Be kinematinės diagramos neįmanoma įsivaizduoti jokios įrangos. Kalbame apie automobilius, traktorius, stakles, paprastesnius mechanizmų tipus. Apskritai kinematika yra specialus mechanikos skyrius, kurio tikslas – tirti mechanizmų jungčių savybes. Mokslas leidžia atlikti kinematinę analizę tiriant grandžių judėjimo trajektorijas, nustatant elementus, vietas ir greitį. Pasiekti galutinio rezultato neįmanoma nepagrindžius „kinematinės schemos“sąvokos, kuri bus aptarta šiame straipsnyje.
Kas yra kinematinė schema? Pagrindinės sąvokos
Jei trumpai atsakysite į šį klausimą, tai kinematinė diagrama yra tam tikras brėžinys arba dokumentas, taip sakant, kuriame pavaizduoti visi mechaniniai saitai su matmenimis. Dažnaigrandinės grandys vadinamos kinematinės poros. Jei apibrėžiame moksline kalba, tai yra 2 vienetų konjuguoti kietieji elementai, kurie dėl bendravimo sąlygų riboja vienas kito judėjimą.
Matmenų buvimas būtinas atliekant kinematinę analizę, kuri tiria mechanizmų judėjimo pagrindus, jų trajektorijas ir greičius. Kinematikos uždaviniai gali būti sprendžiami tiek grafiškai, tiek eksperimentiškai.
Apskritai, mes kalbame apie kinematinę schemą, kai analizuojame mechanizmo tipą. Jie tai vadina tam tikra kūnų sistema, kuri vienų judėjimą paverčia reikiamu kitų judėjimu. Bet kurio mechaninio elemento sudėtis apima jungtis - keletą kietų dalelių, tvirtai sujungtų. Nuoroda, kuri laikoma fiksuota, vadinama stovu.
Kinematinės poros arba jungties elementas yra paviršių ir linijų sistema, išilgai kurios viena grandis susiliečia su kita. Šis taškas dar vadinamas jungties mazgu.
Kinematinių schemų taikymo sritys
Kinematinė schema naudojama absoliučiai visose pramonės srityse – mechaninėje inžinerijoje, staklių gamyboje ir kt. Visos vykdymo taisyklės reglamentuojamos specialiu dokumentu – vadinamuoju GOST.
Schemų įgyvendinimo taisyklės
Yra keli pagrindiniai kinematinių brėžinių sudarymo dėsniai:
- Dokumentą galima sudaryti tiek popieriuje, tiek elektroninėje laikmenoje. Projektavimo schemas rekomenduojama sudaryti viename lape su galimybe suskirstyti į reikiamus formatusspausdinant.
- Naudojant sudėtingas schemas, leidžiama naudoti daugialypės terpės įrankius, tai yra, galima vizualiai parodyti judėjimą dinamikoje.
Kinematiniai brėžiniai skirstomi į tris tipus: pagrindinius, struktūrinius ir funkcinius. Jų sudarymo taisyklės taip pat skiriasi viena nuo kitos.
Kalbant apie grandinės schemas, paveikslėlyje būtinai turi būti parodytos visų rūšių jungtys tarp elementų. Dokumentas pateikiamas nuskaitytu būdu. Pagrindinė kinematinė diagrama, kurios pavadinimus kūrėjas nurodo paraštėse, turi būti pavaizduota gaminio kontūre aksonometrinėje projekcijoje. Išsamesnes jų rengimo taisykles galima rasti pagal GOST 2.303 ir 2.701.
Pagrindinis skirtumas tarp blokinių schemų ir grandinių schemų yra tas, kad pirmosiose pavaizduotos funkcinės gaminio dalys ir ryšys tarp jų. Paprastai jie pateikiami grafinių vaizdų arba analitinio įrašo pavidalu.
Funkcinės diagramos iliustruoja ryšį tarp elementų dalių, kurios pavaizduotos paprastomis geometrinėmis figūromis.
Kas reguliuoja schemų teisingumą?
Rengimo taisyklės yra išdėstytos tarpvalstybiniuose standartizacijos dokumentuose. Daugelis pasaulio šalių prieš daugelį metų balsavo už šio dokumento įsigaliojimą. Kartkartėmis GOST keičiasi, tai suprantama - mokslo pažanga nestovi vietoje, mokslas vystosi, o kartu su juo keičiasi ir norminiai dokumentai. Išskyruspagrindinis standartas, kinematinių schemų įgyvendinimo taisyklės nustatytos Vieningoje projektavimo dokumentacijos sistemoje
Mechanizmų struktūros nustatymas
Kaip minėta, visi mechanizmai susideda iš tam tikro skaičiaus kinematinių porų. Jie skirstomi į keletą pagrindinių:
- pagal jungties tipą – į žemesnę ir aukštesnę;
- pagal uždarymo būdą;
- santykiniam judėjimui poromis – transliaciniam, sukamajam, cilindriniam ir pan.
