Χωρίς κινηματικό διάγραμμα, είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς οποιοδήποτε είδος εξοπλισμού. Μιλάμε για αυτοκίνητα, τρακτέρ, εργαλειομηχανές και απλούστερους τύπους μηχανισμών. Γενικά, η κινηματική είναι ένα ειδικό τμήμα στη μηχανική, το οποίο στοχεύει στη μελέτη των ιδιοτήτων των συνδέσμων σε μηχανισμούς. Η επιστήμη επιτρέπει την κινηματική ανάλυση μελετώντας τις τροχιές κίνησης των συνδέσμων, προσδιορίζοντας σημεία, θέσεις και ταχύτητες στοιχείων. Η επίτευξη του τελικού αποτελέσματος είναι αδύνατη χωρίς τεκμηρίωση της έννοιας του «κινηματικού σχήματος», που θα συζητηθεί σε αυτό το άρθρο.
Τι είναι ένα κινηματικό σχήμα; Βασικές έννοιες
Εάν απαντήσετε εν συντομία σε αυτήν την ερώτηση, τότε το κινηματικό διάγραμμα είναι ένα είδος σχεδίου ή εγγράφου, ας το πούμε έτσι, που δείχνει όλους τους μηχανικούς δεσμούς με τις διαστάσεις. Συχνάοι σύνδεσμοι του κυκλώματος ονομάζονται κινηματικά ζεύγη. Αν το ορίσουμε σε επιστημονική γλώσσα, τότε πρόκειται για συζευγμένα συμπαγή στοιχεία σε ποσότητα 2 τεμαχίων, τα οποία λόγω των συνθηκών επικοινωνίας περιορίζουν την κίνηση μεταξύ τους.
Η παρουσία διαστάσεων είναι απαραίτητη για τη διεξαγωγή κινηματικής ανάλυσης, η οποία μελετά τα βασικά της κίνησης των μηχανισμών, τις τροχιές και τις ταχύτητες τους. Τα κινηματικά προβλήματα μπορούν να λυθούν τόσο γραφικά όσο και πειραματικά.
Γενικά, μιλάμε για το κινηματικό σχήμα όταν αναλύουμε τον τύπο του μηχανισμού. Το ονομάζουν ένα ορισμένο σύστημα σωμάτων που μετατρέπει την κίνηση κάποιων για την απαιτούμενη κίνηση άλλων. Η σύνθεση οποιουδήποτε μηχανικού στοιχείου περιλαμβάνει συνδέσμους - αρκετά στερεά σωματίδια άκαμπτα διασυνδεδεμένα. Ένας σύνδεσμος που θεωρείται σταθερός ονομάζεται rack.
Ένα στοιχείο ενός κινηματικού ζεύγους ή συνδέσμου είναι ένα σύστημα επιφανειών και γραμμών κατά μήκος των οποίων ένας σύνδεσμος έρχεται σε επαφή με έναν άλλο. Αυτό το σημείο ονομάζεται επίσης κόμβος διασταύρωσης.
Πεδία εφαρμογής κινηματικών σχημάτων
Το κινηματικό σχήμα χρησιμοποιείται απολύτως σε όλους τους τομείς της βιομηχανίας - μηχανολογία, κατασκευή εργαλειομηχανών κ.λπ. Όλοι οι κανόνες εκτέλεσης ρυθμίζονται από ένα ειδικό έγγραφο - το λεγόμενο GOST.
Κανόνες για την εφαρμογή σχημάτων
Υπάρχουν αρκετοί βασικοί νόμοι για τη σύνταξη κινηματικών σχεδίων:
- Το έγγραφο μπορεί να γίνει τόσο σε χαρτί όσο και σε ηλεκτρονικά μέσα. Συνιστάται η κατάρτιση διαγραμμάτων σχεδίασης σε ένα φύλλο με δυνατότητα διαίρεσης στις απαιτούμενες μορφέςκατά την εκτύπωση.
- Σε περίπτωση χρήσης σύνθετων σχημάτων, επιτρέπεται η χρήση εργαλείων πολυμέσων, δηλαδή είναι δυνατή η εμφάνιση κίνησης στη δυναμική με οπτικό τρόπο.
Τα κινηματικά σχέδια χωρίζονται σε τρεις τύπους: κύρια, δομικά και λειτουργικά. Οι κανόνες για τη σύνταξή τους διαφέρουν επίσης μεταξύ τους.
