Senza un diagramma cinematico, è impossibile immaginare qualsiasi tipo di attrezzatura. Parliamo di automobili, trattori, macchine utensili e meccanismi più semplici. In generale, la cinematica è un dipartimento speciale della meccanica, che ha lo scopo di studiare le proprietà dei collegamenti nei meccanismi. La scienza consente l'analisi cinematica studiando le traiettorie di movimento dei collegamenti, determinando punti, posizioni e velocità degli elementi. Raggiungere il risultato finale è impossibile senza sostanziare il concetto di "schema cinematico", di cui parleremo in questo articolo.
Cos'è uno schema cinematico? Concetti di base
Se rispondi brevemente a questa domanda, il diagramma cinematico è una specie di disegno o documento, per così dire, che mostra tutti i collegamenti meccanici con le dimensioni. Spessoi collegamenti del circuito sono detti coppie cinematiche. Se lo definiamo in linguaggio scientifico, allora questi sono elementi solidi coniugati nella quantità di 2 pezzi, che, a causa delle condizioni di comunicazione, limitano il movimento l'uno dell' altro.
La presenza delle dimensioni è necessaria per condurre l'analisi cinematica, che studia le basi del movimento dei meccanismi, le loro traiettorie e velocità. I problemi di cinematica possono essere risolti sia graficamente che sperimentalmente.
In generale, si parla di schema cinematico quando si analizza il tipo di meccanismo. Lo chiamano un certo sistema di corpi che trasforma il movimento di alcuni per il movimento richiesto di altri. La composizione di qualsiasi elemento meccanico include collegamenti: diverse particelle solide rigidamente interconnesse. Un collegamento considerato fisso è chiamato rack.
Un elemento di una coppia cinematica o collegamento è un sistema di superfici e linee lungo le quali un collegamento entra in contatto con un altro. Questo punto è anche chiamato nodo di giunzione.
Campi di applicazione degli schemi cinematici
Lo schema cinematico è utilizzato in tutti i settori dell'industria: ingegneria meccanica, costruzione di macchine utensili, ecc. Tutte le regole di esecuzione sono regolate da un documento speciale - il cosiddetto GOST.
Norme per l'attuazione degli schemi
Ci sono diverse leggi di base per la stesura dei disegni cinematici:
- Il documento può essere realizzato sia su carta che su supporto elettronico. Si consiglia di redigere schemi di progettazione su un foglio con la possibilità di dividerlo nei formati richiestidurante la stampa.
- Nel caso di utilizzo di schemi complessi, è consentito l'uso di strumenti multimediali, ovvero è possibile mostrare il movimento in modo dinamico in modo visivo.
I disegni cinematici si dividono in tre tipi: principali, strutturali e funzionali. Anche le regole per la loro compilazione differiscono l'una dall' altra.
Come per gli schemi elettrici, la figura deve necessariamente mostrare tutti i tipi di connessioni tra gli elementi. Il documento viene fornito sotto forma di scansione. Il diagramma cinematico principale, le designazioni di cui lo sviluppatore indica ai margini, deve essere rappresentato nel profilo del prodotto in una proiezione assonometrica. Regole più dettagliate per la loro preparazione possono essere trovate in conformità con GOST 2.303 e 2.701.
La principale differenza tra schemi a blocchi e schemi elettrici è che i primi descrivono le parti funzionali del prodotto e la relazione tra di loro. Di norma, vengono presentati sotto forma di immagini grafiche o di un record analitico.
I diagrammi funzionali illustrano la relazione tra parti di elementi, che sono rappresentati da semplici forme geometriche.
Chi regola la correttezza degli schemi?
Le regole per la compilazione sono esplicitate nei documenti interstatali sulla standardizzazione. Molti paesi del mondo hanno votato per l'entrata in vigore di questo documento molti anni fa. Di tanto in tanto, vengono apportate modifiche a GOST, questo è comprensibile: il progresso scientifico non si ferma, la scienza si sviluppa e, con essa, i documenti normativi subiscono modifiche. Oltre adlo standard principale, le regole per l'implementazione dei diagrammi cinematici sono prescritte nel Sistema Unificato per la Documentazione di Progettazione.
Determinazione della struttura dei meccanismi
Come accennato in precedenza, tutti i meccanismi sono costituiti da un certo numero di coppie cinematiche. Sono divisi in diversi principali:
- per tipo di connessione - verso il basso e verso l' alto;
- secondo il metodo di chiusura;
- per il moto relativo a coppie - per traslatorio, rotatorio, cilindrico, ecc.
