Zonder een kinematisch diagram is het onmogelijk om enig type apparatuur voor te stellen. We hebben het over auto's, tractoren, werktuigmachines en eenvoudigere soorten mechanismen. In het algemeen is kinematica een speciale afdeling in de mechanica, die zich richt op het bestuderen van de eigenschappen van schakels in mechanismen. De wetenschap maakt kinematische analyse mogelijk door de bewegingstrajecten van schakels te bestuderen, punten, posities en snelheden van elementen te bepalen. Het bereiken van het eindresultaat is onmogelijk zonder het concept van "kinematisch schema", dat in dit artikel zal worden besproken, te onderbouwen.
Wat is een kinematisch schema? Basisconcepten
Als je deze vraag kort beantwoordt, dan is het kinematisch diagram een soort tekening of document, om zo te zeggen, dat alle mechanische verbanden met afmetingen laat zien. Vaakde circuitverbindingen worden kinematische paren genoemd. Als we het in wetenschappelijke taal definiëren, dan zijn dit geconjugeerde vaste elementen in een hoeveelheid van 2 stuks, die, vanwege de communicatievoorwaarden, de beweging van elkaar beperken.
De aanwezigheid van dimensies is noodzakelijk voor het uitvoeren van kinematische analyse, die de basisprincipes van de beweging van mechanismen, hun banen en snelheden bestudeert. Kinematica-problemen kunnen zowel grafisch als experimenteel worden opgelost.
Over het algemeen praten we over het kinematische schema wanneer we het type mechanisme analyseren. Ze noemen het een bepaald systeem van lichamen dat de beweging van sommigen transformeert voor de vereiste beweging van anderen. De samenstelling van elk mechanisch element omvat schakels - verschillende vaste deeltjes die stevig met elkaar zijn verbonden. Een koppeling die als vast wordt beschouwd, wordt een rek genoemd.
Een element van een kinematisch paar of schakel is een systeem van vlakken en lijnen waarlangs de ene schakel in contact komt met de andere. Dit punt wordt ook wel het knooppuntknooppunt genoemd.
Toepassingsgebieden van kinematische schema's
Het kinematische schema wordt gebruikt in absoluut alle sectoren van de industrie - machinebouw, machinebouw, enz. Alle uitvoeringsregels worden geregeld door een speciaal document - de zogenaamde GOST.
Regels voor de uitvoering van regelingen
Er zijn verschillende basiswetten voor het opstellen van kinematische tekeningen:
- Het document kan zowel op papier als op elektronische media worden gemaakt. Het wordt aanbevolen om ontwerpschema's op één blad op te stellen met de mogelijkheid om het in de vereiste formaten te verdelenbij het afdrukken.
- In het geval van het gebruik van complexe schema's, is het gebruik van multimediatools toegestaan, dat wil zeggen dat het mogelijk is om beweging in dynamiek op een visuele manier weer te geven.
Kinematische tekeningen zijn onderverdeeld in drie typen: principieel, structureel en functioneel. De regels voor het samenstellen ervan verschillen ook van elkaar.
Wat betreft de schakelschema's, de figuur moet noodzakelijkerwijs allerlei verbindingen tussen elementen weergeven. Het document wordt aangeleverd in de vorm van een scan. Het belangrijkste kinematische diagram, waarvan de ontwikkelaar de aanduidingen in de kantlijn aangeeft, moet in een axonometrische projectie in het productoverzicht worden weergegeven. Meer gedetailleerde regels voor hun voorbereiding zijn te vinden in overeenstemming met GOST 2.303 en 2.701.
Het belangrijkste verschil tussen blokschema's en schakelschema's is dat de eerste de functionele delen van het product en de relatie daartussen weergeven. In de regel worden ze gepresenteerd in de vorm van grafische afbeeldingen of een analytisch record.
Functionele diagrammen illustreren de relatie tussen delen van elementen, die worden weergegeven door eenvoudige geometrische vormen.
Wie regelt de juistheid van de schema's?
De regels voor het compileren zijn uiteengezet in interstatelijke documenten over standaardisatie. Vele landen van de wereld hebben jaren geleden voor de inwerkingtreding van dit document gestemd. Van tijd tot tijd worden er wijzigingen aangebracht in GOST, dit is begrijpelijk - wetenschappelijke vooruitgang staat niet stil, de wetenschap ontwikkelt zich en daarmee ondergaan regelgevende documenten veranderingen. Losstaand vande belangrijkste norm, de regels voor de implementatie van kinematische diagrammen worden voorgeschreven in het Unified System for Design Documentation.
Bepaling van de structuur van mechanismen
Zoals hierboven vermeld, bestaan alle mechanismen uit een bepaald aantal kinematische paren. Ze zijn onderverdeeld in verschillende hoofdlijnen:
- op type verbinding - naar lager en hoger;
- volgens de methode van sluiten;
- voor relatieve beweging in paren - voor translatie, rotatie, cilindrisch, enz.