Όσον αφορά τα διαγράμματα κυκλώματος, το σχήμα πρέπει απαραίτητα να δείχνει όλα τα είδη συνδέσεων μεταξύ των στοιχείων. Το έγγραφο παρέχεται με τη μορφή σάρωσης. Το κύριο κινηματικό διάγραμμα, οι ονομασίες του οποίου υποδεικνύει ο προγραμματιστής στα περιθώρια, πρέπει να απεικονίζεται στο περίγραμμα του προϊόντος σε μια αξονομετρική προβολή. Μπορείτε να βρείτε πιο λεπτομερείς κανόνες για την προετοιμασία τους σύμφωνα με το GOST 2.303 και 2.701.
Η κύρια διαφορά μεταξύ των διαγραμμάτων μπλοκ και των διαγραμμάτων κυκλώματος είναι ότι τα πρώτα απεικονίζουν τα λειτουργικά μέρη του προϊόντος και τη σχέση μεταξύ τους. Κατά κανόνα, παρουσιάζονται με τη μορφή γραφικών εικόνων ή αναλυτικής εγγραφής.
Τα λειτουργικά διαγράμματα απεικονίζουν τη σχέση μεταξύ τμημάτων στοιχείων, τα οποία απεικονίζονται με απλά γεωμετρικά σχήματα.
Ποιος ρυθμίζει την ορθότητα των σχημάτων;
Οι κανόνες για τη σύνταξη διευκρινίζονται σε διακρατικά έγγραφα για την τυποποίηση. Πολλές χώρες του κόσμου ψήφισαν υπέρ της έναρξης ισχύος αυτού του εγγράφου πριν από πολλά χρόνια. Από καιρό σε καιρό, γίνονται αλλαγές στο GOST, αυτό είναι κατανοητό - η επιστημονική πρόοδος δεν σταματά, η επιστήμη αναπτύσσεται και μαζί με αυτό, τα κανονιστικά έγγραφα υφίστανται αλλαγές. Εκτός απότο κύριο πρότυπο, οι κανόνες για την υλοποίηση κινηματικών διαγραμμάτων προδιαγράφονται στο Ενιαίο Σύστημα Τεκμηρίωσης Σχεδιασμού.
Προσδιορισμός της δομής των μηχανισμών
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, όλοι οι μηχανισμοί αποτελούνται από έναν ορισμένο αριθμό κινηματικών ζευγών. Χωρίζονται σε πολλά κύρια:
- κατά τύπο σύνδεσης - προς χαμηλότερα και υψηλότερα;
- σύμφωνα με τη μέθοδο κλεισίματος;
- για σχετική κίνηση σε ζεύγη - για μεταφορική, περιστροφική, κυλινδρική κ.λπ.
Κινηματικά σχήματα μηχανισμών καθορίζουν τη δομή τους. Εάν δώσετε σε αυτήν την έννοια έναν ορισμό, τότε είναι το σύνολο όλων των στοιχείων της συσκευής και οι σχέσεις μεταξύ τους. Επιπλέον, για να προσδιορίσετε τη δομή του μηχανισμού, πρέπει να καθορίσετε τη σύνθεση των εισερχόμενων συνδέσμων.
Με βάση τις παραπάνω ταξινομήσεις, διακρίνονται οι κύριοι τύποι στοιχείων μηχανής που καθορίζουν τη δομή της:
- stand;
- ράβδος;
- μανιβέλα;
- creeper.
Τύποι μηχανισμών
Υπάρχει μεγάλος αριθμός διαφορετικών σχεδίων. Τις περισσότερες φορές, οι μηχανισμοί χωρίζονται σε:
- μοχλός ή ράβδος;
- τριβή;
- cam;
- μηχανισμοί με ευέλικτους συνδέσμους;
- οδοντωτοί και άλλοι
Μεταξύ των βασικών ταξινομήσεων μηχανισμών, υπάρχει μία που τους χωρίζει σε τρεις ομάδες:
- λειτουργικό (σύμφωνα με την αρχή της τεχνολογικής διαδικασίας);
- δομικό (κατά δομή);
- δομικό-δομικό (σύμφωνα με εποικοδομητικές αρχές).
Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα κινηματικά διαγράμματα θα περιγραφούν χρησιμοποιώντας το παράδειγμα μιας ηλεκτρικής κίνησης.
Τι είναι η μονάδα δίσκου; Ο σκοπός του
Πριν μιλήσετε για το κινηματικό σχήμα της μονάδας δίσκου, πρέπει να ξέρετε τι είναι. Ο δίσκος είναι μια ειδική συσκευή που οδηγεί το μηχάνημα με τη βοήθεια κινητήρα. Με άλλα λόγια, ο μηχανισμός αρχίζει να κινείται από τη ροή της ενέργειας, η οποία προέρχεται είτε από τον κινητήρα είτε από πρόσθετα στοιχεία. Το κινηματικό σχήμα του κιβωτίου ταχυτήτων είναι απαραίτητο κατά τη μελέτη της έννοιας της "οδήγησης". Αυτή η συσκευή είναι ένας μηχανισμός τροχών ατέρμονα ή γραναζιών που μεταδίδει την περιστροφή από τον κινητήρα απευθείας στον άξονα του μηχανήματος. Το σώμα του αποτελείται από ρουλεμάν, άξονες και γρανάζια.
