Kinematická dvojice: pojem, klasifikace. Kulový kloub, závěsová smyčka

Každý komplexní mechanismus ve strojírenství se skládá ze souboru jednoduchých prvků. Abychom pochopili, jak funguje systém jako celek, je nutné rozebrat práci každého uzlu. A to je především pochopení toho, co je kinematický pár.

Základní pojmy

Pokud vezmeme dva objekty (vazby), které se navzájem dotýkají, a proto je toto spojení mobilní, máme před sebou kinematický pár (CP). Jeho charakteristickým rysem je jisté omezení pohybu spojů.

Pevné tělo může mít omezenou schopnost pohybu, a pak existuje taková věc jako komunikační podmínka. Až pět komunikačních podmínek se počítá s ohledem na interakci propojení v páru. Rozdělení do tříd. Z nich bylo vyvozeno pět kinematických párů, z nichž každá má svůj vlastní stupeň mobility. Ve třídě existuje šest stupňů mobility. Všechny moderní mechaniky jsou založeny na použití posledních tří tříd kinematických párů.

Každé tělo (vazba) má svou vlastní geometrii. Proto jsou také prvky, které odpovídají této formě, také v kontaktu. Ukázalo se, že KP bude schopen provádět pouze takový pohyb, který nebude v rozporu s geometrií spojů. Navíc k tomu, aby došlo k libovolnému pohybu vůči sobě navzájem, musí být jedno spojení trvale fixováno a druhé v páru je ovlivněno.

Každý bod spojení v době pohybu prochází cestou (trajektorií). Tato trajektorie může mít podobu křivky umístěné v rovině. Když jsou roviny polohování křivek dráhy spojů v páru vzájemně rovnoběžné, jedná se o plochý pár. Pokud jsou křivky pohybu bodů vazeb umístěny v trojrozměrném prostoru, kinematický pár je prostorový.

Typy

Existují následující typy mechanismů.

Rotující pár je systém s jedním mobilním systémem. Spojení tvořící takový pár jsou schopné provádět pouze charakteristickou rotaci kolem tyče nebo osy. V tomto případě se kontakt prvků provádí na povrchu válcového tvaru. Takový geometrický systém je uzavřen a patří k nižším. Mechanismus-analog v oblasti vyšších párů je kuličkové ložisko.

Pár progresivních interakcí stejná jako předchozí, pokud jde o mobilitu s jedinou buňkou. V takovém systému mohou vazby provádět pouze translační pohyb v přímočarém směru. Mechanismus je nejnižší pár, uzavřený v geometrických parametrech.

Pár typů interaktivních válců. Tento systém je již dvoumístný, jeho geometrie je uzavřena. Je to horší - spojení se mohou otáčet i pohybovat dopředu.

Pár sférického typu je systém tří snímků. Svoboda takového páru má stupeň, který dovoluje, aby se vazby otáčely v trojrozměrném prostoru, popisujícím souřadnice souřadnic. Je to také nejnižší geometricky uzavřený mechanismus.

Pár sférického typu s prstem - Dva-pohybující se. Pohyb (relativně nezávislá rotace) spojů v tomto páru je omezen prstem a štěrbinou. Spodní pár řádků je geometricky uzavřen.

Pár typů šroubů má míru volnosti s jednou mobilitou. Mechanismem nejnižšího řádu je geometricky uzavřený systém, ve kterém je s určitým krokem možný pouze spirálový pohyb. Posun v úhlovém a lineárním směru je přísně jednoznačný.

Pár plochých, rovinných válců, rovinných kuliček. V těchto mechanizmech se používá uzavírání sil. Ve třídě se první týká nižší, zbytek do vyšších systémů. V praxi takové kinematické dvojice vazeb nenalezly žádnou aplikaci.

Klasifikace

KP mají následující klasifikaci.

• Druh komunikace v místě kontaktu.

Dvojice nejnižšího řádu jsou kontaktovány linkami podél ploch. Našli široké uplatnění v mechanice, mají jednodušší konstrukci než vyšší páry. Strukturálně se jejich spojení dotýkají letadel a klouzávají po nich. Tudíž zatížení je rovnoměrně rozloženo uvnitř prvku, avšak tření v místě spojení spojů se zvyšuje. Pozitivním momentem párů nejnižšího řádu je, že je možné přenášet velké zatížení z vazby na spojení.

