العناصر الهيكلية وطرق تصميم الأجزاء الهيكلية الميكانيكية

01
العناصر الهندسية للأجزاء الإنشائية
تتحقق وظيفة الهيكل الميكانيكي بشكل أساسي من خلال الشكل الهندسي للأجزاء الميكانيكية والعلاقة الموضعية النسبية بين الأجزاء المختلفة.تتكون هندسة الجزء من سطحه.عادة ما يكون للجزء أسطح متعددة ، وبعض هذه الأسطح على اتصال مباشر بأسطح أجزاء أخرى.يسمى هذا الجزء من السطح السطح الوظيفي.يسمى الجزء المتصل بين الأسطح الوظيفية بالسطح المتصل.
يعد السطح الوظيفي للجزء عاملاً مهمًا يحدد الوظيفة الميكانيكية ، وتصميم السطح الوظيفي هو القضية الأساسية للتصميم الهيكلي للجزء.تتضمن المعلمات الهندسية الرئيسية التي تصف السطح الوظيفي الشكل الهندسي والحجم وعدد الأسطح والموضع والترتيب وما إلى ذلك للسطح.من خلال التصميم المتغير للسطح الوظيفي ، يمكن الحصول على مجموعة متنوعة من المخططات الهيكلية لتحقيق نفس الوظيفة التقنية.
02
الروابط بين الهياكل
في آلة أو آلة ، لا يوجد جزء منعزل.لذلك ، بالإضافة إلى دراسة الوظائف والميزات الأخرى للأجزاء نفسها ، يجب أيضًا دراسة العلاقات المتبادلة بين الأجزاء في التصميم الإنشائي.
ينقسم ارتباط الأجزاء إلى نوعين: الارتباط المباشر والارتباط غير المباشر.عندما يكون لجزءين علاقة تجميع مباشرة ، يصبحان مرتبطين بشكل مباشر.الارتباط الذي لا يحتوي على علاقة تجميع مباشرة يصبح ارتباطًا غير مباشر.ينقسم الارتباط غير المباشر إلى نوعين: ارتباط الموضع وترابط الحركة.يعني ارتباط الموضع أن الجزأين لهما متطلبات بشأن الموقف المتبادل.على سبيل المثال ، يجب أن تضمن المسافة المركزية لعمودي نقل متجاورين في المخفض دقة معينة ، ويجب أن يكون المحاوران متوازيان لضمان الترابط الطبيعي للتروس.ارتباط الحركة يعني أن مسار الحركة لجزء ما مرتبط بجزء آخر.على سبيل المثال ، يجب أن يكون مسار حركة عمود أداة المخرطة موازيًا للخط المركزي للمغزل.يتم ضمان ذلك من خلال التوازي بين سكة توجيه السرير ومحور المغزل.لذلك ، فإن الموضع بين المغزل وسكة التوجيه مرتبط ؛يرتبط عمود الأداة والمغزل بالحركة.
تحتوي معظم الأجزاء على جزأين مرتبطين مباشرة أو أكثر ، لذلك يحتوي كل جزء على جزأين أو أكثر مرتبطين هيكليًا بأجزاء أخرى.في التصميم الهيكلي ، يجب مراعاة الأجزاء المرتبطة مباشرة من الجزأين في نفس الوقت من أجل تحديد طريقة المعالجة الحرارية والشكل والحجم والدقة وجودة سطح المادة بشكل معقول.في الوقت نفسه ، يجب أيضًا مراعاة تلبية الشروط غير المباشرة ذات الصلة ، مثل سلسلة الأبعاد وحسابات الدقة.بشكل عام ، إذا كانت هناك أجزاء مرتبطة بشكل مباشر أكثر بالجزء ، فإن هيكله يكون أكثر تعقيدًا ؛كلما زادت الأجزاء المرتبطة بشكل غير مباشر بالجزء ، زادت متطلبات الدقة