Gli schemi cinematici dei meccanismi determinano la loro struttura. Se dai una definizione a questo concetto, allora è la totalità di tutti gli elementi del dispositivo e le relazioni tra di loro. Inoltre, per determinare la struttura del meccanismo, è necessario stabilire la composizione dei link in entrata.
In base alle suddette classificazioni, si distinguono le principali tipologie di elementi della macchina che ne determinano la struttura:
- stand;
- asta;
- manovella;
- creeper.
Tipi di meccanismi
Ci sono un gran numero di design diversi. Molto spesso, i meccanismi sono suddivisi in:
- leva o asta;
- attrito;
- cam;
- meccanismi con collegamenti flessibili;
- dentati e altri
Tra le principali classificazioni dei meccanismi, ce n'è una che li divide in tre gruppi:
- funzionale (secondo il principio del processo tecnologico);
- strutturale (per struttura);
- strutturale-costruttivo (secondo i principi costruttivi).
Maggiori dettagli sugli schemi cinematici verranno descritti utilizzando l'esempio di un azionamento elettrico.
Cos'è un disco? Il suo scopo
Prima di parlare dello schema cinematico del drive, devi sapere di cosa si tratta. L'azionamento è un dispositivo speciale che aziona la macchina con l'aiuto di un motore. In altre parole, il meccanismo inizia a muoversi dal flusso di energia, che proviene dal motore o da elementi aggiuntivi. Lo schema cinematico del cambio è indispensabile quando si studia il concetto di "guida". Questo dispositivo è un meccanismo a vite senza fine o ruote dentate che trasmette la rotazione dal motore direttamente all'albero della macchina. Il suo corpo è composto da cuscinetti, alberi e ingranaggi.
Diagramma cinematico del drive
In ogni drive, tutti gli elementi collegati tra loro hanno una certa influenza l'uno sull' altro. Cioè, studiare il movimento di un solo collegamento non sarà sufficiente, è importante tenere conto della loro reciproca influenza. Per fare ciò, tutte le forze nella struttura portano a un unico punto, solitamente l'albero motore. Lo schema cinematico dell'azionamento è detto equivalente ei parametri sono chiamati ridotti.
Gli schemi di questa attrezzatura sono costituiti da elementi di base come:
- motore elettrico;
- trasferimento aperto;
- riduttore;
- albero di trasmissione della macchina;
- accoppiamento.
Questa è una composizione classicadiagramma cinematico, potrebbero mancare alcuni elementi.
Diagramma cinetico di altri meccanismi
La cinematica è una scienza che studia vari progetti, quindi, per qualsiasi tipo di attrezzatura, lo schema ha il suo. Considera il disegno dell'unità più comune: la macchina. Naturalmente, ci sono una serie di altri meccanismi e lo studio dei loro schemi può richiedere molto tempo. Le immagini di strutture complesse vengono esaminate più in dettaglio da scienziati, meccanici e amanti della cinematica.
Una macchina utensile è un semplice esempio di meccanismo guidato da determinate forze. Gli organi esecutivi del progetto sono: tavolo, pinza, fuso e altri particolari. Le catene cinematiche della macchina sono costituite da vari ingranaggi, che sono disposti in una determinata sequenza. Gli schemi di trasmissione cinematica possono includere meccanismi a cinghia, ingranaggi o vite senza fine. Nel disegno, tutti gli elementi sono indicati da segni speciali, prescritti in GOST 3462-61. Lo schema cinematico della macchina comprende necessariamente i passaggi delle viti di trasmissione, dei moduli di ingresso della vite senza fine, del regime del motore, della potenza, ecc.
Le moderne apparecchiature non hanno solo trasmissioni meccaniche, spesso vengono utilizzati dispositivi idraulici o pneumatici e, di conseguenza, nei passaporti delle macchine utensili si possono trovare non schemi cinematici, ma combinati pneumoidraulici o elettrici.
Il mondo moderno delle macchine e delle parti è enorme, ci sono migliaia di meccanismi ed elementi diversi. Tuttavia, ogni meccanicol'unità ha un proprio schema cinematico, che si tratti di una gru, di una sospensione per auto, di una macchina per il taglio dei metalli o di una perforatrice. I disegni cinematici e le descrizioni del progetto aiutano a comprendere la struttura e la composizione dei meccanismi, facilitano il processo di studio del movimento di elementi e collegamenti in una catena. Grazie a tali schemi e alla scienza della cinematica in generale, il progresso scientifico e tecnologico non si ferma, compaiono meccanismi, macchine e assiemi sempre più avanzati che stanno entrando attivamente nelle nostre vite.
