Svaki složeni mehanizam u strojarstvu sastoji se od skupa jednostavnih elemenata. Da bismo razumjeli kako sustav kao cjelina funkcionira, potrebno je analizirati rad svakog čvora. A ovo je, prije svega, razumijevanje što je kinematički par.
Osnovni uvjeti
Ako uzmemo dva objekta (karike) koji su u kontaktu jedan s drugim, a pritom je takva veza pokretna, onda imamo kinematičku paru (KP). Njegova posebnost je određeno ograničenje u kretanju linkova.
Kruto tijelo može imati ograničenu sposobnost kretanja, a onda postoji takva stvar kao što je uvjet veze. Računa se do pet komunikacijskih uvjeta, s obzirom na interakciju veza u paru. Otuda i podjela na klase. Pet ih je izvedeno za kinematičke parove, svaki od njih ima svoj stupanj mobilnosti. U razredu postoji šest stupnjeva mobilnosti. Sva moderna mehanika temelji se na korištenju posljednje tri klase kinematičkih parova.
Svako tijelo (link) ima svoju geometriju. Stoga su elementi u kontaktu jedan s drugim, dijelovi koji odgovaraju ovom obliku. Ispada da će CP moći izvesti samo takav pokret,što neće biti u suprotnosti s geometrijom karika. Osim toga, da bi se napravilo bilo kakvo kretanje jedno u odnosu na drugu, jedna karika mora biti trajno fiksirana, a druga u paru je pogođena.
Svaka točka u poveznici prolazi put (putoju) u trenutku kretanja. Ova putanja može imati oblik krivulje koja se nalazi na ravnini. Kada su ravnine krivulja puta karika u paru paralelne jedna s drugom, ovo je ravan par. Ako se krivulje kretanja točaka karika nalaze u trodimenzionalnom prostoru, kinematički par je prostoran.
Pregledi
Postoje sljedeće vrste mehanizama.
Par rotacijskog tipa je jednokretni sustav. Karike koje čine takav par sposobne su izvesti samo karakterističnu rotaciju oko šipke ili osi. U ovom slučaju, kontakt elemenata se provodi na površini cilindričnog oblika. Takav geometrijski sustav je zatvoren i pripada najnižem. Analogni mehanizam u području viših parova ima kuglični ležaj.
Translacijski interakcijski par je isti kao i prethodni u smislu jednog pokreta. U takvom sustavu, veze mogu izvoditi samo translacijsko kretanje u ravnoj liniji. Mehanizam je najniži par, zatvoren u geometrijskim parametrima.
Par tipa cilindara koji međusobno djeluju. Ovaj sustav je već dvopomičan, njegova geometrija je zatvorena. Najniži je - karike se mogu i rotirati i kretati u smjeru naprijed.
Sferični parje tripartitni sustav. Sloboda takvog para ima stupanj koji omogućuje njegovim vezama rotaciju u trodimenzionalnom prostoru, opisujući koordinatne osi. To je ujedno i najniži geometrijski zatvoreni mehanizam.
Par sfernog tipa s prstom - dvopokretni. Kretanje (relativno neovisna rotacija) karika u ovom paru ograničeno je klinom i utorom. Par najnižeg reda je geometrijski zatvoren.
Vijčani par ima stupanj slobode jednog pokreta. Mehanizam nižeg reda je geometrijski zatvoreni sustav u kojem je moguće samo spiralno kretanje s određenim korakom. Kretanje u kutnom i linearnom smjeru je strogo jedinstveno.
Par ravnog tipa, ravni cilindar, ravni kugla. U tim se mehanizmima koristi zatvaranje sile. Prema klasi, prvi pripada nižim, ostali - višim sustavima. U praksi, takvi kinematski parovi karika nisu korišteni.
Klasifikacija
KP-ovi su klasificirani na sljedeći način.
Prema vrsti veze na mjestu kontakta
Parovi nižeg reda su u kontaktu s vezama duž površina. Oni su našli široku primjenu u mehanici, imaju jednostavniji dizajn od viših parova. Strukturno, njihove su veze u kontaktu s avionima i klize po njima. Dakle, unutar elementa postoji jednolika raspodjela opterećenja, ali se trenje na mjestu spajanja karika povećava. Pozitivan aspekt parova nižeg reda je da je moguće prenijeti velika opterećenja s veze na vezu.