news

03
المشاكل التي يجب الانتباه لها في التصميم الإنشائي
هناك العديد من المواد التي يمكن اختيارها في التصميم الميكانيكي.المواد المختلفة لها خصائص مختلفة.تتوافق المواد المختلفة مع تقنيات المعالجة المختلفة.في التصميم الإنشائي ، يجب اختيار المواد المناسبة بشكل معقول وفقًا للمتطلبات الوظيفية ويجب تحديد المواد المناسبة وفقًا لنوع المادة.تكنولوجيا المعالجة ، وتحديد الهيكل المناسب وفقًا لمتطلبات تقنية المعالجة ، فقط من خلال تصميم الهيكل المناسب يمكن للمادة المختارة أن تفسح المجال لمزاياها بالكامل.
من أجل اختيار المواد بشكل صحيح ، يجب على المصممين فهم الخصائص الميكانيكية وأداء المعالجة وتكلفة المواد المختارة تمامًا.في التصميم الهيكلي ، يجب اتباع مبادئ التصميم المختلفة وفقًا لخصائص المادة المختارة وتكنولوجيا المعالجة المقابلة.
على سبيل المثال ، الخصائص الميكانيكية للصلب تحت التوتر والضغط هي نفسها بشكل أساسي ، وبالتالي فإن هيكل العارضة الفولاذية متماثل في الغالب.مقاومة الانضغاط لمواد الحديد الزهر أكبر بكثير من مقاومة الشد.لذلك ، فإن المقاطع العرضية لهياكل الحديد الزهر المعرضة لحظات الانحناء تكون في الغالب غير متكافئة ، بحيث يكون أقصى ضغط للضغط أثناء الحمل أكبر من إجهاد الشد الأقصى.الشكل 5.2 هو مقارنة بين قوسين من الحديد الزهر.في تصميم الهيكل الفولاذي ، عادة ما تزداد قوة وصلابة الهيكل عن طريق زيادة حجم المقطع العرضي.ومع ذلك ، إذا كانت سماكة الجدار كبيرة جدًا في الهيكل المصبوب ، فمن الصعب ضمان جودة الصب ، لذلك عادةً ما يتم تقوية الهيكل المصبوب بواسطة ألواح وأقسام صلبة.صلابة وقوة الهيكل.نظرًا للصلابة الضعيفة للمواد البلاستيكية ، فإن الضغط الداخلي الناجم عن التبريد غير المتكافئ بعد التشكيل يمكن أن يتسبب بسهولة في حدوث انفتال هيكلي.لذلك ، فإن سمك الأضلاع وجدار الهيكل البلاستيكي متشابه وموحد ومتماثل.
بالنسبة للأجزاء التي تتطلب معالجة حرارية ، تكون متطلبات التصميم الإنشائي كما يلي: (1) يجب أن يكون الشكل الهندسي للجزء بسيطًا ومتماثلًا ، والشكل المثالي كرويًا.(2) بالنسبة للأجزاء ذات المقاطع العرضية غير المتكافئة ، يجب أن يكون التغيير في الحجم والمقطع العرضي لطيفًا لتجنب التغييرات المفاجئة.إذا كانت التغييرات في الأجزاء المجاورة كبيرة جدًا ، فسيتم تبريد الأجزاء الكبيرة والصغيرة بشكل غير متساوٍ ، مما سيشكل حتماً ضغطًا داخليًا.(3) تجنب الحواف الحادة والزوايا الحادة.من أجل منع الحواف الحادة والزوايا الحادة من الذوبان أو السخونة الزائدة ، يتم قطع شطب من 2 إلى 3 مم بشكل عام على حافة الفتحة أو الفتحة.(4) تجنب الأقسام ذات الاختلاف الكبير في السماكة ، والتي يسهل تشويهها ولها ميل أكبر للتشقق أثناء التبريد والتبريد.

 


الوقت ما بعد: أكتوبر -08-2021