Bez kinematického diagramu si nelze představit žádný typ zařízení. Hovoříme o autech, traktorech, obráběcích strojích a jednodušších typech mechanismů. Obecně je kinematika speciálním oddělením mechaniky, které je zaměřeno na studium vlastností vazeb v mechanismech. Věda umožňuje kinematickou analýzu studiem trajektorií pohybu spojů, určením bodů, poloh a rychlostí prvků. Dosažení konečného výsledku je nemožné bez doložení konceptu „kinematického schématu“, o kterém bude pojednáno v tomto článku.
Co je kinematické schéma? Základní pojmy
Pokud stručně odpovíte na tuto otázku, pak je kinematické schéma jakýmsi výkresem nebo dokumentem, abych tak řekl, který ukazuje všechny mechanické vazby s rozměry. Častopropojení obvodů se nazývá kinematické páry. Pokud to definujeme vědeckým jazykem, pak se jedná o konjugované pevné prvky v množství 2 kusů, které vzhledem k podmínkám komunikace omezují vzájemný pohyb.
Přítomnost dimenzí je nezbytná pro provádění kinematické analýzy, která studuje základy pohybu mechanismů, jejich trajektorií a rychlostí. Kinematické problémy lze řešit graficky i experimentálně.
Obecně mluvíme o kinematickém schématu, když analyzujeme typ mechanismu. Říkají tomu určitý systém těles, který přeměňuje pohyb jedněch na požadovaný pohyb druhých. Složení jakéhokoli mechanického prvku zahrnuje odkazy - několik pevných částic pevně propojených. Spojení, které je považováno za pevné, se nazývá rack.
Prvkem kinematické dvojice nebo spojnice je systém ploch a čar, podél kterých se jeden článek dostává do kontaktu s druhým. Tento bod se také nazývá spojovací uzel.
Oblasti použití kinematických schémat
Kinematické schéma se používá naprosto ve všech oblastech průmyslu - strojírenství, výroba obráběcích strojů atd. Všechna pravidla provádění upravuje zvláštní dokument - tzv. GOST.
Pravidla pro implementaci schémat
Pro kreslení kinematických výkresů platí několik základních zákonů:
- Dokument lze vyhotovit na papíře i na elektronických médiích. Návrhová schémata se doporučuje vypracovat na jeden list s možností rozdělení do požadovaných formátůpři tisku.
- V případě použití složitých schémat je povoleno použití multimediálních nástrojů, to znamená, že je možné zobrazit pohyb v dynamice vizuálním způsobem.
Kinematické výkresy jsou rozděleny do tří typů: hlavní, strukturální a funkční. Liší se také pravidla pro jejich sestavování.
Pokud jde o schémata zapojení, obrázek musí nutně ukazovat všechny druhy spojení mezi prvky. Dokument je poskytován ve formě skenu. Hlavní kinematický diagram, jehož označení vývojář uvádí na okrajích, musí být v obrysu produktu znázorněn v axonometrické projekci. Podrobnější pravidla pro jejich přípravu lze nalézt v souladu s GOST 2.303 a 2.701.
Hlavní rozdíl mezi blokovými schématy a schématy zapojení spočívá v tom, že první z nich zobrazují funkční části produktu a vztah mezi nimi. Zpravidla jsou prezentovány ve formě grafických obrázků nebo analytického záznamu.
Funkční diagramy znázorňují vztah mezi částmi prvků, které jsou znázorněny jednoduchými geometrickými tvary.
Kdo reguluje správnost schémat?
Pravidla pro kompilaci jsou uvedena v mezistátních dokumentech o standardizaci. Mnoho zemí světa hlasovalo pro vstup tohoto dokumentu v platnost před mnoha lety. Čas od času dochází ke změnám v GOST, to je pochopitelné - vědecký pokrok se nezastaví, věda se rozvíjí a s tím se mění i regulační dokumenty. Na rozdíl odhlavní standard, pravidla pro implementaci kinematických diagramů jsou předepsána v Unified System for Design Documentation
Určení struktury mechanismů
Jak bylo uvedeno výše, všechny mechanismy se skládají z určitého počtu kinematických dvojic. Jsou rozděleny do několika hlavních:
- podle typu připojení - na nižší a vyšší;
- podle způsobu uzavření;
- pro relativní pohyb ve dvojicích – pro translační, rotační, válcový atd.
