Sin un diagrama cinemático, es imposible imaginar cualquier tipo de equipo. Estamos hablando de automóviles, tractores, máquinas herramienta y tipos de mecanismos más simples. En general, la cinemática es un departamento especial de la mecánica, cuyo objetivo es estudiar las propiedades de los enlaces en los mecanismos. La ciencia permite el análisis cinemático al estudiar las trayectorias de movimiento de los eslabones, determinando puntos, posiciones y velocidades de los elementos. Lograr el resultado final es imposible sin fundamentar el concepto de "esquema cinemático", que se discutirá en este artículo.
¿Qué es un esquema cinemático? Conceptos básicos
Si responde brevemente a esta pregunta, entonces el diagrama cinemático es una especie de dibujo o documento, por así decirlo, que muestra todos los vínculos mecánicos con las dimensiones. A menudolos enlaces del circuito se denominan pares cinemáticos. Si lo definimos en lenguaje científico, entonces estos son elementos sólidos conjugados en la cantidad de 2 piezas que, debido a las condiciones de comunicación, limitan el movimiento entre sí.
La presencia de dimensiones es necesaria para realizar el análisis cinemático, que estudia los conceptos básicos del movimiento de los mecanismos, sus trayectorias y velocidades. Los problemas de cinemática se pueden resolver tanto gráfica como experimentalmente.
En general, hablamos del esquema cinemático cuando analizamos el tipo de mecanismo. Lo llaman cierto sistema de cuerpos que transforma el movimiento de unos por el movimiento requerido de otros. La composición de cualquier elemento mecánico incluye enlaces: varias partículas sólidas rígidamente interconectadas. Un enlace que se considera fijo se llama rack.
Un elemento de un par cinemático o eslabón es un sistema de superficies y líneas a lo largo de las cuales un eslabón entra en contacto con otro. Este punto también se denomina nodo de unión.
Campos de aplicación de esquemas cinemáticos
El esquema cinemático se utiliza en absolutamente todas las áreas de la industria: ingeniería mecánica, construcción de máquinas herramienta, etc. Todas las reglas de ejecución están reguladas por un documento especial, el llamado GOST.
Reglas para la implementación de esquemas
Hay varias leyes básicas para dibujar dibujos cinemáticos:
- El documento puede realizarse tanto en papel como en soporte electrónico. Se recomienda elaborar diagramas de diseño en una hoja con la posibilidad de dividirlo en los formatos requeridosal imprimir.
- En el caso de utilizar esquemas complejos, se permite el uso de herramientas multimedia, es decir, se puede mostrar el movimiento en dinámica de forma visual.
Los dibujos cinemáticos se dividen en tres tipos: principal, estructural y funcional. Las reglas para compilarlos también difieren entre sí.
En cuanto a los esquemas de circuitos, la figura debe mostrar necesariamente todo tipo de conexiones entre elementos. El documento se proporciona en forma de escaneo. El diagrama cinemático principal, cuyas designaciones indica el desarrollador en los márgenes, debe representarse en el contorno del producto en una proyección axonométrica. Se pueden encontrar reglas más detalladas para su preparación de acuerdo con GOST 2.303 y 2.701.
La principal diferencia entre los diagramas de bloques y los diagramas de circuitos es que los primeros representan las partes funcionales del producto y la relación entre ellas. Por regla general, se presentan en forma de imágenes gráficas o de registro analítico.
Los diagramas funcionales ilustran la relación entre las partes de los elementos, que se representan mediante formas geométricas simples.
¿Quién regula la corrección de los esquemas?
Las reglas para compilar se detallan en documentos interestatales sobre estandarización. Muchos países del mundo votaron por la entrada en vigor de este documento hace muchos años. De vez en cuando, se realizan cambios en GOST, esto es comprensible: el progreso científico no se detiene, la ciencia se desarrolla y, con ella, los documentos normativos sufren cambios. Aparte deel estándar principal, las reglas para la implementación de diagramas cinemáticos se prescriben en el Sistema Unificado para la Documentación de Diseño.
Determinación de la estructura de los mecanismos
Como se mencionó anteriormente, todos los mecanismos consisten en un cierto número de pares cinemáticos. Se dividen en varios principales:
- por tipo de conexión - a inferior y superior;
- según el método de cierre;
- para movimiento relativo en pares - para traslación, rotación, cilíndrico, etc.
