Enhver kompleks mekanisme innen maskinteknikk består av et sett med enkle elementer. For å forstå hvordan systemet som helhet fungerer, er det nødvendig å analysere driften av hver node. Og dette er først og fremst en forståelse av hva et kinematisk par er.
Grunnleggende vilkår
Hvis vi tar to objekter (lenker) som er i kontakt med hverandre, og samtidig en slik forbindelse er bevegelig, så har vi et kinematisk par (KP). Dens karakteristiske trekk er en viss begrensning i bevegelsen av lenker.
En stiv kropp kan ha begrenset evne til å bevege seg, og da er det noe som heter en koblingstilstand. Opptil fem kommunikasjonsbetingelser telles, med tanke på samspillet mellom lenker i et par. Derav inndelingen i klasser. Fem av dem ble hentet ut for kinematiske par, hver av dem har sin egen grad av mobilitet. Det er seks grader av bevegelighet i klassen. All moderne mekanikk er basert på bruken av de tre siste klassene av kinematiske par.
Hver kropp (lenke) har sin egen geometri. Derfor er elementene i kontakt med hverandre, delene tilsvarer denne formen. Det viser seg at CP bare vil være i stand til å utføre en slik bevegelse,som ikke vil motsi geometrien til lenkene. I tillegg, for å gjøre noen bevegelse i forhold til hverandre, må den ene lenken være permanent fikset, og den andre i paret påvirkes.
Hvert punkt i lenken passerer en bane (bane) i bevegelsesøyeblikket. Denne banen kan ha form av en kurve plassert på et plan. Når planene til kurvene til banen til leddene i paret er parallelle med hverandre, er dette et flatt par. Hvis bevegelseskurvene til punktene til leddene er plassert i tredimensjon alt rom, er det kinematiske paret romlig.
Visninger
Følgende typer mekanismer finnes.
Par av roterende type er et enkeltbevegelig system. Linkene som utgjør et slikt par er i stand til å utføre kun en karakteristisk rotasjon rundt stangen eller aksen. I dette tilfellet utføres kontakten av elementene på overflaten av en sylindrisk form. Et slikt geometrisk system er lukket og tilhører de laveste. Den analoge mekanismen i området med høyere par har et kulelager.
Det translasjonelle interaksjonsparet er det samme som det forrige når det gjelder enkeltbevegelse. I et slikt system kan lenkene bare utføre translasjonsbevegelse i en rett linje. Mekanismen er det laveste paret, lukket i geometriske parametere.
Par av type interagerende sylindere. Dette systemet er allerede to-bevegelig, dets geometri er lukket. Den er den laveste - lenkene kan både rotere og bevege seg fremover.
Sfærisk typeparer et trepartssystem. Friheten til et slikt par har en grad som lar lenkene rotere i tredimensjon alt rom, og beskriver koordinataksene. Det er også den laveste geometrisk lukkede mekanismen.
Par av sfærisk type med en finger - to-bevegelig. Bevegelsen (relativt uavhengig rotasjon) av leddene i dette paret er begrenset av tappen og slissen. Paret i laveste orden er geometrisk lukket.
Skrueparet har en enkelt bevegelig frihetsgrad. Den nedre ordensmekanismen er et geometrisk lukket system der kun spiralbevegelse er mulig med et visst trinn. Bevegelse i vinkel- og lineær retning er helt unik.
Par av flat type, plan-sylinder, plan-ball. I disse mekanismene brukes kraftlukking. I følge klassen tilhører den første de lavere, resten - de høyere systemene. I praksis har slike kinematiske lenkepar ikke blitt brukt.
klassifisering
KP-er er klassifisert som følger.
Etter tilkoblingstype ved kontaktpunktet
Par av lavere orden er i kontakt med lenker langs overflatene. De har funnet bred anvendelse innen mekanikk, har en enklere design enn høyere par. Strukturelt sett er koblingene deres i kontakt med fly og glir langs dem. Dermed er det en jevn fordeling av lasten inne i elementet, men friksjonen ved koblingspunktet til leddene øker henholdsvis. Det positive med lavordrepar er at det er mulig å overføre store belastninger fra lenke til lenke.
