EN
Тарихи дамуы Универсал буындар
Білінімдер өзінің пайда болған кезінен бастап механикалық жүйелерде өте маңызды рөл атқарды. Бұл білінімдер осьтер дәл сәйкес келмесе де, машиналардың айналу күшін тасымалдауына мүмкіндік берді, сондықтан олар барлығында қажетті бөлшектерге айналды. Адамдар осындай ұғымдармен ерте заманда, яғни заманауи инженерия туралы түсінік пайда болғанға дейінгі кезде айналысып үйренді. Ерте ойлап табушылар жүгірмелеу үшін негізгі нұсқалармен тәжірибе жасады. 1800 және 1900 жылдары өнеркәсіп дамыған кезде білінімдердің қазіргі түрін қалыптастырған маңызды жаңалықтар мен патенттер тіркелді. Джеймс Уатт бұл конструкцияларды дамытуда үлес қосқан көптеген кейіпкерлердің бірі болды, оның жұмыстары автомобиль өндірісі мен ұшқыш технологияларына әсер етті. Қазіргі таңда білінімдер көптеген қолданыстардың негізгі құрылыс блоктары болып табылады, бұл адамдар механикалық мәселелерді шешудің шығармашылық шешімдерін үнемі таба беретінін көрсетеді.
Т-шапкалы қуырша: Функцияның негізі
Пайдалану үшін қажетті бұрандалардың жұмыс істеу принципі осы кезеңде қосылған бөліктердің бірнеше бағытта қозғалуына мүмкіндік беретін крест тәрізді тіреу элементінде жатыр. Бұл конструкция неге қажетті? Бұл әртүрлі құрылғылардың әр уақытта орнын ауыстырып отыруына қажетті икемділікті қамтамасыз етеді, мысалы, бұрыштарда қозғалып жүретін көліктер немесе цехтардағы үлкен машиналар туралы ойлаңыз. Көбінесе крест тәрізді тіреулер күнделікті ауыр жүктемелерді шыдайтын болат немесе арнайы қорытпалардан жасалады. Мысалы, көліктің кардандық берілісін алыңыз – крест тәрізді пішін дөңгелектер қандай бұрышпен бұрылғанына қарамастан барлығын тегіс жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Осы крест тәрізді тіреулердің беріктігіне сеніп, қазба қондырғыларының операторлары да олардың үлкен машиналары тасты жерлерде жұмысты тоқтатпай аяқтауына кепілдік береді. Шын мәнінде, барлық мақсат инженерлік шешімдерге негізделген – бұл бөлшектер қарапайым болып көрінсе де, түрлі ортада жұмыс істейтін механикалық жүйелердің дұрыс қызмет етуі үшін маңызды рөл атқарады.
Негізгі компоненттер және механикалық дизайн
Түбір және ұшықтар: негізгі элементтер
Кардан жуықтап жұмыс істеуінің сапасы негізінен қосындының подшипниктермен қалай қосылатынына байланысты. Қосындыны төрт нүктеде барлығын байланыстыратын негізгі бөлшек ретінде қарастырыңыз, ал подшипниктер қажетті жерлерде дәл орналасады. Бұл орнынау қозғалыстың үйкеліс тозуын азайта отырып, еркін айналуға мүмкіндік береді. Әртүрлі жағдайлар үшін инженерлер күтілетін жүктемеге байланысты роликті, игелі және кейде шарикті подшипниктер сияқты әртүрлі подшипник түрлерін таңдайды. Көбінесе подшипниктер жоғары сапалы болаттан немесе уақыт өте тозбау үшін әртүрлі кернеулерді шыдайтын арнайы композитті материалдан жасалады. Өлшемдерді дәл есептеу де өте маңызды. Өлшем мен отырудағы кішігірім қателер үйкелісті арттырып, бөлшектердің тез тозуына және соған сәйкес, бүкіл қосылыстың қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін. Өндірушілер бұл техникалық шарттарға қатаң сәйкес келсе, олардың кардан жуықтары нақты пайдалану жағдайларында жақсы жұмыс істейді және ұзақ қызмет етеді.
