Bez kinematického diagramu si nemožno predstaviť žiadny typ zariadenia. Hovoríme o autách, traktoroch, obrábacích strojoch a jednoduchších typoch mechanizmov. Vo všeobecnosti je kinematika špeciálnym odborom v mechanike, ktorý je zameraný na štúdium vlastností väzieb v mechanizmoch. Veda umožňuje kinematickú analýzu tým, že študuje trajektórie pohybu spojov, určuje body, polohy a rýchlosti prvkov. Dosiahnutie konečného výsledku je nemožné bez zdôvodnenia konceptu „kinematickej schémy“, o ktorej sa bude diskutovať v tomto článku.
Čo je to kinematická schéma? Základné pojmy
Ak stručne odpoviete na túto otázku, potom je kinematický diagram akýmsi nákresom alebo dokumentom, ktorý zobrazuje všetky mechanické väzby s rozmermi. častoprepojenia obvodov sa nazývajú kinematické páry. Ak to definujeme vo vedeckom jazyku, tak ide o konjugované pevné prvky v množstve 2 kusy, ktoré vzhľadom na podmienky komunikácie obmedzujú vzájomný pohyb.
Prítomnosť dimenzií je potrebná na vykonávanie kinematickej analýzy, ktorá študuje základy pohybu mechanizmov, ich trajektórie a rýchlosti. Kinematické problémy je možné riešiť graficky aj experimentálne.
Vo všeobecnosti hovoríme o kinematickej schéme, keď analyzujeme typ mechanizmu. Nazývajú to určitý systém telies, ktorý premieňa pohyb jedných na požadovaný pohyb druhých. Zloženie akéhokoľvek mechanického prvku zahŕňa prepojenia - niekoľko pevných častíc pevne prepojených. Odkaz, ktorý sa považuje za pevný, sa nazýva stojan.
Prvok kinematického páru alebo spojenia je systém plôch a línií, pozdĺž ktorých jeden článok prichádza do kontaktu s druhým. Tento bod sa tiež nazýva spojovací uzol.
Oblasti použitia kinematických schém
Kinematická schéma sa používa úplne vo všetkých oblastiach priemyslu - strojárstvo, výroba obrábacích strojov atď. Všetky pravidlá vykonávania upravuje špeciálny dokument - takzvaný GOST.
Pravidlá implementácie schém
Na kreslenie kinematických nákresov platí niekoľko základných zákonov:
- Dokument je možné vyhotoviť na papieri aj na elektronickom médiu. Návrhové schémy sa odporúča vypracovať na jeden list s možnosťou rozdelenia na požadované formátypri tlači.
- V prípade použitia zložitých schém je povolené použitie multimediálnych nástrojov, to znamená, že je možné zobraziť pohyb v dynamike vizuálnym spôsobom.
Kinematické výkresy sú rozdelené do troch typov: hlavné, štrukturálne a funkčné. Pravidlá ich zostavovania sa tiež navzájom líšia.
Čo sa týka schém zapojenia, obrázok musí nevyhnutne znázorňovať všetky druhy spojení medzi prvkami. Dokument sa poskytuje vo forme skenu. Hlavná kinematická schéma, ktorej označenie uvádza vývojár na okrajoch, musí byť v obryse produktu znázornená v axonometrickej projekcii. Podrobnejšie pravidlá ich prípravy možno nájsť v súlade s GOST 2.303 a 2.701.
Hlavný rozdiel medzi blokovými schémami a schémami zapojenia je v tom, že prvé znázorňujú funkčné časti produktu a vzťah medzi nimi. Spravidla sú prezentované vo forme grafických obrázkov alebo analytického záznamu.
Funkčné diagramy znázorňujú vzťah medzi časťami prvkov, ktoré sú znázornené jednoduchými geometrickými tvarmi.
Kto reguluje správnosť schém?
Pravidlá zostavovania sú uvedené v medzištátnych dokumentoch o štandardizácii. Mnoho krajín sveta hlasovalo za nadobudnutie platnosti tohto dokumentu pred mnohými rokmi. Z času na čas sa v GOST vykonajú zmeny, je to pochopiteľné - vedecký pokrok sa nezastaví, veda sa vyvíja a s ňou sa menia aj regulačné dokumenty. Okrem tohohlavná norma, pravidlá implementácie kinematických diagramov sú predpísané v Jednotnom systéme projektovej dokumentácie
Určenie štruktúry mechanizmov
Ako je uvedené vyššie, všetky mechanizmy pozostávajú z určitého počtu kinematických párov. Delia sa na niekoľko hlavných:
- podľa typu pripojenia - na nižšie a vyššie;
- podľa spôsobu uzatvorenia;
- pre relatívny pohyb vo dvojiciach – pre translačný, rotačný, valcový atď.
