Ohne ein kinematisches Diagramm ist keine Art von Ausrüstung vorstellbar. Wir sprechen von Autos, Traktoren, Werkzeugmaschinen und einfacheren Arten von Mechanismen. Im Allgemeinen ist die Kinematik ein Spezialgebiet der Mechanik, das sich zum Ziel gesetzt hat, die Eigenschaften von Gliedern in Mechanismen zu untersuchen. Die Wissenschaft ermöglicht eine kinematische Analyse, indem sie die Bewegungsbahnen von Gliedern untersucht und Punkte, Positionen und Geschwindigkeiten von Elementen bestimmt. Das Erreichen des Endergebnisses ist unmöglich, ohne das Konzept des "kinematischen Schemas" zu untermauern, das in diesem Artikel diskutiert wird.
Was ist ein kinematisches Schema? Grundkonzepte
Wenn Sie diese Frage kurz beantworten, dann ist das kinematische Diagramm sozusagen eine Art Zeichnung oder Dokument, das alle mechanischen Verbindungen mit Maßen zeigt. Sehr oftdie Sch altungsglieder werden als kinematische Paare bezeichnet. Wenn wir es in wissenschaftlicher Sprache definieren, dann sind dies konjugierte feste Elemente in der Menge von 2 Stück, die aufgrund der Kommunikationsbedingungen die Bewegung voneinander einschränken.
Das Vorhandensein von Dimensionen ist für die Durchführung einer kinematischen Analyse erforderlich, die die Grundlagen der Bewegung von Mechanismen, ihrer Bahnen und Geschwindigkeiten untersucht. Kinematikprobleme können sowohl grafisch als auch experimentell gelöst werden.
Im Allgemeinen sprechen wir vom kinematischen Schema, wenn wir die Art des Mechanismus analysieren. Sie nennen es ein bestimmtes System von Körpern, das die Bewegung einiger für die erforderliche Bewegung anderer umwandelt. Die Zusammensetzung eines mechanischen Elements umfasst Verbindungen - mehrere feste Partikel, die starr miteinander verbunden sind. Eine Verbindung, die als fest gilt, wird Rack genannt.
Ein Element eines kinematischen Paares oder Gliedes ist ein System von Flächen und Linien, entlang dessen ein Glied mit einem anderen in Kontakt kommt. Dieser Punkt wird auch Knotenpunkt genannt.
Anwendungsgebiete kinematischer Schemata
Das kinematische Schema wird in absolut allen Bereichen der Industrie verwendet - Maschinenbau, Werkzeugmaschinenbau usw. Alle Ausführungsregeln werden durch ein spezielles Dokument geregelt - das sogenannte GOST.
Regeln für die Umsetzung von Systemen
Für die Erstellung kinematischer Zeichnungen gibt es mehrere Grundgesetze:
- Das Dokument kann sowohl auf Papier als auch auf elektronischen Medien erstellt werden. Es wird empfohlen, Konstruktionsdiagramme auf einem Blatt mit der Möglichkeit zu erstellen, es in die erforderlichen Formate zu unterteilenbeim Drucken.
- Bei Verwendung komplexer Schemata ist die Verwendung von Multimedia-Tools erlaubt, d. h. es ist möglich, Bewegungen in der Dynamik visuell darzustellen.
Kinematische Zeichnungen werden in drei Typen unterteilt: Haupt-, Struktur- und Funktionszeichnungen. Auch die Regeln für deren Erstellung unterscheiden sich voneinander.
Wie bei den Sch altplänen muss die Abbildung unbedingt alle Arten von Verbindungen zwischen Elementen zeigen. Das Dokument wird in Form eines Scans bereitgestellt. Das kinematische Hauptdiagramm, dessen Bezeichnungen der Entwickler am Rand angibt, muss in der Produktskizze in einer axonometrischen Projektion dargestellt werden. Ausführlichere Regeln für ihre Herstellung finden Sie gemäß GOST 2.303 und 2.701.
Der Hauptunterschied zwischen Blockdiagrammen und Sch altplänen besteht darin, dass die ersten die funktionellen Teile des Produkts und die Beziehung zwischen ihnen darstellen. In der Regel werden sie in Form von grafischen Darstellungen oder einer analytischen Aufzeichnung präsentiert.
Funktionsdiagramme veranschaulichen die Beziehung zwischen Teilen von Elementen, die durch einfache geometrische Formen dargestellt werden.
Wer regelt die Richtigkeit der Schemata?
Die Regeln für das Kompilieren sind in zwischenstaatlichen Dokumenten zur Standardisierung festgelegt. Viele Länder der Welt haben vor vielen Jahren für das Inkrafttreten dieses Dokuments gestimmt. Von Zeit zu Zeit werden Änderungen an GOST vorgenommen, das ist verständlich - der wissenschaftliche Fortschritt steht nicht still, die Wissenschaft entwickelt sich und damit werden regulatorische Dokumente geändert. Außer, abgesondert, ausgenommendie Hauptnorm, die Regeln für die Implementierung von kinematischen Diagrammen sind im Unified System for Design Documentation vorgeschrieben.
Aufklärung der Struktur von Mechanismen
Wie oben erwähnt, bestehen alle Mechanismen aus einer bestimmten Anzahl von kinematischen Paaren. Sie sind in mehrere Hauptbereiche unterteilt:
- nach Art der Verbindung - zu niedriger und höher;
- nach Abschlussmethode;
- für paarweise relative Bewegung - für translatorische, rotatorische, zylindrische usw.