Vyšší kinematická dvojice mají kontaktní body podél křivky nebo v bodech. Jejich hlavním účelem je snížit stupeň tření mezi prvky spojů během pohybu. Klasickým příkladem vyšších párů jsou ložiska nebo válečky. Vnitřní návrh těchto prvků na pohyb spojů připojených k páru nemá vliv. Pro zjednodušení mechanismu se používají metody nahrazení vyšších kinematických párů nižšími analogy.

• Podle druhu relativního pohybu, který vytvářejí vazby dvojice.

1. Rotace.
2. Progresivní.
3. Válcové.
4. Sférické.
5. Typ šroubu.
6. Ploché.

Pokud mechanismus obsahuje pouze páry, které používají pouze první čtyři typy pohybu, pak se nazývá pákový typ.

• Podle druhu komunikace mezi odkazy.

1. Například sílami, tělesnou hmotností, stlačeným plynem nebo kapalinou, sílami síly.
2. Vzhledem k geometrickému návrhu prvků dvojice.

• Podle stupně mobility spojů během pohybu.
• Podle počtu komunikačních podmínek.

Reverzibilní a nevratné mechanismy

Pokud je to možné, pohyby vazeb v systému vzhledem k volbě podmíněně pevného spojení se liší reverzibilními a nevratnými CP.

Jestliže v mechanismu nějaký prvek ve volném stavu opakuje relativní pohyb prvku v podmíněně nehybném stavu, pak se kinematický pár považuje za reverzibilní (příklad - dvojice pohybujících se jednotek).

Jestliže v mechanismu každý prvek ve volném stavu činí svůj relativní pohyb odlišný od ostatních, takový pár je nevratný.

Typy ozubených kol v mechanice

Mechanickým přenosem se rozumí mechanický systém, který převádí kinematiku a energii motoru na formu, která je přijatelná pro použití v pracovních tělesech strojů, aby mohla fungovat v daném režimu.

Existují programy:

• Ozubený typ. Toto spojení je založeno na válcových a kuželových prvcích. První vysílá pohyb v jedné rovině, druhé v úhlu. Převodovky jsou charakterizovány kompaktností a možností přenosu velkých kapacit. Jsou vysoce účinné, ale během provozu vytvářejí hluk a vyžadují mazání.
• Typ šroubu. Kromě klasického šroubu patří do této kategorie také hypoidní a šnekové převodovky. Druhý typ mechanické převodovky se používá, když je třeba získat velký převodový poměr. Vyznačují se také bezhlučností a plynulostí práce a schopností samoinhibovat. Nedostatky zahrnují nízkou účinnost a vysoké opotřebení.
• Na flexibilních prvcích. Zde se pohyb a energie přenášejí v jedné rovině díky různým pásům a řetězům. Pásové přenosy jsou jednoduché a mohou pokrývat velké vzdálenosti.
• Typ tření. Ve vztazích této povahy se používá třecí síla. Používají se v mechanismech, které jsou provozovány v náročných podmínkách.

Typ kulového kloubu

Hlavním účelem kulového kloubu je umožnit připojení příčné vazby řídicí tyče pákou otočným talířem kola. Konstrukce závěsu obsahuje špičku - má sušenky, pružinu, tlakový uzávěr, kulový čep a olejovou nádobu. Pružina přitlačuje kuličky kulového kloubu, které na povrchu kulového tvaru drží prst. Tento design zajišťuje, že mechanismus funguje i při jeho vyčerpání.

Otočná smyčka

Závěsy nebo závěsy jsou mechanismy postavené na základě válcového závěsu. Slouží k otevírání a zavírání dveří, oken, nábytkových dvířek. Návrh smyčky obsahuje dvě obdélníkové tkaniny (karty), ve kterých jsou vyvrtány upevňovací otvory a jádro. Závěsové závěsy jsou vyrobeny převážně z oceli a různých slitin.

Závěr

Je zajímavé, že lidské klouby jsou všechny hlavní typy kinematických párů popsaných výše. Potřeba pochopení procesů probíhajících v mechanice je proto zřejmá.