Viša kinematikaparovi imaju veze u kontaktu duž krivulje ili u točkama. Njihova glavna svrha je smanjiti stupanj trenja između elemenata karika tijekom kretanja. Klasičan primjer viših parova su ležajevi ili valjci. Unutarnji dizajn ovih elemenata ne utječe na kretanje veza spojenih u paru. Da bi se mehanizam pojednostavio, koriste se metode za zamjenu viših kinematičkih parova nižim analozima.
Prema vrsti relativnog kretanja koje čine veze para
- Rotacijski.
- Progresivno.
- Cilindrični.
- Sferični.
- Vijak.
- Stan.
Ako u mehanizmu postoje samo parovi koji koriste samo prve četiri vrste pokreta, onda se to naziva poluga.
Prema vrsti komunikacije između veza
- Zbog učinaka sile, kao što je pritisak opruge, tjelesna masa, komprimirani plin ili tekućina, inercijske sile.
- Zbog geometrijskog dizajna elemenata para.
- Prema stupnju pokretljivosti karika tijekom kretanja.
- Prema broju uvjeta veze.
Reverzibilni i nepovratni mehanizmi
Po mogućnosti kretanja veza u sustavu u odnosu na izbor uvjetno fiksne veze razlikuju se reverzibilni i nepovratni CP-ovi.
Ako u mehanizmu bilo koji element u slobodnom stanju ponavlja relativno kretanje elementa u uvjetno stacionarnom stanju, tada se kinematički par smatra reverzibilnim (primjer - jednokrećući parovi).
Ako u mehanizmu svaki element u slobodnom stanju radinjegovo relativno gibanje je drugačije od ostalih, tada je takav par nepovratan.
Vrste zupčanika u mehanici
Mehanički prijenos razumijeva se kao mehanički sustav koji pretvara kinematiku i energiju motora u oblik prihvatljiv za korištenje radnim tijelima strojeva kako bi funkcionirali u danom načinu rada.
Prijenosi se događaju:
- Vrsta zupčanika. Takav spoj je izgrađen na cilindričnim i konusnim elementima. Prvi prenose gibanje u jednoj ravnini, a drugi pod kutom. Zupčanici se odlikuju kompaktnošću i sposobnošću prijenosa velike snage. Vrlo su učinkoviti, ali stvaraju buku i zahtijevaju podmazivanje.
- Tip vijka. Osim klasičnog vijka, ova kategorija uključuje hipoidne i pužne prijenosnike. Potonji tip mehaničkog prijenosa koristi se kada je potrebno dobiti veliki omjer prijenosa. Također se odlikuju tihošću i glatkoćom u radu te sposobnošću samokočenja. Nedostaci uključuju nisku učinkovitost i visoko trošenje.
- Na fleksibilnim elementima. Ovdje se kretanje i energija prenose u istoj ravnini kroz razne pojaseve i lance. Remenski pogoni su jednostavni i mogu pokriti velike udaljenosti.
- Vrsta trenja. U vezama ove prirode primjenjuje se sila trenja. Koriste se u mehanizmima čiji se rad odvija u teškim uvjetima.
Vrsta lopte
Glavna svrha kugličnog zgloba,tako da se spona letve upravljača može povezati preko poluge s zakretnom letvicom kotača. Dizajn šarke uključuje vrh; u njega su ugrađeni krekeri, opruga, stezni čep, kuglica, mazalica. Opruga pritišće napuknuće kugličnog zgloba, koji drže klin sa sfernim površinama. Ovaj dizajn osigurava da mehanizam ostaje u funkciji čak i kada se nosi.
zglobna šarka
Šarke ili nadstrešnice su mehanizmi izgrađeni na temelju cilindrične šarke. Služe za otvaranje i zatvaranje vrata, prozora, vrata namještaja. Dizajn šarke uključuje dva pravokutna platna (kartice) u kojima su izbušene rupe za pričvršćivanje i šipka. Šarke se izrađuju uglavnom od čelika i raznih legura.
Zaključak
Zanimljivo je da ljudski zglobovi predstavljaju sve glavne vrste kinematičkih parova opisanih iznad. Stoga je očigledna potreba za razumijevanjem procesa koji se odvijaju u mehanici.
