Машина жасаудағы кез келген күрделі механизм қарапайым элементтер жиынтығынан тұрады. Жүйе тұтастай қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін әрбір түйіннің жұмысын талдау қажет. Бұл, ең алдымен, кинематикалық жұптың не екенін түсіну.
Негізгі шарттар
Егер бір-бірімен жанасатын екі объектіні (сілтемені) алсақ және бір уақытта мұндай байланыс жылжымалы болса, онда бізде кинематикалық жұп (КП) болады. Оның айрықша ерекшелігі - сілтемелер қозғалысының белгілі бір шектеуі.
Қатты дененің қозғалу мүмкіндігі шектеулі болуы мүмкін, содан кейін қосылу шарты сияқты нәрсе бар. Жұптағы буындардың өзара әрекеттесуін ескере отырып, бес байланыс шартына дейін есептеледі. Сондықтан сыныптарға бөлу. Олардың бесеуі кинематикалық жұптар үшін шығарылды, олардың әрқайсысында өзіндік ұтқырлық дәрежесі бар. Сыныпта ұтқырлықтың алты дәрежесі бар. Барлық заманауи механика кинематикалық жұптардың соңғы үш класын пайдалануға негізделген.
Әр дененің (сілтеменің) өз геометриясы бар. Демек, элементтер бір-бірімен байланыста болады, осы пішінге сәйкес бөліктер. КП осындай қозғалысты ғана жасай алады екен,бұл сілтемелердің геометриясына қайшы келмейді. Сонымен қатар, бір-біріне қатысты кез келген қозғалыс жасау үшін бір сілтеме тұрақты түрде бекітіліп, жұптағы екіншісі әсер етеді.
Сілтемедегі әрбір нүкте қозғалыс сәтінде жолдан (траекториядан) өтеді. Бұл траектория жазықтықта орналасқан қисық пішінді қабылдауы мүмкін. Жұптағы буындар жолының қисық сызықтарының жазықтықтары бір-біріне параллель болғанда, бұл жазық жұп. Егер байланыс нүктелерінің қозғалыс қисықтары үш өлшемді кеңістікте орналасса, кинематикалық жұп кеңістіктік болады.
Көрулер
Келесі механизм түрлері бар.
Айналмалы жұп – бір қозғалмалы жүйе. Мұндай жұпты құрайтын сілтемелер тек шыбықтың немесе осьтің айналасында тән айналуды орындауға қабілетті. Бұл жағдайда элементтердің жанасуы цилиндрлік пішіннің бетінде жүзеге асырылады. Мұндай геометриялық жүйе тұйық және ең төменгіге жатады. Жоғары жұптар аймағындағы аналогтық механизм шарикті подшипникке ие.
Трансляциялық өзара әрекеттесу жұбы бір қозғалыс бойынша алдыңғы жұппен бірдей. Мұндай жүйеде сілтемелер тек түзу сызықта трансляциялық қозғалысты орындай алады. Механизм геометриялық параметрлерде жабық ең төменгі жұп.
Әсерлесетін цилиндрлер жұбы. Бұл жүйе қазірдің өзінде екі жылжымалы, оның геометриясы жабық. Бұл ең төменгі – сілтемелер алға қарай бұрыла және қозғала алады.
Сфералық түрдегі жұпүшжақты жүйе болып табылады. Мұндай жұптың еркіндігі координаталық осьтерді сипаттай отырып, оның буындарының үш өлшемді кеңістікте айналуына мүмкіндік беретін дәрежеге ие. Бұл сонымен қатар ең төменгі геометриялық жабық механизм.
Саусақпен сфералық жұп - екі жылжымалы. Бұл жұптағы сілтемелердің қозғалысы (салыстырмалы түрде тәуелсіз айналуы) түйреуіш пен ұяшықпен шектеледі. Ең төменгі ретті жұп геометриялық жабық.
Бұранда түріндегі жұптың бір қозғалмалы еркіндік дәрежесі бар. Төменгі ретті механизм - бұл белгілі бір қадаммен тек бұрандалы қозғалыс мүмкін болатын геометриялық жабық жүйе. Бұрыштық және сызықтық бағыттағы қозғалыс ерекше.
Тегіс типті жұп, ұшақ-цилиндр, жазық-шар. Бұл механизмдерде күшпен жабу қолданылады. Класс бойынша біріншісі төменгілерге, қалғандары жоғары жүйелерге жатады. Іс жүзінде мұндай кинематикалық жұп байланыстар пайдаланылмаған.
Жіктеу
КП келесідей жіктеледі.
Байланыс нүктесіндегі қосылым түрі бойынша
Төменгі ретті жұптар беттердегі сілтемелермен байланыста. Олар механикада кең қолданыс тапты, жоғары жұптарға қарағанда қарапайым дизайнға ие. Құрылымдық жағынан олардың буындары ұшақтармен жанасады және олармен сырғанайды. Осылайша, элементтің ішіндегі жүктеменің біркелкі бөлінуі бар, бірақ буындардың қосылу нүктесіндегі үйкеліс, сәйкесінше, артады. Төмен ретті жұптардың оң аспектісі - үлкен жүктемелерді сілтемеден сілтемеге тасымалдау мүмкіндігі.
