Uden et kinematisk diagram er det umuligt at forestille sig nogen form for udstyr. Vi taler om biler, traktorer, værktøjsmaskiner og enklere typer mekanismer. Generelt er kinematik en specialafdeling i mekanik, som har til formål at studere egenskaberne ved led i mekanismer. Videnskab giver mulighed for kinematisk analyse ved at studere banerne for bevægelse af forbindelser, bestemme punkter, positioner og hastigheder af elementer. At opnå det endelige resultat er umuligt uden at underbygge begrebet "kinematisk skema", som vil blive diskuteret i denne artikel.
Hvad er et kinematisk skema? Grundlæggende begreber
Hvis du kort besvarer dette spørgsmål, så er det kinematiske diagram en slags tegning eller dokument, så at sige, som viser alle de mekaniske led med dimensioner. Titkredsløbsleddene kaldes kinematiske par. Hvis vi definerer det i videnskabeligt sprog, så er disse konjugerede faste elementer i mængden af 2 stykker, som på grund af kommunikationsbetingelserne begrænser hinandens bevægelse.
Tilstedeværelsen af dimensioner er nødvendig for at udføre kinematisk analyse, som studerer det grundlæggende i bevægelsen af mekanismer, deres baner og hastigheder. Kinematiske problemer kan løses både grafisk og eksperimentelt.
Generelt taler vi om det kinematiske skema, når vi analyserer typen af mekanisme. De kalder det et bestemt system af kroppe, der transformerer nogles bevægelse til andres nødvendige bevægelse. Sammensætningen af ethvert mekanisk element inkluderer links - flere faste partikler, der er stift forbundet. Et link, der betragtes som fast, kaldes et rack.
Et element i et kinematisk par eller led er et system af overflader og linjer, langs hvilke et led kommer i kontakt med et andet. Dette punkt kaldes også knudepunktet.
Anvendelsesområder for kinematiske skemaer
Den kinematiske ordning bruges i absolut alle områder af industrien - maskinteknik, værktøjsmaskiner osv. Alle udførelsesregler er reguleret af et særligt dokument - den såkaldte GOST.
Regler for implementering af ordninger
Der er flere grundlæggende love for at tegne kinematiske tegninger:
- Dokumentet kan laves både på papir og elektroniske medier. Det anbefales at tegne designdiagrammer på ét ark med mulighed for at opdele det i de nødvendige formaterved udskrivning.
- Ved brug af komplekse skemaer er brugen af multimedieværktøjer tilladt, det vil sige, at det er muligt at vise bevægelse i dynamik på en visuel måde.
Kinematiske tegninger er opdelt i tre typer: principielle, strukturelle og funktionelle. Reglerne for kompilering af dem adskiller sig også fra hinanden.
Hvad angår kredsløbsdiagrammerne, skal figuren nødvendigvis vise alle former for forbindelser mellem elementer. Dokumentet leveres i form af en scanning. Det primære kinematiske diagram, hvis betegnelser udvikleren angiver i margenerne, skal afbildes i produktomridset i en aksonometrisk projektion. Mere detaljerede regler for deres forberedelse kan findes i overensstemmelse med GOST 2.303 og 2.701.
Den væsentligste forskel mellem blokdiagrammer og kredsløbsdiagrammer er, at de første viser de funktionelle dele af produktet og forholdet mellem dem. Som regel præsenteres de i form af grafiske billeder eller en analytisk registrering.
Funktionelle diagrammer illustrerer forholdet mellem dele af elementer, som er afbildet af simple geometriske former.
Hvem regulerer ordningernes rigtighed?
Reglerne for kompilering er beskrevet i mellemstatslige dokumenter om standardisering. Mange lande i verden stemte for ikrafttrædelsen af dette dokument for mange år siden. Fra tid til anden foretages ændringer i GOST, dette er forståeligt - videnskabelige fremskridt står ikke stille, videnskaben udvikler sig, og med det gennemgår regulatoriske dokumenter ændringer. Undtagenhovedstandarden, reglerne for implementering af kinematiske diagrammer er foreskrevet i Unified System for Design Documentation.
Bestemmelse af strukturen af mekanismer
Som nævnt ovenfor består alle mekanismer af et vist antal kinematiske par. De er opdelt i flere hovedtyper:
- efter type forbindelse - til lavere og højere;
- ifølge lukkemetoden;
- for relativ bevægelse i par - til translationel, roterende, cylindrisk osv.
