Utan ett kinematiskt diagram är det omöjligt att föreställa sig någon typ av utrustning. Vi pratar om bilar, traktorer, verktygsmaskiner och enklare typer av mekanismer. Generellt sett är kinematik en specialavdelning i mekanik, som syftar till att studera egenskaperna hos länkar i mekanismer. Vetenskap möjliggör kinematisk analys genom att studera banorna för rörelser av länkar, bestämma punkter, positioner och hastigheter för element. Att uppnå det slutliga resultatet är omöjligt utan att underbygga konceptet "kinematiskt schema", som kommer att diskuteras i den här artikeln.
Vad är ett kinematiskt schema? Grundläggande begrepp
Om du kort besvarar denna fråga, så är kinematiskt diagram en sorts ritning eller dokument, så att säga, som visar alla mekaniska länkar med dimensioner. Oftakretslänkarna kallas kinematiska par. Om vi definierar det på ett vetenskapligt språk, så är dessa konjugerade solida element i mängden 2 stycken, som på grund av kommunikationsförhållandena begränsar varandras rörelser.
Närvaron av dimensioner är nödvändig för att utföra kinematisk analys, som studerar grunderna för mekanismernas rörelse, deras banor och hastigheter. Kinematikproblem kan lösas både grafiskt och experimentellt.
I allmänhet talar vi om det kinematiska schemat när vi analyserar typen av mekanism. De kallar det ett visst system av kroppar som förvandlar vissas rörelser för andras nödvändiga rörelser. Sammansättningen av alla mekaniska element inkluderar länkar - flera fasta partiklar styvt sammankopplade. En länk som anses vara fixad kallas ett rack.
Ett element i ett kinematiskt par eller länk är ett system av ytor och linjer längs vilka en länk kommer i kontakt med en annan. Denna punkt kallas även knutpunktsnoden.
Användningsområden för kinematiska scheman
Det kinematiska schemat används inom absolut alla industriområden - maskinteknik, verktygsmaskiner, etc. Alla utföranderegler regleras av ett speciellt dokument - den så kallade GOST.
Regler för implementering av system
Det finns flera grundläggande lagar för att rita kinematiska ritningar:
- Dokumentet kan göras både på papper och på elektroniska medier. Det rekommenderas att rita designdiagram på ett ark med möjlighet att dela upp det i de format som krävsvid utskrift.
- Vid användning av komplexa scheman är användningen av multimediaverktyg tillåten, det vill säga det är möjligt att visa rörelse i dynamiken på ett visuellt sätt.
Kinematiska ritningar är indelade i tre typer: huvudsakliga, strukturella och funktionella. Reglerna för att sammanställa dem skiljer sig också från varandra.
När det gäller kretsscheman måste figuren nödvändigtvis visa alla typer av kopplingar mellan element. Dokumentet tillhandahålls i form av en skanning. Det huvudsakliga kinematiska diagrammet, vars beteckningar utvecklaren anger i marginalerna, måste avbildas i produktkonturen i en axonometrisk projektion. Mer detaljerade regler för deras förberedelse finns i enlighet med GOST 2.303 och 2.701.
Den största skillnaden mellan blockscheman och kretsscheman är att de första visar produktens funktionella delar och förhållandet mellan dem. Som regel presenteras de i form av grafiska bilder eller en analytisk post.
Funktionella diagram illustrerar förhållandet mellan delar av element, som avbildas av enkla geometriska former.
Vem reglerar schemats riktighet?
Reglerna för kompilering anges i mellanstatliga dokument om standardisering. Många länder i världen röstade för att detta dokument skulle träda i kraft för många år sedan. Från tid till annan görs ändringar i GOST, detta är förståeligt - vetenskapliga framsteg står inte stilla, vetenskapen utvecklas, och med den genomgår regleringsdokument förändringar. Förutomhuvudstandarden, reglerna för implementering av kinematiska diagram är föreskrivna i Unified System for Design Documentation.
Bestämning av mekanismernas struktur
Som nämnts ovan består alla mekanismer av ett visst antal kinematiska par. De är uppdelade i flera huvudsakliga:
- efter typ av anslutning - till lägre och högre;
- enligt stängningsmetoden;
- för relativ rörelse i par - för translationell, roterande, cylindrisk, etc.
