Մեքենաշինության մեջ ցանկացած բարդ մեխանիզմ բաղկացած է պարզ տարրերի մի շարքից: Հասկանալու համար, թե ինչպես է համակարգը գործում որպես ամբողջություն, անհրաժեշտ է վերլուծել յուրաքանչյուր հանգույցի աշխատանքը: Եվ սա, առաջին հերթին, հասկացողություն է, թե ինչ է կինեմատիկական զույգը։
Հիմնական պայմաններ
Եթե վերցնենք երկու առարկա (հղումներ), որոնք շփվում են միմյանց հետ, և միևնույն ժամանակ նման կապը շարժական է, ապա կունենանք կինեմատիկական զույգ (KP): Դրա տարբերակիչ առանձնահատկությունը հղումների շարժման որոշակի սահմանափակումն է։
Կոշտ մարմինը կարող է շարժվելու սահմանափակ կարողություն ունենալ, և այդ դեպքում կա միացման պայման: Հաշվարկվում են մինչև հինգ կապի պայմաններ՝ հաշվի առնելով զույգում գտնվող հղումների փոխազդեցությունը: Այստեղից էլ բաժանումը դասերի։ Նրանցից հինգը դուրս են բերվել կինեմատիկական զույգերի համար, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի շարժունակության իր աստիճանը։ Դասարանում կա շարժունակության վեց աստիճան. Ամբողջ ժամանակակից մեխանիկան հիմնված է կինեմատիկական զույգերի վերջին երեք դասերի օգտագործման վրա։
Յուրաքանչյուր մարմին (հղում) ունի իր երկրաչափությունը: Հետեւաբար, տարրերը միմյանց հետ շփվում են, այս ձեւին համապատասխան մասերը: Ստացվում է, որ ՔՊ-ն կկարողանա կատարել միայն նման շարժում,որը չի հակասի հղումների երկրաչափությանը։ Բացի այդ, միմյանց նկատմամբ որևէ շարժում կատարելու համար մեկ հղումը պետք է մշտապես ֆիքսվի, իսկ զույգի երկրորդը տուժի:
Հղման յուրաքանչյուր կետ շարժման պահին անցնում է ուղի (հետագիծ): Այս հետագիծը կարող է ունենալ հարթության վրա տեղակայված կորի ձև: Երբ զույգում գտնվող օղակների ուղու կորերի հարթությունները զուգահեռ են միմյանց, սա հարթ զույգ է: Եթե շղթայի կետերի շարժման կորերը գտնվում են եռաչափ տարածության մեջ, ապա կինեմատիկական զույգը տարածական է։
Դիտումներ
Գոյություն ունեն մեխանիզմների հետևյալ տեսակները.
Պտտվող տիպի զույգը մեկ շարժվող համակարգ է: Նման զույգը կազմող օղակները ունակ են կատարել միայն բնորոշ պտույտ ձողի կամ առանցքի շուրջ: Այս դեպքում տարրերի շփումն իրականացվում է գլանաձև ձևի մակերեսի վրա: Նման երկրաչափական համակարգը փակ է և պատկանում է ամենացածրին։ Ավելի բարձր զույգերի տարածքում անալոգային մեխանիզմն ունի գնդիկավոր:
Թարգմանական փոխազդեցության զույգը նույնն է, ինչ նախորդը մեկ շարժումով: Նման համակարգում հղումները կարող են միայն ուղիղ գծով կատարել թարգմանական շարժում: Մեխանիզմը ամենացածր զույգն է՝ փակ երկրաչափական պարամետրերով։