Kinematické schémy mechanizmov určujú ich štruktúru. Ak dáte tomuto pojmu definíciu, potom je to súhrn všetkých prvkov zariadenia a vzťahy medzi nimi. Okrem toho, aby ste určili štruktúru mechanizmu, musíte určiť zloženie prichádzajúcich odkazov.
Na základe vyššie uvedených klasifikácií sa rozlišujú hlavné typy prvkov stroja, ktoré určujú jeho štruktúru:
- stand;
- rod;
- crank;
- creeper.
Typy mechanizmov
Existuje veľké množstvo rôznych dizajnov. Mechanizmy sa najčastejšie delia na:
- páka alebo tyč;
- friction;
- cam;
- mechanizmy s flexibilnými odkazmi;
- ozubené a iné
Medzi hlavné klasifikácie mechanizmov patrí jedna, ktorá ich rozdeľuje do troch skupín:
- funkčné (podľa princípu technologického postupu);
- štrukturálne (podľa štruktúry);
- štrukturálne-konštruktívne (podľa konštruktívnych princípov).
Viac podrobností o kinematických schémach bude popísaných na príklade elektrického pohonu.
Čo je to pohon? Jeho účel
Skôr ako hovoríme o kinematickej schéme pohonu, musíte vedieť, čo to je. Pohon je špeciálne zariadenie, ktoré poháňa stroj pomocou motora. Inými slovami, mechanizmus sa začne pohybovať z toku energie, ktorá pochádza buď z motora, alebo z prídavných prvkov. Kinematická schéma prevodovky je nevyhnutná pri štúdiu pojmu „pohon“. Toto zariadenie je mechanizmus závitovkových alebo ozubených kolies, ktorý prenáša rotáciu z motora priamo na hriadeľ stroja. Jeho telo sa skladá z ložísk, hriadeľov a ozubených kolies.
Kinematický diagram pohonu
V každom pohone majú všetky vzájomne prepojené prvky na seba určitý vplyv. To znamená, že štúdium pohybu iba jedného článku nebude stačiť, je dôležité vziať do úvahy ich vzájomný vplyv. Na tento účel vedú všetky sily v konštrukcii k jedinému bodu, zvyčajne k hriadeľu motora. Kinematická schéma pohonu sa nazýva ekvivalentná a parametre sa nazývajú redukované.
Schémy tohto zariadenia pozostávajú z takých základných prvkov ako:
- elektrický motor;
- otvorený prevod;
- reducer;
- hnací hriadeľ stroja;
- coupling.
Toto je klasická kompozíciakinematický diagram, niektoré prvky môžu chýbať.
Kinetický diagram iných mechanizmov
Kinematika je veda, ktorá študuje rôzne návrhy, preto má schéma pre každý typ zariadenia svoju vlastnú. Zvážte výkres najbežnejšej jednotky - stroja. Samozrejme, existuje množstvo ďalších mechanizmov a štúdium ich schém môže zabrať veľa času. Obrázky zložitých štruktúr podrobnejšie skúmajú vedci, mechanici a milovníci kinematiky.
Obrábací stroj je jednoduchým príkladom mechanizmu, ktorý je poháňaný určitými silami. Výkonnými orgánmi dizajnu sú: stôl, strmeň, vreteno a ďalšie detaily. Kinematické reťazce stroja pozostávajú z rôznych ozubených kolies, ktoré sú umiestnené v určitom poradí. Kinematické prevodové schémy môžu zahŕňať remeňový, ozubený alebo šnekový mechanizmus. Na výkrese sú všetky prvky označené špeciálnymi znakmi, ktoré sú predpísané v GOST 3462-61. Kinematický diagram stroja nevyhnutne zahŕňa kroky vodiacich skrutiek, modulov na vstup šneku, otáčky motora, výkon atď.
Moderné zariadenia majú nielen mechanické prevody, často sa používajú hydraulické alebo pneumatické zariadenia, a preto v pasoch obrábacích strojov nenájdete kinematické schémy, ale kombinované pneumohydraulické alebo elektrické.
Moderný svet strojov a dielov je obrovský, existujú tisíce rôznych mechanizmov a prvkov. Avšak každý mechanickýjednotka má vlastnú kinematickú schému, či už ide o žeriav, záves automobilu, kovoobrábací stroj alebo vrtnú súpravu. Kinematické výkresy a popisy dizajnu pomáhajú pochopiť štruktúru a zloženie mechanizmov, uľahčujú proces štúdia pohybu prvkov a článkov v reťazci. Vďaka takýmto schémam a kinematike vo všeobecnosti vedecký a technologický pokrok nestojí na mieste, objavujú sa stále pokročilejšie mechanizmy, stroje a zostavy, ktoré aktívne vstupujú do našich životov.