Kinematische Schemata von Mechanismen bestimmen ihre Struktur. Wenn Sie diesem Begriff eine Definition geben, dann ist es die Gesamtheit aller Elemente des Geräts und der Beziehungen zwischen ihnen. Um die Struktur des Mechanismus zu bestimmen, müssen Sie außerdem die Zusammensetzung der eingehenden Links ermitteln.
Basierend auf den obigen Klassifizierungen werden die Haupttypen von Maschinenelementen unterschieden, die ihre Struktur bestimmen:
- stehen;
- Stab;
- kurbel;
- Schlingpflanze.
Arten von Mechanismen
Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Designs. Am häufigsten werden Mechanismen unterteilt in:
- Hebel oder Stange;
- Reibung;
- cam;
- Mechanismen mit flexiblen Verbindungen;
- Zähne und andere
Unter den Hauptklassifikationen von Mechanismen gibt es eine, die sie in drei Gruppen einteilt:
- funktional (nach dem Prinzip des technologischen Prozesses);
- strukturell (nach Struktur);
- strukturell-konstruktiv (nach konstruktiven Prinzipien).
Weitere Details zu den kinematischen Diagrammen werden am Beispiel eines Elektroantriebs beschrieben.
Was ist ein Laufwerk? Sein Zweck
Bevor wir über das kinematische Schema des Antriebs sprechen, müssen Sie wissen, was es ist. Der Antrieb ist ein spezielles Gerät, das die Maschine mit Hilfe eines Motors antreibt. Mit anderen Worten, der Mechanismus beginnt sich durch den Energiefluss zu bewegen, der entweder vom Motor oder von zusätzlichen Elementen kommt. Das kinematische Schema des Getriebes ist für die Untersuchung des Begriffs "Antrieb" unverzichtbar. Dieses Gerät ist ein Mechanismus aus Schnecken- oder Zahnrädern, der die Drehung vom Motor direkt auf die Maschinenwelle überträgt. Sein Körper besteht aus Lagern, Wellen und Zahnrädern.
Kinematik des Antriebs
In jedem Trieb haben alle miteinander verbundenen Elemente einen gewissen Einfluss aufeinander. Das heißt, es reicht nicht aus, die Bewegung nur eines Glieds zu untersuchen, es ist wichtig, ihre gegenseitige Beeinflussung zu berücksichtigen. Dazu führen alle Kräfte in der Struktur zu einem einzigen Punkt, in der Regel der Motorwelle. Das kinematische Schema des Antriebs wird als äquivalent und die Parameter als reduziert bezeichnet.
Die Sch altpläne dieses Geräts bestehen aus folgenden Grundelementen:
- Elektromotor;
- Transfer öffnen;
- Reduzierer;
- Maschinenantriebswelle;
- Kopplung.
Dies ist eine klassische Kompositionkinematisches Diagramm, einige Elemente können fehlen.
Kinetikdiagramm anderer Mechanismen
Kinematik ist eine Wissenschaft, die verschiedene Konstruktionen untersucht, daher hat das Schema für jede Art von Ausrüstung sein eigenes. Betrachten Sie die Zeichnung der häufigsten Einheit - der Maschine. Natürlich gibt es eine Reihe anderer Mechanismen, und das Studium ihrer Schemata kann viel Zeit in Anspruch nehmen. Bilder komplexer Strukturen werden von Wissenschaftlern, Mechanikern und Liebhabern der Kinematik genauer untersucht.
Eine Werkzeugmaschine ist ein einfaches Beispiel für einen Mechanismus, der durch bestimmte Kräfte angetrieben wird. Die ausführenden Organe des Designs sind: Tisch, Bremssattel, Spindel und andere Details. Die Ketten der Maschinenkinematik bestehen aus verschiedenen Zahnrädern, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Kinematische Übertragungsschemata können Riemen-, Zahnrad- oder Schneckenmechanismen umfassen. In der Zeichnung sind alle Elemente durch Sonderzeichen gekennzeichnet, die in GOST 3462-61 vorgeschrieben sind. Das kinematische Diagramm der Maschine enthält notwendigerweise die Schritte der Leitspindeln, Schneckeneintrittsmodule, Motordrehzahl, Leistung usw.
Moderne Geräte haben nicht nur mechanische Getriebe, oft werden hydraulische oder pneumatische Geräte verwendet, und dementsprechend finden Sie in den Pässen von Werkzeugmaschinen keine kinematischen Diagramme, sondern kombinierte pneumohydraulische oder elektrische.
Die moderne Welt der Maschinen und Teile ist riesig, es gibt Tausende verschiedener Mechanismen und Elemente. Allerdings jede mechanischeDie Einheit hat ihr eigenes kinematisches Schema, egal ob es sich um einen Kran, eine Autoaufhängung, eine Metallschneidemaschine oder ein Bohrgerät handelt. Kinematische Zeichnungen und Konstruktionsbeschreibungen helfen, die Struktur und Zusammensetzung von Mechanismen zu verstehen, und erleichtern den Prozess der Untersuchung der Bewegung von Elementen und Gliedern in einer Kette. Dank solcher Schemata und der Wissenschaft der Kinematik im Allgemeinen steht der wissenschaftliche und technologische Fortschritt nicht still, es erscheinen immer fortschrittlichere Mechanismen, Maschinen und Baugruppen, die aktiv in unser Leben eintreten.
