Bez schematu kinematycznego nie można sobie wyobrazić żadnego rodzaju sprzętu. Mówimy o samochodach, ciągnikach, obrabiarkach i prostszych typach mechanizmów. Ogólnie rzecz biorąc, kinematyka to specjalny dział mechaniki, którego celem jest badanie właściwości ogniw w mechanizmach. Nauka pozwala na analizę kinematyczną poprzez badanie trajektorii ruchu ogniw, wyznaczanie punktów, pozycji i prędkości elementów. Osiągnięcie efektu końcowego jest niemożliwe bez uzasadnienia koncepcji „schematu kinematycznego”, o którym będzie mowa w tym artykule.
Co to jest schemat kinematyczny? Podstawowe pojęcia
Jeśli krótko odpowiesz na to pytanie, to schemat kinematyczny jest rodzajem rysunku lub dokumentu, że tak powiem, który pokazuje wszystkie mechaniczne połączenia z wymiarami. Częstołącza obwodu nazywane są parami kinematycznymi. Jeśli zdefiniujemy to w języku naukowym, to są to sprzężone elementy stałe w ilości 2 sztuk, które ze względu na warunki komunikacji ograniczają się wzajemnie.
Obecność wymiarów jest niezbędna do przeprowadzenia analizy kinematycznej, która bada podstawy ruchu mechanizmów, ich trajektorie i prędkości. Problemy kinematyczne można rozwiązywać zarówno graficznie, jak i eksperymentalnie.
Zasadniczo mówimy o schemacie kinematycznym, gdy analizujemy typ mechanizmu. Nazywają to pewnym układem ciał, który przekształca ruch jednych w wymagany ruch innych. Skład dowolnego elementu mechanicznego obejmuje ogniwa - kilka stałych cząstek sztywno połączonych. Łącze, które jest uważane za stałe, nazywa się stojakiem.
Element pary lub ogniwa kinematycznego to system powierzchni i linii, wzdłuż których jedno ogniwo styka się z drugim. Ten punkt jest również nazywany węzłem połączenia.
Obszary zastosowań schematów kinematycznych
Schemat kinematyczny jest stosowany w absolutnie wszystkich dziedzinach przemysłu - inżynierii mechanicznej, budowie obrabiarek itp. Wszystkie zasady wykonania reguluje specjalny dokument - tak zwany GOST.
Zasady wdrażania schematów
Istnieje kilka podstawowych praw do tworzenia rysunków kinematycznych:
- Dokument może być sporządzony zarówno na papierze, jak i na nośnikach elektronicznych. Zaleca się sporządzanie schematów projektowych na jednym arkuszu z możliwością podziału na wymagane formatypodczas drukowania.
- W przypadku stosowania skomplikowanych schematów dozwolone jest wykorzystanie narzędzi multimedialnych, czyli możliwe jest dynamiczne pokazanie ruchu w sposób wizualny.
Rysunki kinematyczne dzielą się na trzy typy: główny, konstrukcyjny i funkcjonalny. Zasady ich kompilacji również różnią się od siebie.
Jeśli chodzi o schematy obwodów, rysunek musi koniecznie pokazywać wszystkie rodzaje połączeń między elementami. Dokument dostarczany jest w formie skanu. Główny schemat kinematyczny, którego oznaczenie wywoływacz wskazuje na marginesach, musi być przedstawiony na obrysie produktu w rzucie aksonometrycznym. Bardziej szczegółowe zasady ich przygotowania można znaleźć zgodnie z GOST 2.303 i 2.701.
Główna różnica między schematami blokowymi a schematami obwodów polega na tym, że te pierwsze przedstawiają funkcjonalne części produktu i relacje między nimi. Z reguły przedstawiane są w formie obrazów graficznych lub zapisu analitycznego.
Schematy funkcjonalne ilustrują relacje między częściami elementów, które są przedstawione za pomocą prostych kształtów geometrycznych.
Kto reguluje poprawność schematów?
Zasady kompilacji są określone w dokumentach międzystanowych dotyczących standaryzacji. Wiele krajów świata już wiele lat temu głosowało za wejściem w życie tego dokumentu. Od czasu do czasu w GOST wprowadzane są zmiany, jest to zrozumiałe - postęp naukowy nie stoi w miejscu, nauka się rozwija, a wraz z nią zmieniają się dokumenty regulacyjne. Opróczgłównym standardem, zasady realizacji wykresów kinematycznych są określone w Zunifikowanym Systemie Dokumentacji Projektowej.
Określenie struktury mechanizmów
Jak wspomniano powyżej, wszystkie mechanizmy składają się z pewnej liczby par kinematycznych. Są one podzielone na kilka głównych:
- według typu połączenia - na niższe i wyższe;
- zgodnie z metodą zamykania;
- dla ruchu względnego w parach - dla ruchu postępowego, obrotowego, cylindrycznego itp.
