Mana-mana mekanisme kompleks dalam kejuruteraan mekanikal terdiri daripada satu set elemen ringkas. Untuk memahami bagaimana sistem secara keseluruhan berfungsi, adalah perlu untuk menganalisis operasi setiap nod. Dan ini, pertama sekali, ialah pemahaman tentang apa itu pasangan kinematik.
Syarat asas
Jika kita mengambil dua objek (pautan) yang bersentuhan antara satu sama lain, dan pada masa yang sama sambungan sedemikian boleh digerakkan, maka kita mempunyai pasangan kinematik (KP). Ciri tersendirinya ialah had tertentu dalam pergerakan pautan.
Badan tegar boleh mempunyai keupayaan terhad untuk bergerak, dan kemudian terdapat perkara seperti keadaan sambungan. Sehingga lima syarat komunikasi dikira, dengan mengambil kira interaksi pautan dalam sepasang. Oleh itu pembahagian kepada kelas. Lima daripadanya telah dibawa keluar untuk pasangan kinematik, setiap daripada mereka mempunyai tahap mobiliti sendiri. Terdapat enam darjah mobiliti dalam kelas. Semua mekanik moden adalah berdasarkan penggunaan tiga kelas terakhir pasangan kinematik.
Setiap badan (pautan) mempunyai geometrinya sendiri. Oleh itu, unsur-unsur bersentuhan antara satu sama lain, bahagian-bahagian yang sepadan dengan bentuk ini. Ternyata CP hanya boleh melakukan pergerakan sedemikian,yang tidak akan bercanggah dengan geometri pautan. Di samping itu, untuk membuat sebarang pergerakan relatif antara satu sama lain, satu pautan mesti diperbaiki secara kekal dan pautan kedua dalam pasangan itu terjejas.
Setiap titik dalam pautan melepasi laluan (trajektori) pada saat pergerakan. Trajektori ini mungkin berbentuk lengkung yang terletak pada satah. Apabila satah lengkung laluan pautan dalam pasangan itu selari antara satu sama lain, ini adalah pasangan rata. Jika lengkung pergerakan titik pautan terletak dalam ruang tiga dimensi, pasangan kinematik adalah ruang.
Paparan
Jenis mekanisme berikut wujud.
Sepasang jenis berputar ialah sistem bergerak tunggal. Pautan yang membentuk pasangan sedemikian hanya mampu melakukan putaran ciri di sekeliling rod atau paksi. Dalam kes ini, sentuhan unsur-unsur dijalankan pada permukaan bentuk silinder. Sistem geometri sedemikian ditutup dan tergolong dalam yang paling rendah. Mekanisme analog dalam kawasan pasangan yang lebih tinggi mempunyai galas bebola.
Pasangan interaksi translasi adalah sama seperti yang sebelumnya dari segi gerakan tunggal. Dalam sistem sedemikian, pautan hanya boleh melakukan pergerakan translasi dalam garis lurus. Mekanisme ialah pasangan terendah, ditutup dalam parameter geometri.
Sepasang jenis silinder berinteraksi. Sistem ini sudah boleh alih dua, geometrinya ditutup. Ia adalah yang paling rendah - pautan boleh berputar dan bergerak bersama ke arah hadapan.
Pasangan jenis sferaialah sistem tiga pihak. Kebebasan pasangan sedemikian mempunyai darjah yang membolehkan pautannya berputar dalam ruang tiga dimensi, menerangkan paksi koordinat. Ia juga merupakan mekanisme tertutup geometri terendah.
Sepasang jenis sfera dengan jari - dua alih. Pergerakan (putaran yang agak bebas) pautan dalam pasangan ini dihadkan oleh pin dan slot. Pasangan tertib terendah ditutup secara geometri.
Pasangan jenis skru mempunyai tahap kebebasan bergerak tunggal. Mekanisme tertib rendah ialah sistem tertutup secara geometri di mana hanya pergerakan heliks boleh dilakukan dengan langkah tertentu. Pergerakan dalam arah sudut dan linear adalah sangat unik.
Sepasang jenis rata, silinder satah, bola satah. Dalam mekanisme ini, penutupan paksa digunakan. Menurut kelas, yang pertama tergolong dalam yang lebih rendah, yang lain - kepada sistem yang lebih tinggi. Dalam amalan, pasangan kinematik pautan seperti itu belum digunakan.
Klasifikasi
KP dikelaskan seperti berikut.
Mengikut jenis sambungan pada titik hubungan
Sepasang pesanan yang lebih rendah bersentuhan dengan pautan di sepanjang permukaan. Mereka telah menemui aplikasi yang luas dalam mekanik, mempunyai reka bentuk yang lebih mudah daripada pasangan yang lebih tinggi. Secara struktur, pautan mereka bersentuhan dengan pesawat dan meluncur di sepanjangnya. Oleh itu, terdapat pengagihan seragam beban di dalam elemen, tetapi geseran pada titik sambungan pautan, masing-masing, meningkat. Aspek positif pasangan tertib rendah ialah kemungkinan untuk memindahkan muatan besar dari pautan ke pautan.