Փոխազդող բալոնների տիպի զույգ. Այս համակարգն արդեն երկու շարժական է, նրա երկրաչափությունը փակ է։ Այն ամենացածրն է. հղումները կարող են և՛ պտտվել, և՛ առաջ շարժվել:
Գնդաձեւ տիպի զույգեռակողմ համակարգ է։ Նման զույգի ազատությունն ունի այնպիսի աստիճան, որը թույլ է տալիս նրա հղումներին պտտվել եռաչափ տարածության մեջ՝ նկարագրելով կոորդինատային առանցքները։ Այն նաև երկրաչափական առումով ամենացածր փակ մեխանիզմն է։
Մատով գնդաձև տիպի զույգ՝ երկշարժ. Այս զույգի հղումների շարժումը (համեմատաբար անկախ ռոտացիա) սահմանափակվում է պտուտակով և բնիկով: Ամենացածր կարգի զույգը երկրաչափորեն փակ է։
Պտուտակային զույգն ունի մեկ շարժվող ազատության աստիճան: Ստորին կարգի մեխանիզմը երկրաչափականորեն փակ համակարգ է, որտեղ որոշակի քայլով հնարավոր է միայն պարուրաձև շարժում։ Անկյունային և գծային ուղղությամբ շարժումը խիստ եզակի է։
Զույգ հարթ տիպի, ինքնաթիռ-գլան, ինքնաթիռ-գնդիկ: Այս մեխանիզմներում կիրառվում է ուժային փակում։ Ըստ դասի՝ առաջինը պատկանում է ստորին, մնացածը՝ ավելի բարձր համակարգերին։ Գործնականում նման կինեմատիկական զույգ հղումներ չեն օգտագործվել։
Դասակարգում
KP-ները դասակարգվում են հետևյալ կերպ.
Ըստ շփման կետում կապի տեսակի։
Ստորին կարգի զույգերը շփվում են մակերեսների երկայնքով գտնվող օղակների հետ: Նրանք լայն կիրառություն են գտել մեխանիկայի մեջ, ունեն ավելի պարզ դիզայն, քան ավելի բարձր զույգերը։ Կառուցվածքային առումով նրանց կապերը շփվում են ինքնաթիռների հետ և սահում են դրանց երկայնքով: Այսպիսով, տարրի ներսում բեռի միասնական բաշխում կա, սակայն կապերի միացման կետում շփումը, համապատասխանաբար, մեծանում է: Ցածր կարգի զույգերի դրական կողմն այն է, որ հնարավոր է մեծ բեռներ փոխանցել հղումից հղում:
Բարձրագույն կինեմատիկականզույգերն ունեն կապեր, որոնք շփվում են կորի երկայնքով կամ կետերում: Նրանց հիմնական նպատակը շարժման ընթացքում կապերի տարրերի միջև շփման աստիճանի նվազեցումն է: Ավելի բարձր զույգերի դասական օրինակ են առանցքակալները կամ գլանները: Այս տարրերի ներքին դիզայնը չի ազդում զույգերով միացված կապերի շարժման վրա: Մեխանիզմը պարզեցնելու համար օգտագործվում են ավելի բարձր կինեմատիկական զույգերը ավելի ցածր անալոգներով փոխարինելու մեթոդներ։
Ըստ հարաբերական շարժման տեսակի, որը կատարում են զույգի կապերը։
- Ռոտացիոն.
- Պրոգրեսիվ.
- Գլանաձեւ.
- Գնդաձև.
- Պտուտակ.
- Բնակարան.
