Bez kinematičkog dijagrama nemoguće je zamisliti bilo koju vrstu opreme. Riječ je o automobilima, traktorima, alatnim strojevima i jednostavnijim vrstama mehanizama. Općenito, kinematika je poseban odjel u mehanici, koji je usmjeren na proučavanje svojstava karika u mehanizmima. Znanost omogućuje kinematičku analizu proučavanjem putanja kretanja karika, određivanjem točaka, položaja i brzina elemenata. Postizanje konačnog rezultata nemoguće je bez potkrijepljivanja koncepta "kinematičke sheme", o kojoj će biti riječi u ovom članku.
Što je kinematička shema? Osnovni koncepti
Ako ukratko odgovorite na ovo pitanje, onda je kinematički dijagram neka vrsta crteža ili dokumenta, da tako kažem, koji prikazuje sve mehaničke veze s dimenzijama. Čestospojne veze nazivaju se kinematičkim parovima. Ako to definiramo znanstvenim jezikom, onda su to konjugirani čvrsti elementi u količini od 2 komada, koji zbog uvjeta komunikacije međusobno ograničavaju kretanje.
Prisutnost dimenzija neophodna je za provođenje kinematičke analize koja proučava osnove kretanja mehanizama, njihove putanje i brzine. Kinematički problemi mogu se riješiti i grafički i eksperimentalno.
Općenito govorimo o kinematičkoj shemi kada analiziramo vrstu mehanizma. Oni to nazivaju određenim sustavom tijela koji pretvara kretanje jednih u potrebno kretanje drugih. Sastav bilo kojeg mehaničkog elementa uključuje veze - nekoliko čvrstih čestica međusobno čvrsto povezanih. Veza koja se smatra fiksnom naziva se stalak.
Element kinematičkog para ili karike je sustav površina i linija duž kojih jedna karika dolazi u dodir s drugom. Ova točka se također naziva čvorni čvor.
Područja primjene kinematičkih shema
Kinematska shema se koristi u apsolutno svim područjima industrije - strojogradnji, izradi alatnih strojeva itd. Sva pravila izvršenja regulirana su posebnim dokumentom - tzv. GOST.
Pravila za implementaciju shema
Postoji nekoliko osnovnih zakona za crtanje kinematičkih crteža:
- Dokument se može izraditi i na papiru i na elektroničkom mediju. Preporuča se izraditi dijagrame dizajna na jednom listu s mogućnošću podjele u potrebne formateprilikom ispisa.
- U slučaju korištenja složenih shema, dopušteno je korištenje multimedijskih alata, odnosno moguće je vizualno prikazati kretanje u dinamici.
Kinematički crteži podijeljeni su u tri vrste: glavni, strukturni i funkcionalni. Pravila za njihovo sastavljanje također se međusobno razlikuju.
Što se tiče dijagrama sklopa, slika nužno mora pokazati sve vrste veza između elemenata. Dokument se dostavlja u obliku skenirane slike. Glavni kinematički dijagram, čije oznake programer navodi na marginama, mora biti prikazan u obrisu proizvoda u aksonometrijskoj projekciji. Detaljnija pravila za njihovu pripremu mogu se pronaći u skladu s GOST 2.303 i 2.701.
Glavna razlika između blok dijagrama i dijagrama sklopa je u tome što prvi prikazuju funkcionalne dijelove proizvoda i odnos između njih. U pravilu se prikazuju u obliku grafičkih slika ili analitičkog zapisa.
Funkcionalni dijagrami ilustriraju odnos između dijelova elemenata koji su prikazani jednostavnim geometrijskim oblicima.
Tko regulira ispravnost shema?
Pravila za sastavljanje su navedena u međudržavnim dokumentima o standardizaciji. Mnoge zemlje svijeta glasale su za stupanje na snagu ovog dokumenta prije mnogo godina. S vremena na vrijeme se mijenjaju GOST, to je razumljivo - znanstveni napredak ne miruje, znanost se razvija, a s njom se mijenjaju i regulatorni dokumenti. Osimglavni standard, pravila za implementaciju kinematičkih dijagrama propisana su u Jedinstvenom sustavu projektne dokumentacije.
Određivanje strukture mehanizama
Kao što je gore spomenuto, svi mehanizmi se sastoje od određenog broja kinematičkih parova. Podijeljeni su u nekoliko glavnih:
- po vrsti veze - na niže i više;
- prema načinu zatvaranja;
- za relativno gibanje u parovima - za translacijsko, rotacijsko, cilindrično, itd.
