Bet koks sudėtingas mechaninės inžinerijos mechanizmas susideda iš paprastų elementų rinkinio. Norint suprasti, kaip veikia visa sistema, būtina išanalizuoti kiekvieno mazgo veikimą. Ir tai, visų pirma, yra supratimas, kas yra kinematinė pora.
Pagrindinės sąlygos
Jei paimsime du objektus (saitus), kurie liečiasi vienas su kitu, ir tuo pačiu toks ryšys yra kilnojamas, tai turime kinematinę porą (KP). Jo išskirtinis bruožas yra tam tikras saitų judėjimo apribojimas.
Tvirtas korpusas gali turėti ribotą galimybę judėti, o tada yra toks dalykas kaip ryšio sąlyga. Atsižvelgiant į poroje esančių nuorodų sąveiką, skaičiuojama iki penkių ryšio sąlygų. Taigi skirstymas į klases. Penkios iš jų buvo išvestos kinematinėse porose, kiekviena iš jų turi savo mobilumo laipsnį. Klasėje yra šeši mobilumo laipsniai. Visa šiuolaikinė mechanika yra pagrįsta trijų paskutinių kinematinių porų klasių naudojimu.
Kiekvienas korpusas (nuoroda) turi savo geometriją. Todėl elementai liečiasi vienas su kitu, dalys atitinka šią formą. Pasirodo, CP galės atlikti tik tokį judesį,kuris neprieštaraus nuorodų geometrijai. Be to, norint atlikti bet kokį judėjimą vienas kito atžvilgiu, viena nuoroda turi būti fiksuota visam laikui, o antroji poroje turi būti paveikta.
Kiekvienas nuorodos taškas judėjimo momentu kerta kelią (trajektoriją). Ši trajektorija gali būti kreivės, esančios plokštumoje, forma. Kai poros grandžių kelio kreivių plokštumos yra lygiagrečios viena kitai, tai yra plokščia pora. Jei jungčių taškų judėjimo kreivės yra trimatėje erdvėje, kinematinė pora yra erdvinė.
Peržiūros
Yra šių tipų mechanizmai.
Rotacinio tipo pora yra vieno juda sistema. Jungtys, sudarančios tokią porą, gali atlikti tik būdingą sukimąsi aplink strypą arba ašį. Šiuo atveju elementų kontaktas atliekamas cilindro formos paviršiuje. Tokia geometrinė sistema yra uždara ir priklauso žemiausiajai. Analoginis mechanizmas aukštesnių porų srityje turi rutulinį guolį.
Vertimo sąveikos pora yra tokia pati kaip ir ankstesnė, kalbant apie vieną judesį. Tokioje sistemoje jungtys gali atlikti tik transliacinį judėjimą tiesia linija. Mechanizmas yra žemiausia pora, uždara geometriniais parametrais.
Sąveikaujančių cilindrų tipų pora. Ši sistema jau yra dvipusė, jos geometrija uždara. Jis yra žemiausias – jungtys gali suktis ir judėti pirmyn.
Sferinio tipo porayra trišalė sistema. Tokios poros laisvė turi laipsnį, leidžiantį jos grandims suktis trimatėje erdvėje, apibūdinant koordinačių ašis. Tai taip pat žemiausias geometriškai uždaras mechanizmas.
Sferinio tipo pora su pirštu – dvipusė. Šios poros jungčių judėjimą (santykinai nepriklausomą sukimąsi) riboja kaištis ir lizdas. Žemiausios eilės pora yra geometriškai uždaryta.
Sraigtinio tipo pora turi vieną judėjimo laisvės laipsnį. Žemesnės eilės mechanizmas yra geometriškai uždara sistema, kurioje tam tikru žingsniu galimas tik spiralinis judėjimas. Judėjimas kampine ir linijine kryptimi yra griežtai unikalus.
Plokšto tipo, plokštumos-cilindro, plokštumos-rutulinio tipo pora. Šiuose mechanizmuose naudojamas priverstinis uždarymas. Pagal klasę pirmoji priklauso žemesnėms, likusios – aukštesnėms sistemoms. Praktikoje tokios kinematinės nuorodų poros nebuvo naudojamos.
Klasifikacija
KP klasifikuojami taip.
Pagal ryšio tipą kontaktiniame taške
Žemesnės eilės poros liečiasi su jungtimis išilgai paviršių. Jie plačiai pritaikomi mechanikoje, yra paprastesni nei aukštesnės poros. Struktūriškai jų jungtys liečiasi su plokštumomis ir slysta jomis. Taigi elemento viduje apkrova pasiskirsto tolygiai, tačiau atitinkamai padidėja trintis jungčių sujungimo taške. Teigiamas žemos eilės porų aspektas yra tas, kad galima perkelti didelius krovinius iš nuorodos į nuorodą.