Kinematiske skemaer af mekanismer bestemmer deres struktur. Hvis du giver dette koncept en definition, så er det helheden af alle elementer i enheden og forholdet mellem dem. For at bestemme strukturen af mekanismen skal du desuden etablere sammensætningen af de indgående links.
Baseret på ovenstående klassifikationer skelnes der mellem hovedtyperne af maskinelementer, der bestemmer dens struktur:
- stand;
- stang;
- crank;
- krybe.
Typer af mekanismer
Der er et stort antal forskellige designs. Oftest er mekanismer opdelt i:
- håndtag eller stang;
- friction;
- cam;
- mekanismer med fleksible links;
- tandede og andre
Blandt hovedklassifikationerne af mekanismer er der en, der opdeler dem i tre grupper:
- funktionel (i henhold til princippet om den teknologiske proces);
- strukturel (efter struktur);
- strukturelt-konstruktiv (ifølge konstruktive principper).
Flere detaljer om de kinematiske diagrammer vil blive beskrevet ved hjælp af eksemplet med et elektrisk drev.
Hvad er et drev? Dens formål
Før du taler om drevets kinematiske skema, skal du vide, hvad det er. Drevet er en speciel enhed, der driver maskinen ved hjælp af en motor. Med andre ord begynder mekanismen at bevæge sig fra strømmen af energi, som enten kommer fra motoren eller fra yderligere elementer. Gearkassens kinematiske skema er uundværligt, når man studerer begrebet "drev". Denne enhed er en mekanisme af snekke- eller tandhjul, der overfører rotation fra motoren direkte til maskinakslen. Dens krop består af lejer, aksler og gear.
Kinematisk diagram af drevet
I ethvert drev har alle elementer forbundet med hinanden en vis indflydelse på hinanden. Det vil sige, at studere bevægelsen af kun et link vil ikke være nok, det er vigtigt at tage hensyn til deres gensidige indflydelse. For at gøre dette fører alle kræfterne i strukturen til et enkelt punkt, norm alt motorakslen. Drevets kinematiske skema kaldes ækvivalent, og parametrene kaldes reduceret.
Planerne for dette udstyr består af sådanne grundlæggende elementer som:
- elektrisk motor;
- åben overførsel;
- reducer;
- maskinens drivaksel;
- kobling.
Dette er en klassisk kompositionkinematisk diagram, nogle elementer kan mangle.
Kinetisk diagram over andre mekanismer
Kinematics er en videnskab, der studerer forskellige designs, og derfor har ordningen sin egen for enhver type udstyr. Overvej tegningen af den mest almindelige enhed - maskinen. Selvfølgelig er der en række andre mekanismer, og det kan tage meget tid at studere deres ordninger. Billeder af komplekse strukturer undersøges mere detaljeret af videnskabsmænd, mekanikere og elskere af kinematik.
Et værktøjsmaskine er et simpelt eksempel på en mekanisme, der drives af bestemte kræfter. De udøvende organer for designet er: bord, skydelære, spindel og andre detaljer. Maskinkinematikkæderne består af forskellige gear, som er placeret i en bestemt rækkefølge. Kinematiske transmissionssystemer kan omfatte bælte-, gear- eller snekkemekanismer. På tegningen er alle elementer angivet med specielle tegn, som er foreskrevet i GOST 3462-61. Maskinens kinematiske diagram inkluderer nødvendigvis trinene for blyskruerne, snekkeindgangsmoduler, motorhastighed, effekt osv.
Moderne udstyr har ikke kun mekaniske transmissioner, der bruges ofte hydrauliske eller pneumatiske anordninger, og derfor kan du i værktøjsmaskiners pas ikke finde kinematiske diagrammer, men kombinerede pneumohydrauliske eller elektriske..
Den moderne verden af maskiner og dele er enorm, der er tusindvis af forskellige mekanismer og elementer. Dog hver mekaniskenheden har sit eget kinematiske skema, hvad enten det er en kran, et bilophæng, en metalskæremaskine eller en borerig. Kinematiske tegninger og designbeskrivelser hjælper med at forstå strukturen og sammensætningen af mekanismer, letter processen med at studere bevægelsen af elementer og led i en kæde. Takket være sådanne skemaer og videnskaben om kinematik generelt, står videnskabelige og teknologiske fremskridt ikke stille, flere og mere avancerede mekanismer, maskiner og samlinger dukker op, som aktivt kommer ind i vores liv.
