Bez kinematičkog dijagrama nemoguće je zamisliti bilo koju vrstu opreme. Riječ je o automobilima, traktorima, alatnim mašinama i jednostavnijim vrstama mehanizama. Općenito, kinematika je poseban odjel u mehanici, koji je usmjeren na proučavanje svojstava karika u mehanizmima. Nauka omogućava kinematičku analizu proučavanjem trajektorija kretanja karika, određivanjem tačaka, položaja i brzina elemenata. Postizanje konačnog rezultata nemoguće je bez potkrepljivanja koncepta "kinematičke sheme", o čemu će biti riječi u ovom članku.
Šta je kinematička šema? Osnovni koncepti
Ako ukratko odgovorite na ovo pitanje, onda je kinematički dijagram neka vrsta crteža ili dokumenta, da tako kažem, koji pokazuje sve mehaničke veze sa dimenzijama. Čestoveze kola se nazivaju kinematičkim parovima. Ako to definišemo naučnim jezikom, onda su to konjugirani čvrsti elementi u količini od 2 komada, koji zbog uslova komunikacije ograničavaju kretanje jedan drugog.
Prisustvo dimenzija je neophodno za izvođenje kinematičke analize, koja proučava osnove kretanja mehanizama, njihove putanje i brzine. Kinematički problemi se mogu riješiti i grafički i eksperimentalno.
Uopšteno govoreći o kinematičkoj šemi kada analiziramo vrstu mehanizma. Oni to nazivaju određenim sistemom 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 sistem površina i linija duž kojih jedna karika dolazi u dodir s drugom. Ova tačka se takođe naziva čvorni čvor.
Oblasti primene kinematičkih šema
Kinematička šema se koristi u apsolutno svim oblastima industrije - mašinogradnji, mašinogradnji itd. Sva pravila izvršenja su regulisana posebnim dokumentom - tzv. GOST.
Pravila za implementaciju šema
Postoji nekoliko osnovnih zakona za crtanje kinematičkih crteža:
- Dokument se može izraditi i na papiru i na elektronskom mediju. Preporučljivo je izraditi dijagrame dizajna na jednom listu s mogućnošću podjele u potrebne formateprilikom štampanja.
- U slučaju korišćenja složenih šema, dozvoljena je upotreba multimedijalnih alata, odnosno moguće je vizuelno prikazati kretanje u dinamici.
Kinematički crteži su podijeljeni u tri tipa: glavni, strukturni i funkcionalni. Pravila za njihovo sastavljanje se također razlikuju jedno od drugog.
Što se tiče dijagrama strujnog kola, slika mora nužno pokazati sve vrste veza između elemenata. Dokument se dostavlja u obliku skeniranog dokumenta. Glavni kinematički dijagram, čije oznake programer navodi na marginama, mora biti prikazan u skici proizvoda u aksonometrijskoj projekciji. Detaljnija pravila za njihovu pripremu mogu se naći u skladu sa GOST 2.303 i 2.701.
Glavna razlika između blok dijagrama i dijagrama kola je u tome što prvi prikazuju funkcionalne dijelove proizvoda i odnos između njih. Po pravilu se prikazuju u obliku grafičkih slika ili analitičkog zapisa.
Funkcionalni dijagrami ilustriraju odnos između dijelova elemenata koji su prikazani jednostavnim geometrijskim oblicima.
Ko reguliše ispravnost šema?
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 - naučni napredak ne miruje, nauka se razvija, a s njom se mijenjaju i regulatorni dokumenti. Osimglavni standard, pravila za implementaciju kinematičkih dijagrama propisana su u Jedinstvenom sistemu 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 kretanje u parovima - za translatorno, rotacijsko, cilindrično, itd.
Kinematske šeme 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, potrebno je uspostaviti sastav dolaznih veza.
Na osnovu gore navedenih klasifikacija razlikuju se glavne vrste mašinskih elemenata koji određuju njegovu strukturu:
- stand;
- rod;
- crank;
- creeper.
Vrste mehanizama
Postoji veliki broj različitih dizajna. Najčešće se mehanizmi dijele na:
- poluga ili šipka;
- trenje;
- cam;
- mehanizmi sa 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 detalja o kinematskim dijagramima će biti opisano na primjeru električnog pogona.
Šta je pogon? Njegova svrha
Pre nego što pričate o kinematičkoj šemi pogona, morate znati šta je to. Pogon je poseban uređaj koji pokreće mašinu uz pomoć motora. Drugim riječima, mehanizam počinje da se kreće od toka energije, koja dolazi ili iz motora ili iz dodatnih elemenata. Kinematska shema mjenjača je neophodna kada se proučava koncept "pogona". Ovaj uređaj je mehanizam pužnih ili zupčanika koji prenosi rotaciju sa motora direktno na osovinu mašine. Njegovo tijelo se sastoji od ležajeva, osovina i zupčanika.
Kinematički dijagram pogona
U bilo kom pogonu, svi elementi koji su međusobno povezani imaju određeni uticaj jedni na druge. Odnosno, proučavanje kretanja samo jedne karike 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. Kinematička šema pogona naziva se ekvivalentna, a parametri redukovani.
Šeme ove opreme sastoje se od osnovnih elemenata kao što su:
- električni motor;
- otvoreni transfer;
- reducer;
- pogonsko vratilo mašine;
- spoj.
Ovo je klasična kompozicijakinematičkog dijagrama, neki elementi možda nedostaju.
Kinetički dijagram drugih mehanizama
Kinematika je nauka koja proučava različite dizajne, stoga, za bilo koju vrstu opreme, shema ima svoju. Razmotrite crtež najčešće jedinice - mašine. Naravno, postoji niz drugih mehanizama, a proučavanje njihovih šema može potrajati dosta vremena. Slike složenih struktura detaljnije ispituju naučnici, mehaničari i ljubitelji kinematike.
Alatna mašina je jednostavan primjer mehanizma koji pokreće određene sile. Izvršni organi projekta su: sto, čeljust, vreteno i drugi detalji. Kinematički lanci mašine se sastoje od različitih zupčanika, koji su postavljeni u određenom redosledu. 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 mašine obavezno uključuje korake vodećih vijaka, modula za ulazak puža, brzinu motora, snagu, itd.
Savremena oprema ima ne samo mehaničke prenosnike, često se koriste hidraulički ili pneumatski uređaji, pa se, shodno tome, u pasošima alatnih mašina mogu naći ne kinematičke dijagrame, već kombinovane pneumohidraulične ili električne.
Savremeni svet mašina i delova je ogroman, postoje hiljade 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 u razumijevanju strukture i sastava mehanizama, olakšavaju proces proučavanja kretanja elemenata i karika u lancu. Zahvaljujući takvim shemama i nauci o kinematici općenito, naučni i tehnološki napredak ne miruje, pojavljuju se sve napredniji mehanizmi, mašine i sklopovi koji aktivno ulaze u naše živote.
