بدون نمودار سینماتیکی، تصور هر نوع تجهیزات غیرممکن است. ما در مورد اتومبیل، تراکتور، ماشین ابزار و انواع ساده تر مکانیسم صحبت می کنیم. به طور کلی سینماتیک یک بخش ویژه در مکانیک است که با هدف مطالعه خواص پیوندها در مکانیسم ها انجام می شود. علم امکان تحلیل سینماتیک را با مطالعه مسیر حرکت پیوندها، تعیین نقاط، موقعیت و سرعت عناصر فراهم می کند. دستیابی به نتیجه نهایی بدون اثبات مفهوم "طرح حرکتی" که در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت، غیر ممکن است.
طرح حرکتی چیست؟ مفاهیم اولیه
اگر به این سوال به طور خلاصه پاسخ دهید، پس نمودار سینماتیک نوعی ترسیم یا سند است که به اصطلاح تمام پیوندهای مکانیکی را با ابعاد نشان می دهد. غالباپیوندهای مدار جفت سینماتیکی نامیده می شوند. اگر به زبان علمی تعریف کنیم، اینها عناصر جامد مزدوج به مقدار 2 قطعه هستند که به دلیل شرایط ارتباطی، حرکت یکدیگر را محدود می کنند.
وجود ابعاد برای انجام تحلیل سینماتیکی ضروری است که اصول حرکت مکانیسم ها، مسیرها و سرعت آنها را مطالعه می کند. مسائل سینماتیک را می توان هم به صورت گرافیکی و هم تجربی حل کرد.
به طور کلی، وقتی نوع مکانیسم را تجزیه و تحلیل می کنیم، در مورد طرح حرکتی صحبت می کنیم. آنها آن را سیستم خاصی از اجسام می نامند که حرکت برخی را برای حرکت مورد نیاز برخی دیگر تغییر می دهد. ترکیب هر عنصر مکانیکی شامل پیوندهایی است - چندین ذره جامد که به طور صلب به هم متصل هستند. پیوندی که ثابت در نظر گرفته می شود، قفسه نامیده می شود.
یک عنصر از یک جفت یا پیوند سینماتیکی سیستمی از سطوح و خطوط است که در طول آن یک پیوند با پیوند دیگر در تماس است. این نقطه گره اتصال نیز نامیده می شود.
زمینه های کاربرد طرحواره های سینماتیک
طرح سینماتیک کاملاً در تمام زمینه های صنعت - مهندسی مکانیک، ساخت ابزار ماشین و غیره استفاده می شود. همه قوانین اجرایی توسط یک سند خاص - به اصطلاح GOST تنظیم می شوند.
قوانین اجرای طرح ها
چندین قانون اساسی برای ترسیم نقشه های سینماتیکی وجود دارد:
- سند را می توان هم بر روی کاغذ و هم در رسانه الکترونیکی تهیه کرد. توصیه می شود نمودارهای طراحی را در یک صفحه با امکان تقسیم آن به فرمت های مورد نیاز ترسیم کنید.هنگام چاپ.
- در صورت استفاده از طرح های پیچیده، استفاده از ابزارهای چندرسانه ای مجاز است، یعنی امکان نمایش حرکت در دینامیک به صورت تصویری وجود دارد.
نقشه های سینماتیکی به سه نوع اصلی، ساختاری و کاربردی تقسیم می شوند. قوانین تدوین آنها نیز با یکدیگر متفاوت است.
در مورد نمودارهای مدار، شکل لزوماً باید انواع اتصالات بین عناصر را نشان دهد. سند به صورت اسکن ارائه شده است. نمودار اصلی سینماتیک، که نام‌های آن را توسعه‌دهنده در حاشیه نشان می‌دهد، باید در طرح کلی محصول در یک طرح آکسونومتری به تصویر کشیده شود. قوانین دقیق تر برای تهیه آنها را می توان مطابق با GOST 2.303 و 2.701 یافت.
تفاوت اصلی بین نمودارهای بلوکی و نمودارهای مداری این است که اولین آنها بخش های عملکردی محصول و رابطه بین آنها را نشان می دهد. به عنوان یک قاعده، آنها در قالب تصاویر گرافیکی یا یک رکورد تحلیلی ارائه می شوند.
نمودارهای عملکردی رابطه بین بخش هایی از عناصر را نشان می دهد که با اشکال هندسی ساده نشان داده می شوند.
چه کسی صحت طرح ها را تنظیم می کند؟
قوانین تدوین در اسناد بین ایالتی در مورد استانداردسازی بیان شده است. بسیاری از کشورهای جهان سال ها پیش به اجرایی شدن این سند رای دادند. از زمان به زمان، تغییراتی در GOST ایجاد می شود، این قابل درک است - پیشرفت علمی ثابت نمی ماند، علم توسعه می یابد و با آن، اسناد نظارتی دستخوش تغییرات می شوند. جدا ازاستاندارد اصلی، قوانین اجرای نمودارهای سینماتیکی در سیستم یکپارچه برای اسناد طراحی تجویز شده است.
تعیین ساختار مکانیسم ها
همانطور که در بالا ذکر شد، همه مکانیسم ها از تعداد معینی جفت سینماتیکی تشکیل شده اند. آنها به چند مورد اصلی تقسیم می شوند:
- بر اساس نوع اتصال - به پایین تر و بالاتر؛
- طبق روش بستن؛
- برای حرکت نسبی به صورت جفت - برای انتقالی، چرخشی، استوانه‌ای و غیره.
