Kinematikai diagram nélkül lehetetlen bármilyen típusú berendezést elképzelni. Autókról, traktorokról, szerszámgépekről, egyszerűbb típusú mechanizmusokról beszélünk. Általánosságban elmondható, hogy a kinematika a mechanika egy speciális osztálya, amelynek célja a mechanizmusokban lévő kapcsolatok tulajdonságainak tanulmányozása. A tudomány lehetővé teszi a kinematikai elemzést a linkek mozgási pályáinak tanulmányozásával, az elemek pontjainak, helyzetének és sebességének meghatározásával. A végeredmény elérése lehetetlen a "kinematikai séma" koncepciójának alátámasztása nélkül, amelyről ebben a cikkben lesz szó.
Mi az a kinematikai séma? Alapfogalmak
Ha röviden válaszol erre a kérdésre, akkor a kinematikai diagram egyfajta rajz vagy dokumentum, úgymond, amely megmutatja az összes mechanikai kapcsolatot méretekkel. Gyakranaz áramköri kapcsolatokat kinematikus pároknak nevezzük. Ha tudományos nyelven definiáljuk, akkor ezek 2 darabos konjugált szilárd elemek, amelyek a kommunikáció feltételeiből adódóan korlátozzák egymás mozgását.
A méretek jelenléte szükséges a kinematikai elemzés elvégzéséhez, amely a mechanizmusok mozgásának alapjait, pályájukat és sebességüket vizsgálja. A kinematikai feladatok grafikusan és kísérletileg is megoldhatók.
Általában a kinematikai sémáról beszélünk, amikor a mechanizmus típusát elemezzük. Egy bizonyos testrendszernek nevezik, amely egyesek mozgását átalakítja mások szükséges mozgására. Bármely mechanikai elem összetétele tartalmaz kapcsolatokat - több szilárd részecskét, amelyek mereven összekapcsolódnak. A rögzítettnek tekintett hivatkozást rack-nek nevezik.
A kinematikai pár vagy kapcsolat eleme olyan felületek és vonalak rendszere, amelyek mentén az egyik link érintkezik a másikkal. Ezt a pontot csomópontnak is nevezik.
A kinematikai sémák alkalmazási területei
A kinematikai sémát az ipar abszolút minden területén alkalmazzák – gépészet, szerszámgépgyártás stb. Minden végrehajtási szabályt egy speciális dokumentum – az úgynevezett GOST – szabályoz.
Sémák végrehajtásának szabályai
A kinematikai rajzok elkészítésének számos alaptörvénye van:
- A dokumentum papír alapon és elektronikus adathordozón is elkészíthető. Javasoljuk, hogy a tervezési diagramokat egy lapon készítsék el, azzal a lehetőséggel, hogy azt a kívánt formátumokra felosztjáknyomtatáskor.
- Bonyolult sémák használata esetén megengedett a multimédiás eszközök használata, azaz lehetőség van a mozgás dinamikai megjelenítésére vizuálisan.
A kinematikai rajzok három típusra oszthatók: fő, szerkezeti és funkcionális. Az összeállításukra vonatkozó szabályok is eltérnek egymástól.
Ami a kapcsolási rajzokat illeti, az ábrán szükségszerűen mindenféle kapcsolatot kell mutatni az elemek között. A dokumentumot szkennelt formában biztosítjuk. A termékvázlaton axonometrikus vetületben kell ábrázolni a fő kinematikai diagramot, amelynek megjelölését a fejlesztő a margókon feltünteti. Elkészítésük részletesebb szabályai megtalálhatók a GOST 2.303 és 2.701 szerint.
A fő különbség a blokkvázlatok és a kapcsolási rajzok között az, hogy az elsők a termék funkcionális részeit és a köztük lévő kapcsolatot ábrázolják. Általában grafikus képek vagy elemző rekordok formájában jelennek meg.
Funkcionális diagramok illusztrálják az egyszerű geometriai alakzatokkal ábrázolt elemek részei közötti kapcsolatot.
Ki szabályozza a sémák helyességét?
Az összeállítás szabályait a szabványosításról szóló államközi dokumentumok írják le. A világ számos országa sok évvel ezelőtt megszavazta ennek a dokumentumnak a hatálybalépését. Időről időre módosítják a GOST-ot, ez érthető - a tudományos fejlődés nem áll meg, a tudomány fejlődik, és ezzel együtt a szabályozási dokumentumok is megváltoznak. Attól eltekintvea fő szabványt, a kinematikai diagramok megvalósításának szabályait az Egységes Tervezési Dokumentációs Rendszer írja elő
A mechanizmusok felépítésének meghatározása
Amint fentebb említettük, minden mechanizmus bizonyos számú kinematikai párból áll. Több főre oszthatók:
- csatlakozás típusa szerint - alacsonyabbra és magasabbra;
- a zárás módja szerint;
- páros relatív mozgáshoz – transzlációs, forgó, hengeres stb. esetén.