Եթե մեխանիզմում կան միայն զույգեր, որոնք օգտագործում են միայն առաջին չորս տեսակի շարժումները, ապա այն կոչվում է լծակ:
Ըստ կապերի միջև կապի տեսակի։
- Ուժի ազդեցության հետևանքով, ինչպիսիք են զսպանակային ճնշումը, մարմնի զանգվածը, սեղմված գազը կամ հեղուկը, իներցիոն ուժերը:
- Զույգի տարրերի երկրաչափական ձևավորման շնորհիվ։
- Ըստ օղակների շարժունակության աստիճանի շարժման ընթացքում։
- Ըստ կապի պայմանների քանակի։
Վերադարձելի և անշրջելի մեխանիզմներ
Համակարգում կապերի տեղաշարժի հնարավորությամբ՝ կապված պայմանականորեն ամրագրված կապի ընտրության հետ, տարբերվում են հետադարձելի և անշրջելի CP-ները։
Եթե մեխանիզմում ազատ վիճակում գտնվող որևէ տարր կրկնում է տարրի հարաբերական շարժումը պայմանականորեն անշարժ վիճակում, ապա կինեմատիկական զույգը համարվում է շրջելի (օրինակ՝ մեկ շարժվող զույգեր):
Եթե մեխանիզմում ազատ վիճակում գտնվող յուրաքանչյուր տարր գործում էնրա հարաբերական շարժումը տարբերվում է մյուսներից, ապա այդպիսի զույգն անշրջելի է։
Փոխանցումների տեսակները մեխանիկայում
Մեխանիկական փոխանցումը հասկացվում է որպես մեխանիկական համակարգ, որը փոխակերպում է շարժիչի կինեմատիկան և էներգիան այնպիսի ձևի, որը ընդունելի է մեքենաների աշխատանքային մարմինների կողմից՝ տվյալ ռեժիմում գործելու համար:
Փոխանցումները կատարվում են՝
- հանդերձանքի տեսակը: Նման կապը կառուցված է գլանաձև և կոնաձև տարրերի վրա: Առաջինները փոխանցում են շարժումը մեկ հարթությունում, երկրորդները՝ անկյան տակ։ Gears- ը բնութագրվում է կոմպակտությամբ և բարձր հզորություն փոխանցելու ունակությամբ: Նրանք շատ արդյունավետ են, բայց առաջացնում են աղմուկ և պահանջում են քսում:
- Պտուտակային տեսակ. Բացի դասական պտուտակից, այս կատեգորիան ներառում է հիպոիդ և ճիճու շարժակներ: Մեխանիկական փոխանցման վերջին տեսակը օգտագործվում է, երբ անհրաժեշտ է ձեռք բերել փոխանցման մեծ հարաբերակցություն: Նրանք առանձնանում են նաև աշխատանքի ընթացքում իրենց անդորրությամբ և սահունությամբ և ինքնաարգելակման ունակությամբ: Թերությունները ներառում են ցածր արդյունավետությունը և բարձր մաշվածությունը:
- Ճկուն տարրերի մասին: Այստեղ շարժումն ու էներգիան փոխանցվում են նույն հարթության վրա՝ տարբեր գոտիների ու շղթաների միջոցով։ Գոտու շարժիչները պարզ են և կարող են երկար տարածություններ անցնել:
- Շփման տեսակ. Այս բնույթի կապերում կիրառվում է շփման ուժ։ Դրանք օգտագործվում են մեխանիզմներում, որոնց շահագործումը տեղի է ունենում դժվարին պայմաններում։
Գնդակի տեսակ
Գնդային հոդի հիմնական նպատակը,այնպես, որ ղեկի դարակի կապող ձողը լծակի միջոցով կարող է միացվել անիվի պտտվող դարակով: Ծխնի դիզայնը ներառում է հուշում; Դրա մեջ ներկառուցված են կոտրիչ, զսպանակ, սեղմիչ գլխարկ, գնդիկավոր գնդիկ, յուղաներկ։ Զսպանակը սեղմում է գնդաձև միացման կոտրիչները, որոնք գնդաձև մակերեսներով պահում են քորոցը։ Այս դիզայնը երաշխավորում է, որ մեխանիզմը մնում է գործելու նույնիսկ այն ժամանակ, երբ այն մաշված է:
Ծխնի
Ծխնիները կամ հովանոցները մեխանիզմներ են, որոնք կառուցված են գլանաձև ծխնիի հիման վրա: Ծառայում են դռներ, պատուհաններ, կահույքի դռներ բացելու և փակելու համար։ Ծխնի դիզայնը ներառում է երկու ուղղանկյուն կտավ (բացիկներ), որոնցում փորված են ամրացնող անցքեր և ձող։ Ծխնիները պատրաստվում են հիմնականում պողպատից և տարբեր համաձուլվածքներից։
Եզրակացություն
Հետաքրքիր է, որ մարդու հոդերը ներկայացնում են վերը նկարագրված կինեմատիկական զույգերի բոլոր հիմնական տեսակները: Հետևաբար, ակնհայտ է մեխանիկայում տեղի ունեցող գործընթացները հասկանալու անհրաժեշտությունը։