طرح‌های سینماتیکی مکانیسم‌ها ساختار آنها را تعیین می‌کنند. اگر این مفهوم را تعریف کنید، آنگاه کلیت تمام عناصر دستگاه و روابط بین آنهاست. علاوه بر این، برای تعیین ساختار مکانیسم، باید ترکیب پیوندهای ورودی را تعیین کنید.
بر اساس طبقه بندی های فوق، انواع اصلی عناصر ماشینی که ساختار آن را تعیین می کنند متمایز می شوند:
- ایستاده;
- میله;
- لنگ;
- خزنده.
انواع مکانیسم
تعداد زیادی طرح مختلف وجود دارد. اغلب مکانیسم ها به موارد زیر تقسیم می شوند:
- اهرم یا میله؛
- اصطکاک;
- دوربین;
- مکانیسم‌هایی با پیوندهای انعطاف‌پذیر؛
- دنداندار و دیگران
در میان طبقه بندی های اصلی مکانیسم ها، یکی وجود دارد که آنها را به سه گروه تقسیم می کند:
- عملکردی (طبق اصل فرآیند فناوری)؛
- ساختاری (براساس ساختار)؛
- ساختاری-سازنده (طبق اصول سازنده).
جزئیات بیشتر در مورد نمودارهای سینماتیکی با استفاده از مثال یک درایو الکتریکی توضیح داده خواهد شد.
درایو چیست؟ هدف آن
قبل از صحبت در مورد طرح حرکتی درایو، باید بدانید که چیست. درایو وسیله خاصی است که با کمک موتور دستگاه را به حرکت در می آورد. به عبارت دیگر، مکانیسم از جریان انرژی که یا از موتور یا از عناصر اضافی می آید، شروع به حرکت می کند. طرح سینماتیکی گیربکس هنگام مطالعه مفهوم "درایو" ضروری است. این دستگاه مکانیزمی از چرخ های کرم یا چرخ دنده است که چرخش را از موتور مستقیماً به شفت دستگاه منتقل می کند. بدنه آن از یاتاقان ها، شفت ها و چرخ دنده ها تشکیل شده است.
نمودار سینماتیکی درایو
در هر درایو، همه عناصر متصل به یکدیگر تأثیر خاصی روی یکدیگر دارند. یعنی مطالعه حرکت تنها یک پیوند کافی نخواهد بود، مهم است که تأثیر متقابل آنها را در نظر بگیریم. برای انجام این کار، تمام نیروهای موجود در سازه به یک نقطه منتهی می شود که معمولاً شفت موتور است. طرح حرکتی درایو معادل نامیده می شود و پارامترها کاهش یافته نامیده می شوند.
طرح های این تجهیزات از عناصر اساسی تشکیل شده است مانند:
- موتور الکتریکی؛
- انتقال باز؛
- کاهنده;
- شفت محرک ماشین؛
- کوپلینگ.
این یک ترکیب کلاسیک استنمودار سینماتیک، برخی از عناصر ممکن است گم شده باشند.
نمودار جنبشی مکانیسم های دیگر
کینماتیک علمی است که طرح های مختلف را مطالعه می کند، بنابراین برای هر نوع تجهیزاتی، این طرح مختص به خود است. نقاشی رایج ترین واحد - ماشین را در نظر بگیرید. البته مکانیسم های دیگری نیز وجود دارد که مطالعه طرح های آنها می تواند زمان زیادی را ببرد. تصاویر سازه های پیچیده با جزئیات بیشتری توسط دانشمندان، مکانیک ها و دوستداران سینماتیک بررسی می شوند.
یک ماشین ابزار مثال ساده ای از مکانیزمی است که توسط نیروهای خاصی هدایت می شود. دستگاه های اجرایی طرح عبارتند از: میز، کولیس، دوک و سایر جزئیات. زنجیرهای سینماتیک ماشین از چرخ دنده های مختلفی تشکیل شده اند که در یک توالی مشخص قرار می گیرند. طرح‌های انتقال سینماتیک ممکن است شامل مکانیسم‌های تسمه، دنده یا کرم باشد. در نقشه، تمام عناصر با علائم خاصی نشان داده شده است، که در GOST 3462-61 تجویز شده است. نمودار سینماتیکی ماشین لزوماً شامل مراحل پیچ های سرب، ماژول های ورود کرم، سرعت موتور، قدرت و غیره است.
تجهیزات مدرن نه تنها دارای گیربکس مکانیکی هستند، بلکه اغلب از دستگاه های هیدرولیک یا پنوماتیک استفاده می شود و بر این اساس، در گذرنامه های ماشین ابزار نه نمودارهای سینماتیک، بلکه ترکیبی از پنومو هیدرولیک یا الکتریکی را می توان یافت.
دنیای مدرن ماشین‌ها و قطعات عظیم است، هزاران مکانیسم و عنصر مختلف وجود دارد. با این حال، هر مکانیکیاین واحد طرح سینماتیک مخصوص به خود را دارد، خواه جرثقیل، سیستم تعلیق خودرو، دستگاه برش فلز یا دکل حفاری باشد. نقشه های سینماتیک و توضیحات طراحی به درک ساختار و ترکیب مکانیسم ها کمک می کند، روند مطالعه حرکت عناصر و پیوندها در یک زنجیره را تسهیل می کند. به لطف چنین طرح‌هایی و به طور کلی علم سینماتیک، پیشرفت‌های علمی و فناوری متوقف نمی‌شود، مکانیسم‌ها، ماشین‌ها و مجموعه‌های پیشرفته‌تری ظاهر می‌شوند که فعالانه وارد زندگی ما می‌شوند.