Κινητικό διάγραμμα της μονάδας δίσκου
Σε κάθε μονάδα δίσκου, όλα τα στοιχεία που συνδέονται μεταξύ τους έχουν κάποια επιρροή το ένα στο άλλο. Δηλαδή, η μελέτη της κίνησης μόνο ενός συνδέσμου δεν θα είναι αρκετή, είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη η αμοιβαία επιρροή τους. Για να γίνει αυτό, όλες οι δυνάμεις στη δομή οδηγούν σε ένα μόνο σημείο, συνήθως στον άξονα του κινητήρα. Το κινηματικό σχήμα της μονάδας δίσκου ονομάζεται ισοδύναμο και οι παράμετροι ονομάζονται μειωμένες.
Τα σχήματα αυτού του εξοπλισμού αποτελούνται από βασικά στοιχεία όπως:
- ηλεκτρικός κινητήρας;
- ανοιχτή μεταφορά;
- reducer;
- άξονας μετάδοσης κίνησης μηχανής;
- σύζευξη.
Αυτή είναι μια κλασική σύνθεσηκινηματικό διάγραμμα, ορισμένα στοιχεία μπορεί να λείπουν.
Κινητικό διάγραμμα άλλων μηχανισμών
Η κινηματική είναι μια επιστήμη που μελετά διάφορα σχέδια, επομένως, για κάθε τύπο εξοπλισμού, το σχήμα έχει το δικό του. Εξετάστε το σχέδιο της πιο κοινής μονάδας - της μηχανής. Φυσικά, υπάρχουν πολλοί άλλοι μηχανισμοί και η μελέτη των σχημάτων τους μπορεί να πάρει πολύ χρόνο. Οι εικόνες πολύπλοκων δομών εξετάζονται με περισσότερες λεπτομέρειες από επιστήμονες, μηχανικούς και λάτρεις της κινηματικής.
Μια εργαλειομηχανή είναι ένα απλό παράδειγμα μηχανισμού που κινείται από ορισμένες δυνάμεις. Τα εκτελεστικά όργανα του σχεδιασμού είναι: τραπέζι, δαγκάνα, άτρακτο και άλλες λεπτομέρειες. Οι αλυσίδες κινηματικής μηχανής αποτελούνται από διάφορα γρανάζια, τα οποία τοποθετούνται σε μια συγκεκριμένη σειρά. Τα σχήματα κινηματικής μετάδοσης μπορεί να περιλαμβάνουν μηχανισμούς ιμάντα, γρανάζι ή ατέρμονα. Στο σχέδιο, όλα τα στοιχεία υποδεικνύονται με ειδικά σήματα, τα οποία ορίζονται στο GOST 3462-61. Το κινηματικό διάγραμμα της μηχανής περιλαμβάνει απαραιτήτως τα βήματα των μολύβδινων βιδών, των μονάδων εισαγωγής ατέρμονα, τις στροφές κινητήρα, την ισχύ κ.λπ.
Ο σύγχρονος εξοπλισμός δεν έχει μόνο μηχανικές μεταδόσεις, συχνά χρησιμοποιούνται υδραυλικές ή πνευματικές συσκευές και, κατά συνέπεια, στα διαβατήρια των εργαλειομηχανών δεν μπορείτε να βρείτε κινηματικά διαγράμματα, αλλά συνδυασμένα πνευμονοϋδραυλικά ή ηλεκτρικά.
Ο σύγχρονος κόσμος των μηχανών και των ανταλλακτικών είναι τεράστιος, υπάρχουν χιλιάδες διαφορετικοί μηχανισμοί και στοιχεία. Ωστόσο, κάθε μηχανικόη μονάδα έχει το δικό της κινηματικό σχήμα, είτε είναι γερανός, ανάρτηση αυτοκινήτου, μηχανή κοπής μετάλλων ή γεωτρύπανο. Τα κινηματικά σχέδια και οι περιγραφές σχεδιασμού βοηθούν στην κατανόηση της δομής και της σύνθεσης των μηχανισμών, διευκολύνουν τη διαδικασία μελέτης της κίνησης στοιχείων και συνδέσμων σε μια αλυσίδα. Χάρη σε τέτοια σχήματα και την επιστήμη της κινηματικής γενικότερα, η επιστημονική και τεχνολογική πρόοδος δεν σταματά, εμφανίζονται όλο και πιο προηγμένοι μηχανισμοί, μηχανές και συγκροτήματα που εισέρχονται ενεργά στη ζωή μας.
