Sem um diagrama cinemático, é impossível imaginar qualquer tipo de equipamento. Estamos falando de carros, tratores, máquinas-ferramentas e tipos mais simples de mecanismos. Em geral, a cinemática é um departamento especial da mecânica, que visa estudar as propriedades dos links nos mecanismos. A ciência permite a análise cinemática estudando as trajetórias de movimento dos elos, determinando pontos, posições e velocidades dos elementos. Chegar ao resultado final é impossível sem fundamentar o conceito de "esquema cinemático", que será discutido neste artigo.
O que é um esquema cinemático? Conceitos básicos
Se você responder brevemente a esta pergunta, então o diagrama cinemático é uma espécie de desenho ou documento, por assim dizer, que mostra todos os links mecânicos com dimensões. Frequentementeos links do circuito são chamados de pares cinemáticos. Se definirmos em linguagem científica, então são elementos sólidos conjugados na quantidade de 2 peças, que, devido às condições de comunicação, limitam o movimento um do outro.
A presença de dimensões é necessária para a realização da análise cinemática, que estuda os fundamentos do movimento dos mecanismos, suas trajetórias e velocidades. Problemas de cinemática podem ser resolvidos graficamente e experimentalmente.
Em geral, falamos sobre o esquema cinemático quando analisamos o tipo de mecanismo. Chamam-lhe um certo sistema de corpos que transforma o movimento de uns para o movimento requerido de outros. A composição de qualquer elemento mecânico inclui links - várias partículas sólidas rigidamente interligadas. Um link considerado fixo é chamado de rack.
Um elemento de um par ou elo cinemático é um sistema de superfícies e linhas ao longo do qual um elo entra em contato com outro. Este ponto também é chamado de nó de junção.
Campos de aplicação de esquemas cinemáticos
O esquema cinemático é usado em absolutamente todas as áreas da indústria - engenharia mecânica, construção de máquinas-ferramenta, etc. Todas as regras de execução são regulamentadas por um documento especial - o chamado GOST.
Regras para implementação de esquemas
Existem várias leis básicas para a elaboração de desenhos cinemáticos:
- O documento pode ser feito tanto em papel quanto em meio eletrônico. Recomenda-se elaborar diagramas de projeto em uma folha com a possibilidade de dividi-lo nos formatos necessáriosao imprimir.
- No caso de uso de esquemas complexos, é permitido o uso de ferramentas multimídia, ou seja, é possível mostrar o movimento na dinâmica de forma visual.
Os desenhos cinemáticos são divididos em três tipos: principais, estruturais e funcionais. As regras para compilá-los também diferem umas das outras.
Quanto aos diagramas de circuitos, a figura deve necessariamente mostrar todos os tipos de conexões entre os elementos. O documento é fornecido na forma de uma digitalização. O diagrama cinemático principal, cujas designações o desenvolvedor indica nas margens, deve ser representado no contorno do produto em uma projeção axonométrica. Regras mais detalhadas para sua preparação podem ser encontradas de acordo com GOST 2.303 e 2.701.
A principal diferença entre diagramas de blocos e diagramas de circuitos é que os primeiros representam as partes funcionais do produto e a relação entre elas. Via de regra, são apresentados na forma de imagens gráficas ou registro analítico.
Os diagramas funcionais ilustram a relação entre as partes dos elementos, que são representadas por formas geométricas simples.
Quem regula a correção dos esquemas?
As regras para compilar estão descritas em documentos interestaduais sobre padronização. Muitos países do mundo votaram pela entrada em vigor deste documento há muitos anos. De tempos em tempos, são feitas alterações no GOST, isso é compreensível - o progresso científico não fica parado, a ciência se desenvolve e, com ela, os documentos regulatórios sofrem alterações. Além deNo padrão principal, as regras para a implementação de diagramas cinemáticos são prescritas no Sistema Unificado de Documentação de Projeto.
Determinação da estrutura dos mecanismos
Como mencionado acima, todos os mecanismos consistem em um certo número de pares cinemáticos. Eles são divididos em vários principais:
- por tipo de conexão - para menor e maior;
- de acordo com o método de fechamento;
- para movimento relativo em pares - para translação, rotação, cilíndrico, etc.