Kinematik yang lebih tinggipasangan mempunyai pautan bersentuhan sepanjang lengkung atau pada titik. Tujuan utamanya adalah untuk mengurangkan tahap geseran antara unsur-unsur pautan semasa pergerakan. Contoh klasik pasangan yang lebih tinggi ialah galas atau penggelek. Reka bentuk dalaman elemen ini tidak menjejaskan pergerakan pautan yang disambungkan secara berpasangan. Untuk memudahkan mekanisme, kaedah digunakan untuk menggantikan pasangan kinematik yang lebih tinggi dengan analog yang lebih rendah.
Mengikut jenis pergerakan relatif yang dilakukan oleh pautan pasangan itu
- Putaran.
- Progresif.
- Selinder.
- Sfera.
- Skru.
- Ratas.
Jika hanya terdapat pasangan dalam mekanisme yang hanya menggunakan empat jenis pergerakan pertama, maka ia dipanggil tuas.
Mengikut jenis komunikasi antara pautan
- Disebabkan oleh kesan daya, seperti tekanan spring, jisim badan, gas atau cecair termampat, daya inersia.
- Disebabkan reka bentuk geometri unsur pasangan itu.
- Mengikut tahap mobiliti pautan semasa pergerakan.
- Mengikut bilangan syarat sambungan.
Mekanisme boleh balik dan tidak boleh balik
Dengan kemungkinan pergerakan pautan dalam sistem berbanding pilihan pautan tetap bersyarat, CP boleh balik dan tidak boleh balik dibezakan.
Jika dalam mekanisme mana-mana elemen dalam keadaan bebas mengulangi pergerakan relatif unsur dalam keadaan pegun bersyarat, maka pasangan kinematik dianggap boleh diterbalikkan (contoh - pasangan bergerak tunggal).
Jika dalam mekanisme setiap elemen dalam keadaan bebas berfungsipergerakan relatifnya berbeza daripada yang lain, maka pasangan sedemikian tidak boleh diterbalikkan.
Jenis gear dalam mekanik
Transmisi mekanikal difahami sebagai sistem mekanikal yang menukarkan kinematik dan tenaga enjin kepada bentuk yang boleh diterima untuk digunakan oleh badan kerja mesin untuk berfungsi dalam mod tertentu.
Penghantaran berlaku:
- Jenis gear. Sambungan sedemikian dibina pada unsur silinder dan kon. Yang pertama menghantar gerakan dalam satu satah, yang kedua pada sudut. Gear dicirikan oleh kekompakan dan keupayaan untuk menghantar kuasa tinggi. Ia sangat cekap tetapi menghasilkan bunyi bising dan memerlukan pelinciran.
- Jenis skru. Sebagai tambahan kepada skru klasik, kategori ini termasuk gear hypoid dan cacing. Jenis transmisi mekanikal yang terakhir digunakan apabila perlu untuk mendapatkan nisbah gear yang besar. Mereka juga dibezakan dengan ketenangan dan kelancaran dalam operasi dan keupayaan untuk brek sendiri. Kelemahannya termasuk kecekapan rendah dan haus tinggi.
- Pada elemen fleksibel. Di sini, pergerakan dan tenaga dihantar dalam satah yang sama melalui pelbagai tali pinggang dan rantai. Pemacu tali pinggang adalah ringkas dan boleh menempuh jarak yang jauh.
- Jenis geseran. Dalam ikatan sifat ini, daya geseran dikenakan. Ia digunakan dalam mekanisme, yang operasinya berlaku dalam keadaan sukar.
Jenis Bola
Tujuan utama sendi bola,supaya batang pengikat rak stereng boleh disambungkan melalui tuil dengan rak pusing roda. Reka bentuk engsel termasuk hujung; keropok, spring, penutup pengapit, pin bola, minyak terbina di dalamnya. Spring menekan pada keropok sendi bola, yang memegang pin dengan permukaan sfera. Reka bentuk ini memastikan mekanisme itu kekal beroperasi walaupun ia sudah haus.
Engsel engsel
Engsel atau kanopi ialah mekanisme yang dibina berdasarkan engsel silinder. Mereka berfungsi untuk membuka dan menutup pintu, tingkap, pintu perabot. Reka bentuk engsel termasuk dua kanvas segi empat tepat (kad) di mana lubang pengikat dan batang digerudi. Engsel engsel dibuat terutamanya daripada keluli dan pelbagai aloi.
Kesimpulan
Menariknya, sendi manusia mewakili semua jenis utama pasangan kinematik yang diterangkan di atas. Oleh itu, keperluan untuk memahami proses yang berlaku dalam mekanik adalah jelas.