Жоғарылар және олардың энергия өткізу рөлі
Валдайтын бөлімдерге қосылу үшін универсалды шарнирлерге яоке маңызды рөл атқарады, сондықтан қуатты тиімді түрде беру мүмкіндігі туады. Бөліктер арасында айналу энергиясын өткізетін қандай да бір орташылар ретінде қарастырыңыз, сонда бәрі дұрыс айналады. Сондай-ақ кронштейн, фланец және қанатты яокелер сияқты әртүрлі түрлері де бар, олар машиналардың белгілі бір жұмыстары үшін арнайы жасалған. Автомобиль инженерлері әдетте оңай бекітілетіндіктен кронштейн яокелерді қолдануды ұнатады, ал зауыттар қосымша беріктікті қажет ететін қажетті жағдайларда әдетте фланец яокелерді таңдайды. Яокелерді жобалағанда дәл геометриялық өлшемдермен қатар материалдардың маңызы зор. Олар иіліп кетпейтін, үлкен бұрау күштеріне шыдайтын, сонымен қатар сәл ғана тербеліс болатын жағдайда қуат жоғалмайтындай етіп дәл келуі керек. Бұл мәселелерді дұрыс шешу универсалды шарнирлер мен машиналардың жұмыс істеу сапасына әсер етеді.
Күнделік машиналарда кеңістікпен байланысты қосмалардың қолданылуы
Автомобильдік өткірлер: Қуатты тұрақты аударуға мүмкіндік беретін
Автомобильдің қозғалтқыш жүйесінде универсалды бұрандалардың рөлі өте жоғары, себебі олар қораптан дөңгелектерге дейін тиімді түрде қуат беруге көмектеседі. Бұл бөлшектер шынымен де әртүрлі біліктердегі ығысумен күреседі, соның арқасында барлығы тегіс жұмыс істейді және автомобильдің жалпы өнімділігін арттырады. Мысалы, екі еселенген Кардан бұрандаларының жобасында соңғы жаңартулар көмегімен түрлі тербелістер азайтылды және олардың машиналардағы икемділігі артты. «Журнал of Automotive Engineering»-тегі зерттеу қызықты нәтиже көрсетті - универсалды бұрандалар технологиясының жетілдіруі арқылы кейбір автомобильдердің отын шығыны 10% азайды. Қазіргі кезде жүргізушілер өз құралдарынан икемділік пен тиімділікті талап еткен сайын, өндірушілер нарықта бәсекеге қабілетті болу үшін универсалды бұрандалардың жобасын жетілдіруді жалғастырады.
Деніз қысымыс системалары: Күшірет қорытындыларға сайлау
Теңіз универсалды бұрандалар үшін қатты шығаныстар жасайды. Тұзды су коррозиясы, толқындар мен ылғалдылықтан тұрақты ылғалдылық негізгі мәселелердің бірі болып табылады. Сол себепті, арнайы теңіз сапалы универсалды бұрандалар нержавеюші болаттан жасалады және қосымша коррозиядан қорғайтын қаптамалармен жабдықталады. Бұл өзгертулер теңіздің бірнеше айын бөтен жүрген құралдар үшін өте маңызды, мысалы, тәулігіне сенімді жұмыс істеуі қажетті кәсіпқой балық аулау кемелері немесе сәулетті яхталар үшін. Мысалы, үлкен контейнер кемелерін қарастырыңыз, олар жиі үлкен бұралу күштерін қате кетпейтін екі еселенген Кардан бұрандаларына сүйенеді. Бұл арнайы компоненттерсіз теңіз қозғалтқыш жүйелері қиын жағдайларда тегіс жұмыс істеуді жалғастыра алмас еді.
Промышленное оборудование: Высокие требования к крутящему моменту
Универсалдық бұрандалар өндірістік машиналарда ауыр бұранда жүктемелерін тасымалдау кезінде маңызды рөл атқарады, бұл әртүрлі салаларда машиналардың өнімділігі мен сенімділігін арттырады. Бұл компоненттер әсіресе болатты прокатты цехтар мен тасымалдау жүйелері сияқты өндірістік зауыттардың әртүрлі жерлерінде кездеседі, сонымен қатар механикалық ығысу болған жағдайда да операцияларды тегіс жүргізіп тұрады. Жақында Индустриалдық инженерия журналының жарияланымында қарастырылған зерттеу белгілі өндірістік орнатуларда заманауи екі еселенген Кардан бұрандаларына ауысу арқылы әсер ету коэффициентін шамамен 15 пайызға дейін арттыруға болатынын көрсетті. Сонымен қатар, бұл бұрандалар цехтарда күнделікті қиындықтарды шешуде үлкен әсер етеді.
