В строительстве применяются различные машины и механизмы, предназначенные для повышения производительности труда и облегчения труда людей. В состав механизмов входит множество тел, часть из которых совершает движения. Закономерность движения определяется связями этих тел друг с другом. Так, подвижная губка слесарных тисков будет двигаться вполне определенно-поступательно при вращении рукоятки.
Механизм — это система тел, связанных между собой и предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в движения других тел. Тела, образующие механизм, называются звеньями.
Звенья в свою очередь могут состоять из нескольких отдельных тел, жестко соединенных между собой. Такие тела называют деталями.
В каждом механизме обязательно есть неподвижное звено, которое называют стойкой или станиной. Звено, движение которому сообщается извне, называют ведущим, а звено, которому движение передается,— ведомым. В слесарных тисках, например, корпус с неподвижной губкой образует неподвижное звено, ведущим звеном является рукоятка, а ведомым — подвижная губка.
Подвижное соединение двух звеньев называют кинематической парой. В зависимости от характера движения пары бывают вращательные и поступательные. Если механизм имеет более двух звеньев, то его можно разбить на несколько пар. Систему звеньев, образующих между собой кинематические пары, называют кинематической цепью.
На чертежах для указания пути передачи движения от ведущего звена к ведомому, а также для возможности изучения движения звеньев механизма вместо конструктивного изображения кинематических пар и звеньев механизма вводят их условные изображения в виде схем. Схема, на которой в условных обозначениях показаны звенья и пары, называется кинематической схемой механизма.
На рис. 1.1,с в качестве примера представлена конструктивная схема механизма двигателя внутреннего сгорания, а на рис. 1.1, б — его кинематическая схема. Механизм имеет четыре звена: поршень 1, неподвижный цилиндр 2, шатун 3 и кривошип 4, образующих кинематическую цепь, состоящую из одной поступательной пары: стойка (неподвижный цилиндр) — ползун, и трех вращательных пар — ползун — шатун, шатун — кривошип, кривошип — стойка.
Механизмы чаще всего являются составными частями машин. Машина — это устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии или для выполнения полезной работы.
По характеру выполняемых работ машины можно разделить на две основные группы: энергетические и рабочие.
Рис. 1.1. Схема механизма двигателя внутреннего сгорания
Энергетические машины служат для преобразования любого вида энергии в механическую работу и наоборот. Например, двигатель внутреннего сгорания превращает химическую энергию топлива в механическую энергию вращающегося вала, а в электрогенераторе механическая энергия превращается в электрическую.
Рабочие машины делятся на технологические и транспортные. Технологические машины преобразуют материал. К ним, например, относятся машины для земляных работ, камнедробилки и многие другие.
Транспортные машины — автомобили, насосы, транспортеры и другие — используются для перемещения материалов, не изменяя их форму и свойства.
Рабочая машина приводится в движение энергетической машиной. Движение от нее передается рабочему органу, который непосредственно воздействует на обрабатываемый материал. При этом рабочий орган может соединяться непосредственно с двигателем или через передаточный механизм.