A mechanizmusok kinematikai sémái határozzák meg szerkezetüket. Ha ennek a fogalomnak definíciót adunk, akkor ez az eszköz összes elemének és a köztük lévő kapcsolatoknak az összessége. Ezenkívül a mechanizmus szerkezetének meghatározásához meg kell határoznia a bejövő linkek összetételét.
A fenti besorolások alapján megkülönböztetjük a szerkezetét meghatározó gépelemek fő típusait:
- állvány;
- rúd;
- hajtókar;
- kúszónövény.
Mechanizmusok típusai
Számos különböző kialakítás létezik. A mechanizmusokat leggyakrabban a következőkre osztják:
- kar vagy rúd;
- súrlódás;
- cam;
- mechanizmusok rugalmas linkekkel;
- fogazott és mások
A mechanizmusok fő osztályozása között van egy, amely három csoportra osztja őket:
- funkcionális (a technológiai folyamat elve szerint);
- strukturális (szerkezet szerint);
- strukturális-konstruktív (konstruktív elvek szerint).
A kinematikai diagramokról további részleteket egy elektromos hajtás példáján írunk le.
Mi az a meghajtó? Célja
Mielőtt a meghajtó kinematikai sémájáról beszélne, tudnia kell, mi az. A hajtás egy speciális eszköz, amely motor segítségével hajtja a gépet. Más szóval, a mechanizmus elkezd mozogni az energiaáramlástól, amely vagy a motorból, vagy további elemekből származik. A sebességváltó kinematikai sémája nélkülözhetetlen a „hajtás” fogalmának tanulmányozásakor. Ez az eszköz egy csiga- vagy fogaskerekek mechanizmusa, amely a forgást a motorról közvetlenül a gép tengelyére továbbítja. Testét csapágyak, tengelyek és fogaskerekek alkotják.
A meghajtó kinematikai diagramja
Minden meghajtóban az egymáshoz kapcsolódó összes elem bizonyos hatással van egymásra. Vagyis csak egy link mozgásának tanulmányozása nem lesz elég, fontos figyelembe venni a kölcsönös hatásukat. Ehhez a szerkezetben lévő összes erő egyetlen ponthoz vezet, általában a motor tengelyéhez. A hajtás kinematikai sémáját ekvivalensnek, a paramétereket redukáltnak nevezzük.
A berendezés sémái az alábbi alapelemekből állnak:
- villanymotor;
- átutalás megnyitása;
- reduktor;
- gép hajtótengelye;
- csatolás.
Ez egy klasszikus kompozíciókinematikai diagram, néhány elem hiányozhat.
Más mechanizmusok kinetikai diagramja
A kinematika olyan tudomány, amely különféle terveket tanulmányoz, ezért minden típusú berendezés esetében megvan a maga séma. Tekintsük a leggyakoribb egység - a gép - rajzát. Természetesen számos más mechanizmus is létezik, és ezek sémáinak tanulmányozása sok időt vehet igénybe. Az összetett szerkezetek képeit tudósok, mechanikusok és a kinematika szerelmesei vizsgálják részletesebben.
A szerszámgép egy egyszerű példa egy bizonyos erők által hajtott mechanizmusra. A tervezés végrehajtó szervei: asztal, féknyereg, orsó és egyéb részletek. A gép kinematikai láncai különböző fogaskerekekből állnak, amelyek meghatározott sorrendben vannak elhelyezve. A kinematikus átviteli sémák tartalmazhatnak szíj-, fogaskerék- vagy csigaszerkezeteket. A rajzon az összes elemet speciális jelzések jelzik, amelyeket a GOST 3462-61 ír elő. A gép kinematikai diagramja szükségszerűen tartalmazza a vezetőcsavarok, csigabemeneti modulok, motorfordulatszám, teljesítmény stb. lépéseit.
A modern berendezéseknek nem csak mechanikus hajtóművei vannak, gyakran hidraulikus vagy pneumatikus eszközöket használnak, és ennek megfelelően a szerszámgépek útleveleiben nem kinematikai diagramokat, hanem kombinált pneumohidraulikus vagy elektromos diagramokat találhatunk.
A gépek és alkatrészek modern világa hatalmas, több ezer különféle mechanizmus és elem létezik. Azonban minden mechanikusaz egységnek saját kinematikai sémája van, legyen szó daruról, gépkocsi felfüggesztésről, fémvágó gépről vagy fúróberendezésről. A kinematikai rajzok és tervleírások segítenek megérteni a mechanizmusok felépítését és összetételét, megkönnyítik az elemek és láncszemek mozgásának tanulmányozását. Az ilyen sémáknak és általában a kinematika tudományának köszönhetően a tudományos és technológiai fejlődés nem áll meg, egyre fejlettebb mechanizmusok, gépek és szerelvények jelennek meg, amelyek aktívan belépnek az életünkbe.