Жоғары кинематикалықжұптардың қисық бойымен немесе нүктелерде байланысқан байланыстары бар. Олардың негізгі мақсаты - қозғалыс кезінде буындардың элементтері арасындағы үйкеліс дәрежесін азайту. Жоғары жұптардың классикалық мысалы - мойынтіректер немесе роликтер. Бұл элементтердің ішкі дизайны жұппен байланыстырылған сілтемелердің қозғалысына әсер етпейді. Механизмді жеңілдету үшін жоғары кинематикалық жұптарды төменгі аналогтармен ауыстыру әдістері қолданылады.
Жұптың сілтемелері жасайтын салыстырмалы қозғалыс түрі бойынша
- Айналмалы.
- Прогрессивті.
- Цилиндрлік.
- Сфералық.
- Бұранда.
- Тегіс.
Егер механизмде тек алғашқы төрт қозғалыс түрін пайдаланатын жұптар ғана болса, онда ол рычаг деп аталады.
Сілтемелер арасындағы байланыс түріне сәйкес
- Серіппелі қысым, дене массасы, сығылған газ немесе сұйықтық, инерциялық күштер сияқты күш әсерлеріне байланысты.
- Жұп элементтерінің геометриялық дизайнына байланысты.
- Қозғалыс кезіндегі буындардың қозғалғыштық дәрежесіне сәйкес.
- Байланыс шарттарының саны бойынша.
Қайтымды және қайтымсыз механизмдер
Шартты бекітілген сілтемені таңдауға қатысты жүйедегі буындардың қозғалу мүмкіндігі бойынша қайтымды және қайтымсыз КП бөлінеді.
Егер механизмде бос күйдегі кез келген элемент шартты стационарлық күйдегі элементтің салыстырмалы қозғалысын қайталаса, онда кинематикалық жұп қайтымды болып саналады (мысал – бір қозғалмалы жұптар).
Егер механизмде бос күйдегі әрбір элемент орындасаоның салыстырмалы қозғалысы басқалардан өзгеше болса, мұндай жұп қайтымсыз.
Механикадағы беріліс түрлері
Механикалық беріліс деп қозғалтқыштың кинематикасы мен энергиясын берілген режимде жұмыс істеу үшін машиналардың жұмыс органдары қолдануға қолайлы пішінге түрлендіретін механикалық жүйе түсініледі.
Тасымалдау орын алады:
- Беріліс түрі. Мұндай байланыс цилиндрлік және конустық элементтерге салынған. Біріншісі қозғалысты бір жазықтықта, екіншісі бұрышта жібереді. Тісті берілістер жинақылығымен және жоғары қуатты беру мүмкіндігімен ерекшеленеді. Олар жоғары тиімді, бірақ шу шығарады және майлауды қажет етеді.
- Бұранда түрі. Классикалық бұрандадан басқа, бұл санатқа гипоидты және червякты беріліс кіреді. Механикалық берілістің соңғы түрі үлкен беріліс қатынасын алу қажет болғанда қолданылады. Олар сондай-ақ жұмыс кезінде тыныштық пен тегістікпен және өзін-өзі тежеу мүмкіндігімен ерекшеленеді. Кемшіліктері төмен тиімділікті және жоғары тозуды қамтиды.
- Икемді элементтерде. Мұнда қозғалыс пен энергия әртүрлі белдіктер мен тізбектер арқылы бір жазықтықта беріледі. Белдік жетектері қарапайым және ұзақ қашықтықты өте алады.
- Үйкеліс түрі. Осындай сипаттағы байланыстарда үйкеліс күші қолданылады. Олар жұмысы қиын жағдайларда орындалатын механизмдерде қолданылады.
Доп түрі
Шарлы буынның негізгі мақсаты,рульдік тартпаның штангасын рычаг арқылы дөңгелектің айналмалы тірегі арқылы қосуға болады. Топсаның дизайны ұшты қамтиды; оған крекер, серіппе, қысқыш қалпақ, шарикті түйреуіш, майлағыш салынған. Серіппе шар тәріздес беттері бар түйреуішті ұстайтын шарикті қосылыстың крекеріне басады. Бұл дизайн механизм тозған кезде де жұмыс істеп тұруын қамтамасыз етеді.
Топса топсасы
Топсалар немесе қалқалар - цилиндрлік топсаның негізінде жасалған механизмдер. Олар есіктерді, терезелерді, жиһаз есіктерін ашуға және жабуға қызмет етеді. Топсаның дизайны екі тікбұрышты кенепті (карточкаларды) қамтиды, онда бекіту тесіктері мен штанга бұрғыланады. Топсалы топсалар негізінен болаттан және әртүрлі қорытпалардан жасалған.
Қорытынды
Бір қызығы, адам буындары жоғарыда сипатталған кинематикалық жұптардың барлық негізгі түрлерін білдіреді. Сондықтан механикада болып жатқан процестерді түсіну қажеттілігі анық.