Kinematická schémata mechanismů určují jejich strukturu. Pokud dáte tomuto pojmu definici, pak je to souhrn všech prvků zařízení a vztahy mezi nimi. Kromě toho, abyste určili strukturu mechanismu, musíte stanovit složení příchozích odkazů.
Na základě výše uvedených klasifikací se rozlišují hlavní typy strojních prvků, které určují jeho strukturu:
- stand;
- rod;
- crank;
- creeper.
Typy mechanismů
Existuje velké množství různých designů. Nejčastěji se mechanismy dělí na:
- páka nebo tyč;
- friction;
- cam;
- mechanismy s flexibilními odkazy;
- zubatý a další
Mezi hlavní klasifikace mechanismů je jedna, která je rozděluje do tří skupin:
- funkční (podle principu technologického postupu);
- strukturální (podle struktury);
- strukturálně-konstruktivní (podle konstruktivních principů).
Další podrobnosti o kinematických schématech budou popsány na příkladu elektrického pohonu.
Co je to jednotka? Jeho účel
Než budete mluvit o kinematickém schématu pohonu, musíte vědět, co to je. Pohon je speciální zařízení, které pohání stroj pomocí motoru. Jinými slovy, mechanismus se začne pohybovat z toku energie, která pochází buď z motoru, nebo z přídavných prvků. Kinematické schéma převodovky je nepostradatelné při studiu pojmu „pohon“. Toto zařízení je mechanismus šnekových nebo ozubených kol, který přenáší rotaci z motoru přímo na hřídel stroje. Jeho tělo se skládá z ložisek, hřídelí a ozubených kol.
Kinematické schéma pohonu
V každém pohonu mají všechny vzájemně propojené prvky na sebe určitý vliv. To znamená, že studium pohybu pouze jednoho článku nebude stačit, je důležité vzít v úvahu jejich vzájemný vliv. K tomu vedou všechny síly v konstrukci do jediného bodu, obvykle hřídele motoru. Kinematické schéma pohonu se nazývá ekvivalentní a parametry se nazývají redukované.
Schémata tohoto vybavení se skládají z takových základních prvků, jako jsou:
- elektrický motor;
- otevřený převod;
- reducer;
- hnací hřídel stroje;
- spojka.
Toto je klasická kompozicekinematický diagram, některé prvky mohou chybět.
Kinetický diagram dalších mechanismů
Kinematika je věda, která studuje různé návrhy, a proto pro jakýkoli typ zařízení má schéma své vlastní. Zvažte výkres nejběžnější jednotky - stroje. Samozřejmě existuje řada dalších mechanismů a studium jejich schémat může zabrat spoustu času. Snímky složitých struktur podrobněji zkoumají vědci, mechanici a milovníci kinematiky.
Obráběcí stroj je jednoduchým příkladem mechanismu, který je poháněn určitými silami. Výkonnými orgány konstrukce jsou: stůl, třmen, vřeteno a další detaily. Kinematické řetězy stroje se skládají z různých ozubených kol, která jsou umístěna v určitém pořadí. Kinematická převodová schémata mohou zahrnovat řemenové, ozubené nebo šnekové mechanismy. Na výkresu jsou všechny prvky označeny speciálními značkami, které jsou předepsány v GOST 3462-61. Kinematické schéma stroje nutně zahrnuje kroky vodicích šroubů, vstupních modulů šneku, otáčky motoru, výkon atd.
Moderní zařízení nemají pouze mechanické převody, často se používají hydraulická nebo pneumatická zařízení, a proto v pasech obráběcích strojů nenajdete kinematická schémata, ale kombinovaná pneumohydraulická nebo elektrická.
Moderní svět strojů a dílů je obrovský, existují tisíce různých mechanismů a prvků. Nicméně každý mechanickýjednotka má své kinematické schéma, ať už se jedná o jeřáb, závěs automobilu, obráběcí stroj nebo vrtnou soupravu. Kinematické výkresy a popisy návrhů pomáhají pochopit strukturu a složení mechanismů, usnadňují proces studia pohybu prvků a článků v řetězu. Díky takovým schématům a vědě o kinematice obecně se vědecký a technologický pokrok nezastaví, objevují se stále pokročilejší mechanismy, stroje a sestavy, které aktivně vstupují do našich životů.