Kinematiska mekanismer bestämmer deras struktur. Om du ger detta begrepp en definition, är det helheten av alla delar av enheten och relationerna mellan dem. För att bestämma strukturen på mekanismen måste du dessutom fastställa sammansättningen av de inkommande länkarna.
Baserat på ovanstående klassificeringar särskiljs huvudtyperna av maskinelement som bestämmer dess struktur:
- stativ;
- stav;
- crank;
- creeper.
Typer av mekanismer
Det finns ett stort antal olika mönster. Oftast är mekanismerna indelade i:
- spak eller stång;
- friction;
- kamera;
- mekanismer med flexibla länkar;
- tandad och andra
Bland huvudklassificeringarna av mekanismer finns det en som delar in dem i tre grupper:
- funktionell (enligt principen för den tekniska processen);
- strukturell (efter struktur);
- strukturellt-konstruktivt (enligt konstruktiva principer).
Mer detaljer om kinematiska diagram kommer att beskrivas med exemplet på en elektrisk drivning.
Vad är en drive? Dess syfte
Innan du pratar om det kinematiska schemat för enheten måste du veta vad det är. Drivningen är en speciell anordning som driver maskinen med hjälp av en motor. Med andra ord börjar mekanismen röra sig från energiflödet, som kommer antingen från motorn eller från ytterligare element. Växellådans kinematiska schema är oumbärligt när man studerar konceptet "drivning". Denna enhet är en mekanism av snäck- eller kugghjul som överför rotation från motorn direkt till maskinaxeln. Dess kropp består av lager, axlar och kugghjul.
Kinematiskt diagram över enheten
I alla enheter har alla element som är kopplade till varandra ett visst inflytande på varandra. Det vill säga att studera rörelsen för endast en länk kommer inte att räcka, det är viktigt att ta hänsyn till deras ömsesidiga inflytande. För att göra detta leder alla krafter i strukturen till en enda punkt, vanligtvis motoraxeln. Det kinematiska schemat för frekvensomriktaren kallas ekvivalent, och parametrarna kallas reducerade.
Planen för denna utrustning består av sådana grundläggande element som:
- elektrisk motor;
- öppen överföring;
- reducer;
- maskinens drivaxel;
- coupling.
Detta är en klassisk kompositionkinematiskt diagram, vissa element kan saknas.
Kinetiskt diagram över andra mekanismer
Kinematics är en vetenskap som studerar olika konstruktioner, därför har schemat sin egen för alla typer av utrustning. Tänk på ritningen av den vanligaste enheten - maskinen. Naturligtvis finns det ett antal andra mekanismer, och att studera deras system kan ta mycket tid. Bilder av komplexa strukturer undersöks mer i detalj av forskare, mekaniker och älskare av kinematik.
En verktygsmaskin är ett enkelt exempel på en mekanism som drivs av vissa krafter. De verkställande organen för designen är: bord, bromsok, spindel och andra detaljer. Maskinkinematikkedjorna består av olika växlar, som placeras i en viss sekvens. Kinematiska transmissionsscheman kan innefatta rem-, växel- eller snäckmekanismer. På ritningen indikeras alla element med speciella tecken, som föreskrivs i GOST 3462-61. Maskinens kinematiska diagram inkluderar nödvändigtvis stegen för ledarskruvarna, snäckinmatningsmodulerna, motorvarvtal, effekt, etc.
Modern utrustning har inte bara mekaniska växellådor, ofta används hydrauliska eller pneumatiska anordningar, och följaktligen kan du i verktygsmaskinernas pass inte hitta kinematiska diagram, utan kombinerade pneumohydrauliska eller elektriska..
Den moderna världen av maskiner och delar är enorm, det finns tusentals olika mekanismer och element. Men varje mekaniskenheten har sitt eget kinematiska schema, oavsett om det är en kran, en bilupphängning, en metallkapningsmaskin eller en borrigg. Kinematiska ritningar och designbeskrivningar hjälper till att förstå strukturen och sammansättningen av mekanismer, underlättar processen att studera rörelsen av element och länkar i en kedja. Tack vare sådana scheman och vetenskapen om kinematik i allmänhet står inte de vetenskapliga och tekniska framstegen stilla, fler och mer avancerade mekanismer, maskiner och sammansättningar dyker upp som aktivt kommer in i våra liv.