Høyere kinematiskpar har lenker i kontakt langs en kurve eller på punkter. Hovedformålet deres er å redusere graden av friksjon mellom elementene i leddene under bevegelse. Et klassisk eksempel på høyere par er lagre eller ruller. Den interne utformingen av disse elementene påvirker ikke bevegelsen av koblinger koblet i par. For å forenkle mekanismen brukes metoder for å erstatte høyere kinematiske par med lavere analoger.
Ved typen relativ bevegelse som koblingene til paret gjør
- Rotational.
- Progressiv.
- Sylindrisk.
- Sfærisk.
- Skrue.
- Flat.
Hvis det bare er par i mekanismen som kun bruker de fire første bevegelsestypene, så kalles det spak.
I henhold til typen kommunikasjon mellom lenker
- På grunn av krafteffekter, som fjærtrykk, kroppsmasse, komprimert gass eller væske, treghetskrefter.
- På grunn av den geometriske utformingen av elementene i paret.
- I henhold til graden av mobilitet til lenkene under bevegelse.
- Etter antall tilkoblingsbetingelser.
Reversible og irreversible mekanismer
Ved muligheten for bevegelse av lenker i systemet i forhold til valg av en betinget fast kobling, skilles reversible og irreversible CP-er.
Hvis i en mekanisme et element i en fri tilstand gjentar den relative bevegelsen til et element i en betinget stasjonær tilstand, anses det kinematiske paret som reversibelt (eksempel - enkeltbevegende par).
Hvis i mekanismen utfører hvert element i en fri tilstanddens relative bevegelse er forskjellig fra andre, da er et slikt par irreversibelt.
Typer av gir i mekanikk
Mekanisk transmisjon er forstått som et mekanisk system som konverterer kinematikken og energien til motoren til en form som er akseptabel for bruk av maskinens arbeidskropper for å fungere i en gitt modus.
overføringer skjer:
- Girtype. En slik forbindelse er bygget på sylindriske og koniske elementer. Førstnevnte overfører bevegelse i ett plan, sistnevnte i en vinkel. Gir er preget av kompakthet og evne til å overføre høy kraft. De er svært effektive, men genererer støy og krever smøring.
- Skruetype. I tillegg til den klassiske skruen inkluderer denne kategorien hypoid- og snekkegir. Sistnevnte type mekanisk girkasse brukes når det er nødvendig å oppnå et stort utvekslingsforhold. De utmerker seg også ved deres stillhet og jevnhet i drift og evnen til selvbremsing. Ulempene inkluderer lav effektivitet og høy slitasje.
- På fleksible elementer. Her overføres bevegelse og energi i samme plan gjennom ulike belter og kjeder. Remdrift er enkelt og kan dekke lange avstander.
- Friksjonstype. I bindinger av denne art påføres friksjonskraften. De brukes i mekanismer, hvis drift foregår under vanskelige forhold.
Balltype
Hovedformålet med kuleledd,slik at stagstangen til styrestativet kan kobles sammen med hjulets svingbare stang gjennom spaken. Utformingen av hengslet inkluderer en spiss; kjeks, en fjær, en klemhette, en kulestift, en oljer er innebygd i den. Fjæren presser på knekkene til kuleledden, som holder tappen med sfæriske overflater. Denne designen sikrer at mekanismen forblir operativ selv når den er slitt.
Hengselhengsel
Hengsler eller baldakiner er mekanismer bygget på grunnlag av et sylindrisk hengsel. De tjener til å åpne og lukke dører, vinduer, møbeldører. Utformingen av hengslet inkluderer to rektangulære lerreter (kort) der festehull og en stang er boret. Hengsler er hovedsakelig laget av stål og forskjellige legeringer.
Konklusjon
Interessant nok representerer menneskelige ledd alle hovedtypene av kinematiske par beskrevet ovenfor. Derfor er behovet for å forstå prosessene som skjer i mekanikk åpenbart.