Kinematische schema's van mechanismen bepalen hun structuur. Als je dit concept een definitie geeft, dan is het de totaliteit van alle elementen van het apparaat en de relaties daartussen. Om de structuur van het mechanisme te bepalen, moet u bovendien de samenstelling van de inkomende links bepalen.
Op basis van de bovenstaande classificaties worden de belangrijkste soorten machine-elementen onderscheiden die de structuur bepalen:
- stand;
- staaf;
- crank;
- creeper.
Soorten mechanismen
Er zijn een groot aantal verschillende ontwerpen. Meestal zijn mechanismen onderverdeeld in:
- hendel of stang;
- wrijving;
- cam;
- mechanismen met flexibele koppelingen;
- toothed en anderen
Onder de belangrijkste classificaties van mechanismen is er één die ze in drie groepen verdeelt:
- functioneel (volgens het principe van het technologische proces);
- structureel (per structuur);
- structureel-constructief (volgens constructieve principes).
Meer details over de kinematische diagrammen zullen worden beschreven aan de hand van het voorbeeld van een elektrische aandrijving.
Wat is een schijf? Het doel ervan
Alvorens te praten over het kinematische schema van de schijf, moet je weten wat het is. De aandrijving is een speciaal apparaat dat de machine aandrijft met behulp van een motor. Met andere woorden, het mechanisme begint te bewegen vanuit de energiestroom, die afkomstig is van de motor of van aanvullende elementen. Het kinematische schema van de versnellingsbak is onmisbaar bij het bestuderen van het concept "aandrijving". Dit apparaat is een mechanisme van worm of tandwielen dat de rotatie van de motor rechtstreeks naar de machine-as overbrengt. Zijn lichaam bestaat uit lagers, assen en tandwielen.
Kinematisch diagram van de aandrijving
In elke aandrijving hebben alle met elkaar verbonden elementen een bepaalde invloed op elkaar. Dat wil zeggen, het bestuderen van de beweging van slechts één schakel zal niet voldoende zijn, het is belangrijk om rekening te houden met hun wederzijdse invloed. Om dit te doen, leiden alle krachten in de constructie naar een enkel punt, meestal de motoras. Het kinematische schema van de aandrijving wordt equivalent genoemd en de parameters worden gereduceerd genoemd.
De schema's van deze apparatuur bestaan uit basiselementen als:
- elektromotor;
- open overdracht;
- reducer;
- machine aandrijfas;
- koppeling.
Dit is een klassieke compositiekinematisch diagram, sommige elementen kunnen ontbreken.
Kinetisch diagram van andere mechanismen
Kinematica is een wetenschap die verschillende ontwerpen bestudeert, daarom heeft het schema voor elk type apparaat zijn eigen ontwerp. Overweeg de tekening van de meest voorkomende eenheid - de machine. Natuurlijk zijn er een aantal andere mechanismen en het bestuderen van hun schema's kan veel tijd kosten. Beelden van complexe structuren worden in meer detail onderzocht door wetenschappers, mechanica en liefhebbers van kinematica.
Een werktuigmachine is een eenvoudig voorbeeld van een mechanisme dat wordt aangedreven door bepaalde krachten. De uitvoerende organen van het ontwerp zijn: tafel, remklauw, spindel en andere details. De machinekinematicakettingen bestaan uit verschillende tandwielen, die in een bepaalde volgorde zijn geplaatst. Kinematische transmissieschema's kunnen riem-, tandwiel- of wormmechanismen omvatten. In de tekening worden alle elementen aangegeven met speciale tekens, die zijn voorgeschreven in GOST 3462-61. Het kinematische diagram van de machine omvat noodzakelijkerwijs de stappen van de spindels, worminvoermodules, motortoerental, vermogen, enz.
Moderne apparatuur heeft niet alleen mechanische overbrengingen, er worden vaak hydraulische of pneumatische apparaten gebruikt, en dienovereenkomstig vindt u in de paspoorten van werktuigmachines geen kinematische diagrammen, maar gecombineerde pneumohydraulische of elektrische diagrammen.
De moderne wereld van machines en onderdelen is enorm, er zijn duizenden verschillende mechanismen en elementen. Echter, elke mechanischede unit heeft zijn eigen kinematische schema, of het nu een kraan, een autoophanging, een metaalsnijmachine of een boorinstallatie is. Kinematische tekeningen en ontwerpbeschrijvingen helpen de structuur en samenstelling van mechanismen te begrijpen, het proces van het bestuderen van de beweging van elementen en schakels in een keten te vergemakkelijken. Dankzij dergelijke schema's en de wetenschap van kinematica in het algemeen, staat de wetenschappelijke en technologische vooruitgang niet stil, er verschijnen steeds meer geavanceerde mechanismen, machines en assemblages die actief ons leven binnenkomen.