Aukštesnė kinematikaporos turi ryšius išilgai kreivės arba taškuose. Jų pagrindinis tikslas yra sumažinti trinties laipsnį tarp jungčių elementų judėjimo metu. Klasikinis aukštesnių porų pavyzdys yra guoliai arba ritinėliai. Šių elementų vidinė konstrukcija neturi įtakos poromis sujungtų jungčių judėjimui. Siekiant supaprastinti mechanizmą, naudojami metodai, skirti aukštesnėms kinemainėms poroms pakeisti žemesniais analogais.
Pagal santykinio judėjimo tipą, kurį atlieka poros saitai
- Rotacinė.
- Progresyvus.
- Cilindrinis.
- Sferinis.
- Varžtas.
- Butas.
Jei mechanizme yra tik poros, kurios naudoja tik pirmuosius keturis judesių tipus, tai vadinama svirtimi.
Atsižvelgiant į ryšio tarp nuorodų tipą
- Dėl jėgos poveikio, pvz., spyruoklės slėgio, kūno masės, suslėgtų dujų ar skysčio, inercinių jėgų.
- Dėl poros elementų geometrinio dizaino.
- Atsižvelgiant į jungčių mobilumo laipsnį judėjimo metu.
- Pagal ryšio sąlygų skaičių.
Apverčiami ir negrįžtami mechanizmai
Pagal nuorodų judėjimo galimybę sistemoje, palyginti su sąlyginai fiksuotos jungties pasirinkimu, išskiriami grįžtamieji ir negrįžtamieji CP.
Jei mechanizme bet kuris elementas, esantis laisvoje būsenoje, pakartoja sąlyginį stacionarios būsenos elemento santykinį judėjimą, tai kinematinė pora laikoma grįžtama (pavyzdys – vienos judančios poros).
Jei mechanizme veikia kiekvienas laisvos būsenos elementasjos santykinis judėjimas skiriasi nuo kitų, tada tokia pora yra negrįžtama.
Pavarų tipai mechanikoje
Mechaninė transmisija suprantama kaip mechaninė sistema, kuri variklio kinematiką ir energiją paverčia tokia forma, kuri būtų priimtina mašinų darbiniams organams, kad galėtų veikti tam tikru režimu.
Perdavimas vyksta:
- Pavaros tipas. Tokia jungtis yra pastatyta ant cilindrinių ir kūginių elementų. Pirmieji judesį perduoda vienoje plokštumoje, antrieji – kampu. Pavaros pasižymi kompaktiškumu ir galimybe perduoti didelę galią. Jie yra labai efektyvūs, tačiau kelia triukšmą ir juos reikia tepti.
- Varžto tipas. Be klasikinio varžto, į šią kategoriją įeina hipoidinės ir sliekinės pavaros. Pastarasis mechaninės transmisijos tipas naudojamas tada, kai reikia gauti didelį perdavimo skaičių. Jie taip pat išsiskiria tylumu ir sklandumu bei galimybe savarankiškai stabdyti. Trūkumai yra mažas efektyvumas ir didelis susidėvėjimas.
- Ant lanksčių elementų. Čia judesys ir energija perduodami toje pačioje plokštumoje per įvairius diržus ir grandines. Diržinės pavaros yra paprastos ir gali įveikti didelius atstumus.
- Trinties tipas. Tokio pobūdžio ryšiams taikoma trinties jėga. Jie naudojami mechanizmuose, kurių veikimas vyksta sunkiomis sąlygomis.
Kamuolio tipas
Pagrindinė rutulinės jungties paskirtis,kad vairo stovo vairo trauklė būtų sujungta per svirtį su pasukamu rato stovu. Vyrių konstrukcijoje yra antgalis; Į jį įmontuoti krekeriai, spyruoklė, užspaudžiamasis dangtelis, rutulinis kaištis, alyva. Spyruoklė spaudžia rutulinės jungties krekerius, kurie laiko kaištį sferiniais paviršiais. Ši konstrukcija užtikrina, kad mechanizmas veiktų net tada, kai jis susidėvėjęs.
Šarnyras
Vyriai arba stogeliai yra mechanizmai, sukurti cilindrinio vyrio pagrindu. Jie skirti atidaryti ir uždaryti duris, langus, baldų duris. Lanksto konstrukcijoje yra dvi stačiakampės drobės (kortelės), kuriose išgręžtos tvirtinimo skylės ir strypas. Vyriški vyriai daugiausia gaminami iš plieno ir įvairių lydinių.
Išvada
Įdomu tai, kad žmogaus sąnariai yra visi pagrindiniai aukščiau aprašyti kinematinių porų tipai. Todėl poreikis suprasti mechanikoje vykstančius procesus yra akivaizdus.