Esquemas cinemáticos de mecanismos determinam sua estrutura. Se você der uma definição a este conceito, então é a totalidade de todos os elementos do dispositivo e as relações entre eles. Além disso, para determinar a estrutura do mecanismo, você precisa estabelecer a composição dos links de entrada.
Com base nas classificações acima, distinguem-se os principais tipos de elementos de máquina que determinam sua estrutura:
- stand;
- rod;
- manivela;
- trepadeira.
Tipos de mecanismos
Há um grande número de designs diferentes. Na maioria das vezes, os mecanismos são divididos em:
- alavanca ou haste;
- atrito;
- cam;
- mecanismos com links flexíveis;
- dentado e outros
Entre as principais classificações de mecanismos, existe uma que os divide em três grupos:
- funcional (de acordo com o princípio do processo tecnológico);
- estrutural (por estrutura);
- estrutural-construtivo (de acordo com princípios construtivos).
Mais detalhes sobre os diagramas cinemáticos serão descritos usando o exemplo de um acionamento elétrico.
O que é uma unidade? Seu propósito
Antes de falar sobre o esquema cinemático do drive, você precisa saber o que é. O acionamento é um dispositivo especial que aciona a máquina com a ajuda de um motor. Em outras palavras, o mecanismo começa a se mover a partir do fluxo de energia, que vem do motor ou de elementos adicionais. O esquema cinemático da caixa de engrenagens é indispensável ao estudar o conceito de "drive". Este dispositivo é um mecanismo de roda sem-fim ou engrenagem que transmite a rotação do motor diretamente para o eixo da máquina. Seu corpo é composto por rolamentos, eixos e engrenagens.
Diagrama cinemático do acionamento
Em qualquer drive, todos os elementos conectados entre si têm uma certa influência entre si. Ou seja, estudar o movimento de apenas um link não será suficiente, é importante levar em consideração sua influência mútua. Para isso, todas as forças na estrutura levam a um único ponto, geralmente o eixo do motor. O esquema cinemático do drive é chamado de equivalente e os parâmetros são chamados de reduzidos.
Os esquemas deste equipamento consistem em elementos básicos como:
- motor elétrico;
- transferência aberta;
- redutor;
- eixo de acionamento da máquina;
- acoplamento.
Esta é uma composição clássicadiagrama cinemático, alguns elementos podem estar f altando.
Diagrama cinético de outros mecanismos
Cinemática é uma ciência que estuda vários projetos, portanto, para qualquer tipo de equipamento, o esquema tem o seu próprio. Considere o desenho da unidade mais comum - a máquina. Claro, existem vários outros mecanismos, e estudar seus esquemas pode levar muito tempo. Imagens de estruturas complexas são examinadas com mais detalhes por cientistas, mecânicos e amantes da cinemática.
Uma máquina-ferramenta é um exemplo simples de um mecanismo que é acionado por certas forças. Os órgãos executivos do projeto são: mesa, paquímetro, fuso e outros detalhes. As cadeias cinemáticas da máquina consistem em várias engrenagens, que são colocadas em uma determinada sequência. Os esquemas de transmissão cinemática podem incluir mecanismos de correia, engrenagem ou sem-fim. No desenho, todos os elementos são indicados por sinais especiais, prescritos no GOST 3462-61. O diagrama cinemático da máquina inclui necessariamente os passos dos parafusos de avanço, módulos de entrada sem-fim, velocidade do motor, potência, etc.
Os equipamentos modernos não possuem apenas transmissões mecânicas, geralmente são usados dispositivos hidráulicos ou pneumáticos e, portanto, nos passaportes das máquinas-ferramentas você pode encontrar não diagramas cinemáticos, mas combinados pneumohidráulicos ou elétricos.
O mundo moderno de máquinas e peças é enorme, existem milhares de mecanismos e elementos diferentes. No entanto, cada mecânicaa unidade tem seu próprio esquema cinemático, seja um guindaste, uma suspensão de carro, uma máquina de corte de metal ou uma plataforma de perfuração. Desenhos cinemáticos e descrições de projeto ajudam a entender a estrutura e composição dos mecanismos, facilitam o processo de estudo do movimento de elementos e elos em uma cadeia. Graças a esses esquemas e à ciência da cinemática em geral, o progresso científico e tecnológico não fica parado, surgem mecanismos, máquinas e montagens cada vez mais avançados que estão entrando ativamente em nossas vidas.
