Svaki složeni mehanizam u mašinstvu sastoji se od skupa jednostavnih elemenata. Da bismo razumjeli kako sistem kao cjelina funkcionira, potrebno je analizirati rad svakog čvora. A ovo je, prije svega, razumijevanje šta je kinematički par.
Osnovni uslovi
Ako uzmemo dva objekta (karike) koji su u kontaktu jedan sa drugim, a pritom je takva veza pokretna, onda imamo kinematičku paru (KP). Njegova karakteristična karakteristika 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 uslova, s obzirom na interakciju veza u paru. Otuda i podjela na klase. Pet ih je izvedeno za kinematičke parove, svaki od njih ima svoj stepen mobilnosti. U razredu postoji šest stupnjeva mobilnosti. Sva moderna mehanika zasniva 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. Ispostavilo se da će CP moći izvesti samo takav pokret,što neće biti u suprotnosti sa 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 tačka na linku prolazi putanju (puteriju) u trenutku kretanja. Ova putanja može imati oblik krive koja se nalazi na ravni. Kada su ravni krivulja putanje karika u paru paralelne jedna s drugom, ovo je ravan par. Ako se krive kretanja tačaka karika nalaze u trodimenzionalnom prostoru, kinematički par je prostoran.
Pregledi
Postoje sljedeće vrste mehanizama.
Par rotacionog tipa je jednokretni sistem. Karike koje čine takav par sposobne su izvršiti samo karakterističnu rotaciju oko šipke ili ose. U ovom slučaju, kontakt elemenata se vrši na površini cilindričnog oblika. Takav geometrijski sistem je zatvoren i pripada najnižem. Analogni mehanizam u zoni viših parova ima kuglični ležaj.
Translacijski interakcijski par je isti kao i prethodni u smislu jednog pokreta. U takvom sistemu, veze mogu izvoditi samo translatorno kretanje u pravoj liniji. Mehanizam je najniži par, zatvoren u geometrijskim parametrima.
Par tipa cilindara koji međusobno djeluju. Ovaj sistem je već dvopokretan, njegova geometrija je zatvorena. Najniži je - karike se mogu i rotirati i kretati u smjeru naprijed.
par sfernog tipaje tripartitni sistem. Sloboda takvog para ima stepen koji omogućava njegovim vezama da se rotiraju u trodimenzionalnom prostoru, opisujući koordinatne ose. To je ujedno i najniži geometrijski zatvoreni mehanizam.
Par sfernog tipa sa prstom - dvopokretni. Kretanje (relativno nezavisna rotacija) karika u ovom paru je ograničeno klinom i utorom. Par najnižeg reda je geometrijski zatvoren.
Vijčani par ima stepen slobode jednog kretanja. Mehanizam nižeg reda je geometrijski zatvoren sistem u kojem je moguće samo spiralno kretanje uz određeni korak. Kretanje u kutnom i linearnom smjeru je striktno jedinstveno.
Par ravnog tipa, ravan-cilindar, ravan-lopta. U ovim mehanizmima koristi se zatvaranje sile. Prema klasi, prvi pripada nižim, ostali - višim sistemima. 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 sa vezama duž površina. Oni su našli široku primjenu u mehanici, imaju jednostavniji dizajn od viših parova. Strukturno, njihove veze su u kontaktu sa avionima i klize po njima. Dakle, postoji ujednačena raspodjela opterećenja unutar elementa, ali se trenje na mjestu spajanja karika povećava. Pozitivan aspekt parova nižeg reda je da je moguće prenijeti velika opterećenja sa veze na vezu.
Viša kinematikaparovi imaju veze u kontaktu duž krive ili u tačkama. Njihova glavna svrha je smanjenje stepena trenja između elemenata karika tokom kretanja. Klasičan primjer viših parova su ležajevi ili valjci. Unutrašnji dizajn ovih elemenata ne utiče na kretanje veza spojenih u paru. Da bi se mehanizam pojednostavio, koriste se metode za zamjenu viših kinematičkih parova nižim analozima.
Po vrsti relativnog kretanja koje čine veze para
- Rotational.
- Progressive.
- Cilindrični.
- Spherical.
- Screw.
- Stan.
Ako postoje samo parovi u mehanizmu koji koriste samo prva četiri tipa pokreta, onda se to naziva poluga.
Prema vrsti komunikacije između linkova
- Usled efekata sile, kao što je pritisak opruge, masa tela, komprimovani gas ili tečnost, inercijalne sile.
- Zbog geometrijskog dizajna elemenata para.
- Prema stepenu pokretljivosti karika tokom kretanja.
- Prema broju uslova veze.
Reverzibilni i nepovratni mehanizmi
Po mogućnosti kretanja veza u sistemu u odnosu na izbor uslovno fiksne veze razlikuju se reverzibilni i nepovratni CP.
Ako u mehanizmu bilo koji element u slobodnom stanju ponavlja relativno kretanje elementa u uslovno stacionarnom stanju, tada se kinematički par smatra reverzibilnim (primjer - jednokrećući parovi).
Ako u mehanizmu svaki element u slobodnom stanju radinjegovo relativno kretanje je drugačije od ostalih, onda je takav par nepovratan.
Vrste zupčanika u mehanici
Mehanički prenos se podrazumeva kao mehanički sistem koji pretvara kinematiku i energiju motora u oblik prihvatljiv za upotrebu od strane radnih tela mašina kako bi funkcionisali u datom režimu.
Prenosi se dešavaju:
- Vrsta zupčanika. Takva veza je izgrađena na cilindričnim i konusnim elementima. Prvi prenose kretanje u jednoj ravni, a drugi pod uglom. Zupčanici se odlikuju kompaktnošću i sposobnošću prijenosa velike snage. Veoma su efikasni, ali stvaraju buku i zahtijevaju podmazivanje.
- Tip zavrtnja. Osim klasičnog zavrtnja, ova kategorija uključuje hipoidne i pužne zupčanike. Posljednji tip mehaničkog prijenosa koristi se kada je potrebno postići veliki prijenosni omjer. Odlikuju ih i tihost i uglađenost u radu i sposobnost samokočenja. Nedostaci uključuju nisku efikasnost i veliko habanje.
- Na fleksibilnim elementima. Ovdje se kretanje i energija prenose u istoj ravni kroz različite pojaseve i lance. Remenski pogoni su jednostavni i mogu pokriti velike udaljenosti.
- Tip trenja. U vezama ove prirode primjenjuje se sila trenja. Koriste se u mehanizmima čiji se rad odvija u teškim uslovima.
Vrsta lopte
Glavna svrha kugličnog zgloba,tako da se spona letve upravljača može povezati preko poluge sa zakretnom letvicom točka. Dizajn šarke uključuje vrh; u njega su ugrađeni krekeri, opruga, stezni čep, kuglica, maziva. Opruga pritiska na krekere kugličnog zgloba, koji drže klin sa sfernim površinama. Ovaj dizajn osigurava da mehanizam ostaje u funkciji čak i kada se nosi.
Šarke
Šarke ili nadstrešnice su mehanizmi izgrađeni na bazi 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 tipove kinematičkih parova opisanih iznad. Stoga je očigledna potreba za razumijevanjem procesa koji se dešavaju u mehanici.
