Кинематические схемы

Кинематические схемы

• КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ Кинематическое исследование какого-либо механизма (меха­низма двигателя, станка и т. п.), проектируемого или существующего, производится по его кинематической схеме. При кинематическом исследовании приходится определять пути, скорости и ускорения точек движущихся частей. На кинематической схеме должно быть

изображено только то, что для указанных целей является необхо­димым, а потому все части исследуемого устройства должны быть представлены на схеме как звенья кинематических пар. Поясним на примере, как следует переходить от конструктивной схемы механизма к его кинематической схеме. На фиг. 13,

а приведена конструктивная, а на фиг. 13, б — кине­матическая схема двигателя Людмила Фирмаль

внутреннего сгорания. Назначение такого двигателя состоит в преобразовании химической энергии топ­лива (нефти, керосина, бензина, горючего газа и пр.) в механиче­скую. При работе двигателя поршень 3 (фиг. 13, а) совершает посту­пательно-возвратное движение в цилиндре 2.Кинематические схемы 11 На конструктивной схеме не показаны многие детали двигателя, которые не влияют на

кинематику механизма. В поршне 3 закреплена ось 4, охватываемая деталью 5, называе­мой шатуном. Другим концом шатун охватывает ось 6, закреплен­ную в детали 7, называемой кривошипом. Кривошип жестко связан с валом S, вращающимся в неподвижных опорах. При конструктив­ном оформлении вал S, кривошип 7 и ось 6 выполняются всегда как одно целое и называются колен­чатым валом. На фиг. 13, а они показаны отдельно только для большей ясности после­дующего

• изложения. Цилиндр является непод­вижной частью двигателя, со­прикасающейся с крышкой и поршнем. Крышка неподвижно соединена с цилиндром и потому не образует с ним кинематиче­ской пары; ее приходится изго­товлять отдельно от цилиндра по технологическим причинам. Поршень может двигаться отно­сительно цилиндра, и поэтому поршень и цилиндр являют­ся звеньями кинематической пары — пары низшей, потому что звенья соприкасаются по поверхности. Эта пара является поступательной,

так как вращение поршня в цилиндре является невозможным: вместе с поршнем вра­щалась бы и связанная с ним ось 4, а вместе с осью — шатун и все остальные части двигателя, включая и станину с цилиндром. Поршень 3 является подвижным звеном поступательной пары, цилиндр 2 — неподвижным звеном, направляющим движение под­вижного звена. На кинематической схеме цилиндр изображен в виде прямой линии с подштриховкой, символизирующей неподвижность звена, поршень —

в виде ползуна, как принято изображать подвйжное звено поступательной пары. Вал 8 жестко Людмила Фирмаль

связан с деталью 7 и, следовательно, не образует с ней кинематической пары, а является вместе с ней одним подвижным звеном. Вал 8 вращается в неподвижной цилиндрической опоре, не показанной на фиг. 13, а, и с этой опорой образует вращательную пару А. Практически вал располагают не на одной, а на двух или несколь­ких опорах, причем в этом случае все опоры принадлежат одному неподвижному звену. На конструктивной схеме перпендикулярная к плоскости чертежа геометрическая ось вала 8 пересекает под прямым углом продолже-ние общей геометрической оси цилиндра и поршня. Поэтому на кине­матической схеме центр вращательной пары А

должен быть распо­ложен на продолжении прямой, представляющей неподвижное звено поступательной пары. Деталь 7 с деталью 5 также связана во вращательную пару. Эта пара на кинематической схеме отмечена буквой В. На конструктив­ной схеме расстояние между геометрическими осями деталей 6 и 8 является определенным и неизменным; на таком же расстоянии в вы­бранном для кинематической схемы масштабе должны быть распо­ложены и центры кружков, изображающих пары Л и В на кинемати­ческой схеме. Таким образом, коленчатый вал двигателя на кинема­тическо

й схеме изображается звеном АВ. Деталь 5 (шатун) на конструктивной схеме связана во вращатель­ные пары с поршнем 3 и деталью 7. На кинематической схеме шатун изображается звеном ВС. Расстояние между центрами вращатель­ных пар В и С в выбранном для кинематической схемы масштабе должно быть равно расстоянию между осями этих же пар на конструк­тивной схеме. Приведенная на фиг. 13, б кинематическая схема двигателя представляет собой замкнутую кинематическую цепь с одним непо­движным звеном, тремя подвижными звеньями, одной поступатель­ной парой и тремя вращательными парами.

Смотрите также:

Предмет Теория Машин и Механизмов ТММ

Схематические изображения кинематических пар	Степени свободы плоской кинематической цепи
Кинематическая цепь	Механизм и машина