Fără o diagramă cinematică, este imposibil să ne imaginăm orice tip de echipament. Vorbim despre mașini, tractoare, mașini-unelte și tipuri mai simple de mecanisme. În general, cinematica este un departament special în mecanică, care are ca scop studierea proprietăților legăturilor în mecanisme. Știința permite analiza cinematică prin studierea traiectoriilor de mișcare a legăturilor, determinând puncte, poziții și viteze ale elementelor. Atingerea rezultatului final este imposibilă fără fundamentarea conceptului de „schemă cinematică”, care va fi discutat în acest articol.
Ce este o schemă cinematică? Concepte de bază
Dacă răspundeți pe scurt la această întrebare, atunci diagrama cinematică este un fel de desen sau document, ca să spunem așa, care arată toate legăturile mecanice cu dimensiuni. De multe orilegăturile circuitelor se numesc perechi cinematice. Dacă îl definim în limbaj științific, atunci acestea sunt elemente solide conjugate în cantitate de 2 bucăți, care, datorită condițiilor de comunicare, limitează mișcarea reciprocă.
Prezența dimensiunilor este necesară pentru efectuarea analizei cinematice, care studiază bazele mișcării mecanismelor, traiectoriile și vitezele acestora. Problemele de cinematică pot fi rezolvate atât grafic, cât și experimental.
În general, vorbim despre schema cinematică atunci când analizăm tipul de mecanism. Ei îl numesc un anumit sistem de corpuri care transformă mișcarea unora pentru mișcarea cerută a altora. Compoziția oricărui element mecanic include legături - mai multe particule solide interconectate rigid. O legătură care este considerată fixă se numește rack.
Un element al unei perechi cinematice sau al unei legături este un sistem de suprafețe și linii de-a lungul cărora o legătură intră în contact cu alta. Acest punct mai este numit și nodul de joncțiune.
Domenii de aplicare a schemelor cinematice
Schema cinematică este utilizată în absolut toate domeniile industriei - inginerie mecanică, construcție de mașini-unelte etc. Toate regulile de execuție sunt reglementate de un document special - așa-numitul GOST.
Reguli pentru implementarea schemelor
Există mai multe legi de bază pentru realizarea desenelor cinematice:
- Documentul poate fi realizat atât pe hârtie, cât și pe suport electronic. Se recomandă întocmirea diagramelor de proiectare pe o singură foaie cu posibilitatea de a o împărți în formatele necesarela imprimare.
- În cazul utilizării schemelor complexe, este permisă utilizarea instrumentelor multimedia, adică este posibil să se arate mișcarea în dinamică într-un mod vizual.
Desenele cinematice sunt împărțite în trei tipuri: principale, structurale și funcționale. Regulile pentru compilarea acestora diferă și una de ceal altă.
În ceea ce privește schemele de circuit, figura trebuie să prezinte neapărat tot felul de conexiuni între elemente. Documentul este furnizat sub forma unei scanări. Diagrama cinematică principală, ale cărei denumiri le indică dezvoltatorul în margini, trebuie să fie reprezentată în schița produsului într-o proiecție axonometrică. Reguli mai detaliate pentru pregătirea lor pot fi găsite în conformitate cu GOST 2.303 și 2.701.
Principala diferență dintre diagramele bloc și schemele de circuit este că primele descriu părțile funcționale ale produsului și relația dintre ele. De regulă, acestea sunt prezentate sub formă de imagini grafice sau de o înregistrare analitică.
Diagramele funcționale ilustrează relația dintre părțile elementelor, care sunt reprezentate prin forme geometrice simple.
Cine reglementează corectitudinea schemelor?
Regulile de compilare sunt precizate în documentele interstatale privind standardizarea. Multe țări ale lumii au votat pentru intrarea în vigoare a acestui document în urmă cu mulți ani. Din când în când, se fac modificări la GOST, acest lucru este de înțeles - progresul științific nu stă pe loc, știința se dezvoltă și, odată cu aceasta, documentele de reglementare suferă modificări. În afară destandardul principal, regulile de implementare a diagramelor cinematice sunt prescrise în Sistemul unificat pentru documentația de proiectare.
Determinarea structurii mecanismelor
După cum sa menționat mai sus, toate mecanismele constau dintr-un anumit număr de perechi cinematice. Acestea sunt împărțite în mai multe principale:
- după tipul de conexiune - spre mai mic și mai mare;
- conform metodei de închidere;
- pentru mișcarea relativă în perechi - pentru translație, rotație, cilindrică etc.