Los esquemas cinemáticos de los mecanismos determinan su estructura. Si le das una definición a este concepto, entonces es la totalidad de todos los elementos del dispositivo y las relaciones entre ellos. Además, para determinar la estructura del mecanismo, debe establecer la composición de los enlaces entrantes.
En base a las clasificaciones anteriores, se distinguen los principales tipos de elementos de máquina que determinan su estructura:
- de pie;
- varilla;
- manivela;
- enredadera.
Tipos de mecanismos
Hay una gran cantidad de diseños diferentes. La mayoría de las veces, los mecanismos se dividen en:
- palanca o varilla;
- fricción;
- cámara;
- mecanismos con eslabones flexibles;
- dientes y otros
Entre las principales clasificaciones de mecanismos, hay una que los divide en tres grupos:
- funcional (según el principio del proceso tecnológico);
- estructural (por estructura);
- estructural-constructivo (según principios constructivos).
Se describirán más detalles sobre los diagramas cinemáticos utilizando el ejemplo de un accionamiento eléctrico.
¿Qué es un disco? Su propósito
Antes de hablar sobre el esquema cinemático de la unidad, debe saber qué es. El accionamiento es un dispositivo especial que impulsa la máquina con la ayuda de un motor. En otras palabras, el mecanismo comienza a moverse a partir del flujo de energía, que proviene del motor o de elementos adicionales. El esquema cinemático de la caja de cambios es indispensable cuando se estudia el concepto de "accionamiento". Este dispositivo es un mecanismo de ruedas dentadas o de tornillo sinfín que transmite la rotación del motor directamente al eje de la máquina. Su cuerpo está formado por cojinetes, ejes y engranajes.
Diagrama cinemático del accionamiento
En cualquier unidad, todos los elementos conectados entre sí tienen una cierta influencia entre sí. Es decir, estudiar el movimiento de un solo enlace no será suficiente, es importante tener en cuenta su influencia mutua. Para ello, todas las fuerzas de la estructura se dirigen a un único punto, normalmente el eje del motor. El esquema cinemático del variador se denomina equivalente y los parámetros se denominan reducidos.
Los esquemas de este equipo constan de elementos básicos como:
- motor eléctrico;
- abrir transferencia;
- reductor;
- eje de accionamiento de la máquina;
- acoplamiento.
Esta es una composición clásicadiagrama cinemático, pueden f altar algunos elementos.
Diagrama cinético de otros mecanismos
La cinemática es una ciencia que estudia varios diseños, por lo tanto, para cualquier tipo de equipo, el esquema tiene el suyo. Considere el dibujo de la unidad más común: la máquina. Por supuesto, hay una serie de otros mecanismos, y estudiar sus esquemas puede llevar mucho tiempo. Imágenes de estructuras complejas son examinadas con más detalle por científicos, mecánicos y amantes de la cinemática.
Una máquina herramienta es un ejemplo simple de un mecanismo que es impulsado por ciertas fuerzas. Los cuerpos ejecutivos del diseño son: mesa, calibre, husillo y otros detalles. Las cadenas cinemáticas de la máquina constan de varios engranajes, que se colocan en una secuencia determinada. Los esquemas de transmisión cinemática pueden incluir mecanismos de correa, engranaje o tornillo sinfín. En el dibujo, todos los elementos están indicados por signos especiales, que se prescriben en GOST 3462-61. El diagrama cinemático de la máquina incluye necesariamente los pasos de los husillos, módulos de entrada del tornillo sinfín, régimen del motor, potencia, etc.
Los equipos modernos no solo tienen transmisiones mecánicas, a menudo se utilizan dispositivos hidráulicos o neumáticos y, en consecuencia, en los pasaportes de las máquinas herramienta no se pueden encontrar diagramas cinemáticos, sino también neumohidráulicos o eléctricos combinados.
El mundo moderno de las máquinas y las piezas es enorme, hay miles de mecanismos y elementos diferentes. Sin embargo, toda mecánicala unidad tiene su propio esquema cinemático, ya sea una grúa, la suspensión de un automóvil, una máquina para cortar metales o una plataforma de perforación. Los dibujos cinemáticos y las descripciones de diseño ayudan a comprender la estructura y composición de los mecanismos, facilitan el proceso de estudiar el movimiento de elementos y eslabones en una cadena. Gracias a tales esquemas y a la ciencia de la cinemática en general, el progreso científico y tecnológico no se detiene, aparecen cada vez más mecanismos, máquinas y ensamblajes avanzados que están entrando activamente en nuestras vidas.