Schematy kinematyczne mechanizmów determinują ich strukturę. Jeśli nadasz temu pojęciu definicję, to jest to całość wszystkich elementów urządzenia i relacji między nimi. Ponadto, aby określić strukturę mechanizmu, musisz ustalić skład linków przychodzących.
Na podstawie powyższych klasyfikacji rozróżnia się główne typy elementów maszyn, które decydują o jej budowie:
- stoisko;
- pręt;
- korba;
- pełzacz.
Rodzaje mechanizmów
Istnieje wiele różnych wzorów. Najczęściej mechanizmy dzielą się na:
- dźwignia lub drążek;
- tarcie;
- kamera;
- mechanizmy z elastycznymi linkami;
- zębowe i inne
Wśród głównych klasyfikacji mechanizmów jest jedna, która dzieli je na trzy grupy:
- funkcjonalne (zgodnie z zasadą procesu technologicznego);
- strukturalne (według struktury);
- strukturalno-konstruktywny (zgodnie z konstruktywnymi zasadami).
Więcej szczegółów na temat schematów kinematycznych zostanie opisanych na przykładzie napędu elektrycznego.
Co to jest dysk? Jego cel
Zanim zaczniesz mówić o schemacie kinematycznym napędu, musisz wiedzieć, co to jest. Napęd to specjalne urządzenie, które napędza maszynę za pomocą silnika. Innymi słowy, mechanizm zaczyna poruszać się z przepływu energii, która pochodzi albo z silnika, albo z dodatkowych elementów. Schemat kinematyczny skrzyni biegów jest niezbędny podczas badania koncepcji „napędu”. Urządzenie to jest mechanizmem kół ślimakowych lub zębatych, który przenosi obroty z silnika bezpośrednio na wał maszyny. Jego korpus składa się z łożysk, wałów i kół zębatych.
Schemat kinematyczny napędu
W każdym napędzie wszystkie połączone ze sobą elementy mają na siebie pewien wpływ. Oznacza to, że badanie ruchu tylko jednego ogniwa nie wystarczy, ważne jest, aby wziąć pod uwagę ich wzajemny wpływ. Aby to zrobić, wszystkie siły w konstrukcji prowadzą do jednego punktu, zwykle wału silnika. Schemat kinematyczny napędu nazywa się równoważnym, a parametry nazywane są zredukowanymi.
Schematy tego sprzętu składają się z takich podstawowych elementów jak:
- silnik elektryczny;
- otwórz przelew;
- reduktor;
- wał napędowy maszyny;
- sprzężenie.
To klasyczna kompozycjaschemat kinematyczny, może brakować niektórych elementów.
Schemat kinetyczny innych mechanizmów
Kinematyka to nauka badająca różne projekty, dlatego dla każdego rodzaju sprzętu schemat ma swój własny. Rozważ rysunek najczęstszej jednostki - maszyny. Oczywiście istnieje szereg innych mechanizmów, a przestudiowanie ich schematów może zająć dużo czasu. Obrazy złożonych struktur są szczegółowo badane przez naukowców, mechaników i miłośników kinematyki.
Obrabiarka to prosty przykład mechanizmu napędzanego przez określone siły. Organami wykonawczymi projektu są: stół, suwmiarka, wrzeciono i inne detale. Łańcuchy kinematyczne maszyny składają się z różnych kół zębatych, które są umieszczone w określonej kolejności. Schematy przekładni kinematycznej mogą obejmować mechanizmy pasowe, zębate lub ślimakowe. Na rysunku wszystkie elementy są oznaczone specjalnymi znakami, które są określone w GOST 3462-61. Schemat kinematyczny maszyny koniecznie obejmuje kroki śrub pociągowych, modułów wprowadzania ślimaków, prędkość obrotową silnika, moc itp.
Nowoczesny sprzęt ma nie tylko przekładnie mechaniczne, często stosuje się urządzenia hydrauliczne lub pneumatyczne, a zatem w paszportach obrabiarek można znaleźć nie schematy kinematyczne, ale kombinowane pneumohydrauliczne lub elektryczne.
Współczesny świat maszyn i części jest ogromny, istnieją tysiące różnych mechanizmów i elementów. Jednak każdy mechanicznyjednostka ma własny schemat kinematyczny, niezależnie od tego, czy jest to dźwig, zawieszenie samochodu, maszyna do cięcia metalu czy wiertnica. Rysunki kinematyczne i opisy projektów pomagają zrozumieć strukturę i skład mechanizmów, ułatwiają proces badania ruchu elementów i ogniw w łańcuchu. Dzięki takim schematom i ogólnie nauce kinematyki postęp naukowy i technologiczny nie stoi w miejscu, pojawiają się coraz bardziej zaawansowane mechanizmy, maszyny i zespoły, które aktywnie wkraczają w nasze życie.
