni svet strojev in delov je ogromen, obstaja na tisoče različnih mehanizmov in elementov. Vendar pa vsak mehanskienota ima svojo kinematično shemo, pa naj gre za žerjav, vzmetenje avtomobila, stroj za rezanje kovin ali vrtalno napravo. Kinematične risbe in opisi oblikovanja pomagajo razumeti strukturo in sestavo mehanizmov, olajšajo proces preučevanja gibanja elementov in členov v verigi. Zahvaljujoč takšnim shemam in znanosti o kinematiki na splošno znanstveni in tehnološki napredek ne miruje, pojavljajo se vse bolj napredni mehanizmi, stroji in sklopi, ki aktivno vstopajo v naše življenje.