Kinematske sheme mehanizama određuju njihovu strukturu. Ako ovom konceptu date definiciju, onda je to ukupnost svih elemenata uređaja i odnosa između njih. Osim toga, da biste odredili strukturu mehanizma, morate uspostaviti sastav dolaznih veza.
Na temelju gornjih klasifikacija razlikuju se glavne vrste strojnih elemenata koji određuju njegovu strukturu:
- stoj;
- štap;
- crank;
- puzavac.
Vrste mehanizama
Postoji veliki broj različitih dizajna. Najčešće se mehanizmi dijele na:
- poluga ili šipka;
- trenje;
- cam;
- mehanizmi s fleksibilnim vezama;
- nazubljeni i ostali
Među glavnim klasifikacijama mehanizama, postoji jedna koja ih dijeli u tri grupe:
- funkcionalno (prema principu tehnološkog procesa);
- strukturno (po strukturi);
- strukturno-konstruktivno (prema konstruktivnim principima).
Više pojedinosti o kinematskim dijagramima bit će opisano na primjeru električnog pogona.
Što je pogon? Njegova svrha
Prije nego što govorimo o kinematičkoj shemi pogona, morate znati što je to. Pogon je posebna naprava koja pokreće stroj uz pomoć motora. Drugim riječima, mehanizam se počinje kretati od protoka energije, koja dolazi ili iz motora ili iz dodatnih elemenata. Kinematska shema mjenjača nezamjenjiva je prilikom proučavanja koncepta "pogona". Ovaj uređaj je mehanizam pužnih ili zupčanika koji prenosi rotaciju s motora izravno na osovinu stroja. Njegovo tijelo se sastoji od ležajeva, osovina i zupčanika.
Kinematički dijagram pogona
U bilo kojem pogonu, svi elementi koji su međusobno povezani imaju određeni utjecaj jedni na druge. Odnosno, proučavanje kretanja samo jedne veze neće biti dovoljno, važno je uzeti u obzir njihov međusobni utjecaj. Da biste to učinili, sve sile u strukturi vode do jedne točke, obično osovine motora. Kinematska shema pogona naziva se ekvivalentna, a parametri se nazivaju reduciranim.
Sheme ove opreme sastoje se od takvih osnovnih elemenata kao što su:
- električni motor;
- otvoreni prijenos;
- reduktor;
- pogonska osovina stroja;
- spoj.
Ovo je klasična kompozicijakinematski dijagram, neki elementi možda nedostaju.
Kinetički dijagram drugih mehanizama
Kinematika je znanost koja proučava različite dizajne, stoga za bilo koju vrstu opreme shema ima svoju vlastitu. Razmotrite crtež najčešće jedinice - stroja. Naravno, postoji niz drugih mehanizama, a proučavanje njihovih shema može potrajati dosta vremena. Slike složenih struktura detaljnije istražuju znanstvenici, mehaničari i ljubitelji kinematike.
Alatni stroj je jednostavan primjer mehanizma koji pokreće određene sile. Izvršna tijela dizajna su: stol, čeljust, vreteno i drugi detalji. Kinematički lanci stroja sastoje se od različitih zupčanika, koji su postavljeni u određenom slijedu. Kinematske sheme prijenosa mogu uključivati mehanizme remena, zupčanika ili puža. Na crtežu su svi elementi označeni posebnim znakovima koji su propisani u GOST 3462-61. Kinematički dijagram stroja nužno uključuje korake vodećih vijaka, pužnih modula, brzinu motora, snagu itd.
Moderna oprema nema samo mehaničke prijenose, često se koriste hidraulički ili pneumatski uređaji, te, sukladno tome, u putovnicama alatnih strojeva možete pronaći ne kinematičke dijagrame, već kombinirane pneumohidraulične ili električne.
Moderni svijet strojeva i dijelova je ogroman, postoje tisuće različitih mehanizama i elemenata. Međutim, svaki mehaničkijedinica ima svoju kinematičku shemu, bilo da se radi o dizalici, ovjesu automobila, stroju za rezanje metala ili bušilici. Kinematički crteži i opisi dizajna pomažu razumjeti strukturu i sastav mehanizama, olakšavaju proces proučavanja kretanja elemenata i karika u lancu. Zahvaljujući takvim shemama i znanosti kinematike općenito, znanstveni i tehnološki napredak ne miruje, pojavljuju se sve napredniji mehanizmi, strojevi i sklopovi koji aktivno ulaze u naše živote.