Schemele cinematice ale mecanismelor determină structura acestora. Dacă dai acestui concept o definiție, atunci este totalitatea tuturor elementelor dispozitivului și relațiile dintre ele. În plus, pentru a determina structura mecanismului, trebuie să stabiliți compoziția linkurilor de intrare.
Pe baza clasificărilor de mai sus, se disting principalele tipuri de elemente de mașină care îi determină structura:
- stand;
- rod;
- crank;
- creeper.
Tipuri de mecanisme
Există un număr mare de modele diferite. Cel mai adesea, mecanismele sunt împărțite în:
- pârghie sau tijă;
- frecare;
- cam;
- mecanisme cu legături flexibile;
- dinți și altele
Printre principalele clasificări ale mecanismelor, există una care le împarte în trei grupe:
- funcțional (conform principiului procesului tehnologic);
- structural (după structură);
- structural-constructiv (după principii constructive).
Mai multe detalii despre diagramele cinematice vor fi descrise folosind exemplul unei acționări electrice.
Ce este o unitate? Scopul său
Înainte de a vorbi despre schema cinematică a unității, trebuie să știi ce este. Acționarea este un dispozitiv special care conduce mașina cu ajutorul unui motor. Cu alte cuvinte, mecanismul începe să se miște din fluxul de energie, care provine fie de la motor, fie de la elemente suplimentare. Schema cinematică a cutiei de viteze este indispensabilă atunci când se studiază conceptul de „drive”. Acest dispozitiv este un mecanism de roți melcate sau dințate care transmite rotația de la motor direct la arborele mașinii. Corpul său este alcătuit din rulmenți, arbori și roți dințate.
Diagrama cinematică a motorului
În orice unitate, toate elementele conectate între ele au o anumită influență unul asupra celuil alt. Adică, studierea mișcării unei singure verigi nu va fi suficientă, este important să se țină cont de influența lor reciprocă. Pentru a face acest lucru, toate forțele din structură conduc la un singur punct, de obicei arborele motorului. Schema cinematică a unității se numește echivalent, iar parametrii se numesc reduse.
Schemele acestui echipament constau din elemente de bază precum:
- motor electric;
- transfer deschis;
- reductor;
- arborele de antrenare a mașinii;
- cuplaj.
Aceasta este o compoziție clasicădiagramă cinematică, unele elemente pot lipsi.
Diagrama cinetică a altor mecanisme
Cinematica este o știință care studiază diverse modele, prin urmare, pentru orice tip de echipament, schema are propria sa. Luați în considerare desenul celei mai comune unități - mașina. Desigur, există o serie de alte mecanisme, iar studierea schemelor lor poate dura mult timp. Imaginile structurilor complexe sunt examinate mai detaliat de oamenii de știință, mecanici și iubitorii de cinematică.
O mașină-uneltă este un exemplu simplu de mecanism care este antrenat de anumite forțe. Organele executive ale designului sunt: masa, etrierul, fusul si alte detalii. Lanțurile cinematice ale mașinii constau din diferite roți dințate, care sunt plasate într-o anumită secvență. Schemele de transmisie cinematică pot include mecanisme cu curele, angrenaje sau melcate. În desen, toate elementele sunt indicate prin semne speciale, care sunt prescrise în GOST 3462-61. Schema cinematică a mașinii include în mod necesar pașii șuruburilor de plumb, modulelor de intrare melcat, turația motorului, puterea etc.
Echipamentele moderne nu au doar transmisii mecanice, de multe ori se folosesc dispozitive hidraulice sau pneumatice și, în consecință, în pașapoartele mașinilor-unelte se găsesc nu diagrame cinematice, ci combinate pneumohidraulice sau electrice.
Lumea modernă a mașinilor și a pieselor este imensă, există mii de mecanisme și elemente diferite. Cu toate acestea, fiecare mecanicunitatea are propria sa schemă cinematică, fie că este o macara, o suspensie de mașină, o mașină de tăiat metal sau o instalație de foraj. Desenele cinematice și descrierile de proiectare ajută la înțelegerea structurii și compoziției mecanismelor, facilitează procesul de studiu a mișcării elementelor și legăturilor într-un lanț. Datorită unor astfel de scheme și științei cinematicii în general, progresul științific și tehnologic nu stă pe loc, apar mecanisme, mașini și ansambluri din ce în ce mai avansate care intră activ în viața noastră.
