ТЕМА 2.1 - МЕХАНІЗМ І МАШИНА.
 |
Урок №9. Механізм і машина. |
Кінематика механізмів. Механізм і машина, ланки механізмів. Кінематичні пари та кінематичні схеми механізмів. Типи кінематичних пар.
Машини та обладнання, що використовуються в промисловості, складаються з агрегатів, механізмів та складальних одиниць. Вони відрізняються за призначенням, розмірами, формою, конструкцією, матеріалами.
Машина - це механізм або поєднання агрегатів і механізмів для перетворення енергії руху одного виду в інший, а також для перетворення матеріалів та інформації.
Агрегат - сукупність механізмів, що забезпечують виконання певних функцій (автомобільний, тракторний двигун, електродвигун, гідропривід).
Механізм - сукупність рухомо з’єднаних деталей, що передають, перетворюють (відтворюють) рух.
Складальна одиниця - сукупність деталей, що є взаємозамінною складовою частиною агрегатів.
Деталь - виріб, виготовлений з однорідного матеріалу без застосування складальних операцій. Деталями є як прості вироби, такі як шайба, гайка, гвинт, так і складні: станина, блок двигуна, колінчастий вал, вал турбіни.
Машини щодо характеру робочого процесу поділяються на двигуни, генератори, знаряддя, транспортуючі та керуючі машини.
 |
 |
 |
 |
Двигун - агрегат для перетворення теплової, електричної та іншої енергії в механічну роботу. До них належать двигуни внутрішнього згорання, електродвигуни, газові турбіни, гідромотори, парові машини тощо.
|
 |
 |
 |
Генератори - перетворюють механічну енергію в інший вид енергії. До них належать генератори електричної енергії, компресори та інші.
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Знаряддя - машини, що використовують механічну роботу двигунів для виконання технологічних операцій, пов’язаних з обробкою, переробкою різних матеріалів, виготовленням виробів, деталей машин. Знаряддями є токарні, свердлильні верстати, кувальні молоти, преси, автоматичні лінії. |
 |
 |
 |
Транспортуючі машини - застосовують для переміщення різних вантажів. Це транспортери, конвеєри, мостові крани, автокрани тощо. |
 |
 |
 |
Керуючі машини -автоматизовані комплекси для керування агрегатами, системами чи сукупністю машин; мають в своєму складі один чи декілька комп’ютерів. Застосовуються для забезпечення найефективніших режимів роботи керованих об’єктів (найвищої продуктивності, найменшої витрати енергії, сировини, найвищої якості виробів тощо). |
З’єднання двох ланок поверхнями, лініями чи точками називають кінематичними парами.
Класичним прикладом механізму є кривошипно-шатунний. Цей механізм має чотири кінематичні пари, що з’єднуються в точках А, В, С, D Кривошип 1 здійснює обертальний рух відносно нерухомої опори на корпусі в точці А. За повний оберт кривошипа точки А, В, С, і D рухомих ланок кривошипа 1 шатуна 2, повзуна 3 описують траєкторії, причому за кожний наступний оберт кривошипа рухомі ланки будуть переміщуватися за тими ж траєкторіями, перетворюючи обертальний рух кривошипа 1 в зворотно-поступальний рух повзуна 3.
У випадку, коли ведучою ланкою є повзун (поршень), механізм перетворює його зворотно-поступальний рух в обертальний рух кривошипа.
В моменти, коли повзун досягає крайнього лівого або крайнього правого положення, шатун і кривошип розміщуються на одній прямій (кут 0 або 1800). Із цих положень, або мертвих точок, кривошип при зворотному ході повзуна може продовжувати обертатися чи в попередньому чи в зворотному напрямку. Постійний напрямок обертання кривошипа забезпечується внаслідок того, що на його валу закріплюють важке колесо-маховик, воно завдяки інерції своєї маси виводить кривошип з мертвих точок.
Для нормальної роботи кривошипно-шатунного механізму необхідно, щоб радіус R кривошипа був меншим від довжини L шатуна, тобто R<L.
Тільки за цієї умови кривошипно-шатунний механізм може здійснювати повний цикл руху.