Kinematinės mechanizmų schemos nustato jų struktūrą. Jei suteikiate šiai sąvokai apibrėžimą, tai yra visų įrenginio elementų ir santykių tarp jų visuma. Be to, norėdami nustatyti mechanizmo struktūrą, turite nustatyti gaunamų nuorodų sudėtį.
Remiantis aukščiau pateikta klasifikacija, išskiriami pagrindiniai mašinos elementų tipai, lemiantys jos struktūrą:
- stovas;
- strypas;
- crank;
- vijoklis.
Mechanizmų tipai
Yra daug skirtingų dizainų. Dažniausiai mechanizmai skirstomi į:
- svirtis arba strypas;
- trintis;
- cam;
- mechanizmai su lanksčiomis jungtimis;
- dantytas ir kiti
Tarp pagrindinių mechanizmų klasifikacijų yra viena, skirstanti juos į tris grupes:
- funkcionalus (pagal technologinio proceso principą);
- struktūrinis (pagal struktūrą);
- struktūrinis-konstruktyvus (pagal konstruktyvius principus).
Daugiau informacijos apie kinematines diagramas bus aprašyta naudojant elektrinės pavaros pavyzdį.
Kas yra diskas? Jo tikslas
Prieš kalbėdami apie pavaros kinematinę schemą, turite žinoti, kas tai yra. Pavara yra specialus įrenginys, kuris varo mašiną variklio pagalba. Kitaip tariant, mechanizmas pradeda judėti nuo energijos srauto, kuris ateina arba iš variklio, arba iš papildomų elementų. Pavarų dėžės kinematinė schema yra būtina studijuojant „pavaros“sąvoką. Šis įtaisas yra sliekinių arba krumpliaračių mechanizmas, kuris perduoda sukimąsi iš variklio tiesiai į mašinos veleną. Jo korpusas sudarytas iš guolių, velenų ir krumpliaračių.
Kinematinė pavaros schema
Bet kuriame diske visi vienas su kitu sujungti elementai daro tam tikrą įtaką vienas kitam. Tai yra, nepakaks ištirti tik vienos grandies judėjimo, svarbu atsižvelgti į jų tarpusavio įtaką. Norėdami tai padaryti, visos konstrukcijos jėgos veda į vieną tašką, dažniausiai variklio veleną. Kinematinė pavaros schema vadinama ekvivalentine, o parametrai – redukuoti.
Šios įrangos schemos susideda iš tokių pagrindinių elementų kaip:
- elektrinis variklis;
- atviras pervedimas;
- reduktorius;
- mašinos pavaros velenas;
- sujungimas.
Tai klasikinė kompozicijakinematinė diagrama, kai kurių elementų gali trūkti.
Kitų mechanizmų kinetinė diagrama
Kinematika yra mokslas, tiriantis įvairius dizainus, todėl bet kokio tipo įrangai schema turi savo. Apsvarstykite labiausiai paplitusio įrenginio - mašinos - brėžinį. Žinoma, yra nemažai kitų mechanizmų, o jų schemų studijavimas gali užtrukti daug laiko. Sudėtingų struktūrų vaizdus išsamiau nagrinėja mokslininkai, mechanikai ir kinematikos mėgėjai.
Staklės yra paprastas mechanizmo, kurį varo tam tikros jėgos, pavyzdys. Projekto vykdomieji organai yra: stalas, apkaba, velenas ir kitos detalės. Mašinos kinematinės grandinės susideda iš įvairių pavarų, kurios išdėstytos tam tikra seka. Kinematinės transmisijos schemose gali būti diržo, krumpliaračio ar sliekinių mechanizmų. Brėžinyje visi elementai pažymėti specialiais ženklais, kurie nurodyti GOST 3462-61. Mašinos kinematinė diagrama būtinai apima laido varžtus, sliekų įvedimo modulius, variklio greitį, galią ir kt.
Šiuolaikinė įranga turi ne tik mechanines transmisijas, dažnai naudojami hidrauliniai ar pneumatiniai įtaisai, atitinkamai staklių pasuose galima rasti ne kinematinių diagramų, o kombinuotų pneumohidraulinių ar elektrinių.
Šiuolaikinis mašinų ir dalių pasaulis yra didžiulis, yra tūkstančiai skirtingų mechanizmų ir elementų. Tačiau kiekvienas mechaninisįrenginys turi savo kinematinę schemą, nesvarbu, ar tai kranas, ar automobilio pakaba, ar metalo pjovimo staklės, ar gręžimo įrenginys. Kinematikos brėžiniai ir dizaino aprašymai padeda suprasti mechanizmų struktūrą ir sudėtį, palengvina elementų ir grandžių judėjimo grandinėje tyrimo procesą. Dėl tokių schemų ir apskritai kinematikos mokslo mokslo ir technologijų pažanga nestovi vietoje, atsiranda vis daugiau pažangių mechanizmų, mašinų ir mazgų, kurie aktyviai įsilieja į mūsų gyvenimą.