Универсалдық артықтар түрлері: Мәселелерге сай әртүрлілік
Крест түріндегі және Екі-Кардан артықтары
Крестовина түріндегі және екі қатарлы Кардан біліктері универсалды бұрандалы қосылыстардың жұмысында маңызды рөл атқарады, әйтсе де олардың конструкциясы мен жұмыс сипаттамалары әлдеқайда ерекшеленеді. Крестовина түріндегі қосылыстарды кейде қарапайым универсалдар деп те атайды, олар тек шектеулі бұрыштық қозғалысқа рұқсат ететін екі айналатын білікті қосатын крест пішіндес компоненттен тұрады. Біз осындай қосылыстарды негізгі айналу қозғалысы ғана қажетті күнделікті техникаларда кездестіреміз. Екі қатарлы Кардан қондырғылары екі крестовина түріндегі қосылысты араларында теңгергіш вилкасы бар күйде біріктіру арқылы кеңірек бұрыштарда әлдеқайда жақсы икемділік береді. Дәл сәйкестендіру мен үлкен бұранда моменттерін ұстап тұру қажетті өнеркәсіптерде, мысалы, жұмыс барысында айтарлықтай бұрыштық өзгерістерді басқару қажетті автомобильдің алдыңғы көпірлерінде, екі қатарлы Кардан қосылыстары таңдаулы шешім болып табылады. Қай түрін пайдалану керектігін шешкенде, қажетті бұрыштық ауқым мен жүк көтергіштік қабілеті сияқты факторлар ең көп әсер етеді. Екі қатарлы Кардан қосылыстары белгілі бір жағдайларда ұзартылған бұрыштық икемділік қажетті болған жағдайда әлбетте тиімді болып табылады.
Жабық немесе ұнттыруға мүмкін U-баспалдар: Сақтау шарттары
Жабық және майлауға болатын кардандық біліктердің әрқайсысы жөндеу қажеттіліктері мен осы бөлшектердің қаншалықты тұрақты екеніне қарай өз артықшылықтары мен кемшіліктеріне ие. Жабық кардандық біліктер майланып жасалып, қосымша май қажетсілігінсіз ұзақ уақыт қызмет ететіндей жасалған. Олар сыртқы лас жағдайда майға түсіп кетуі мүмкін жерлерде, яғни лас болмауы қажет жерлерде өте жақсы жұмыс істейді. Бірақ майлауға болатын түрлері жұмысшыларға қажет болған сайын қолмен май жағу мүмкіндігін береді. Бұл тәсіл әдетте олардың уақыт өткен сайын ұзақ қызмет етуіне және жұмысының тегіс болуына әкеліп соғады. Көптеген салалар қатты пайдалану жағдайларында майлауға болатын модельдерді таңдайды, өйткені жөндеу мерзімдерін қажетіне қарай бейімдеуге болады. Бірақ жабық түрлері тазалықты сақтау ең маңызды болып табылатын орындарда жақсы көрсетіледі. Қорытындылай келгенде, бірін немесе екіншісін таңдау оның қай жерде пайдаланылатынына және оның ретімен жөндеумен айналысу керектігіне байланысты болады.
Универсалдық артқыштың іс-әрекетінің физикасы
Бұрыштық қозғалыс және момент передачасы
Универсалдық бұрандалар бөлшектер арасында тиімді түрде бұрау күшін беру кезінде бұрыштық қозғалысқа мүмкіндік беретін маңызды рөл атқарады. Олардың пайдалылығын қосылған валдар арасындағы бұрыш өзгеріп тұрған кезде айналу қозғалысын тегіс беру қабілеті қамтамасыз етеді. Негізінде, бұранданың қосылуы бір мезгілде бірнеше бағытта қозғалуға мүмкіндік беретін крест тәрізді пішінге ие болады. Мысалы, көліктердің кардандық валдары жолдың тегіс емес жерлері мен шұңқырлардан туындайтын үздіксіз тербелістерді өңдеуге және қуаттың үзіліссіз ағып тұруын қамтамасыз ететін универсалдық бұрандаларға сүйенеді. Инженерлер кейде бұрыштар мен күштер өзгерген кезде бұрандалардың қалай жұмыс істейтінін зерттеу үшін Кардан шеңбері моделі деп аталатын нәрсені қолданады. Көбінесе көліктерде жүріс шарттары мен көлік конструкциясының ерекшеліктеріне байланысты 3-тен 10 градусқа дейінгі бұрыштық ауытқулар кездеседі.
Қырғыздық пен тезіктің ауыстыруын шешу
Тірекке қосылған машиналардың жұмыс істеу мерзімі мен өнімділігі тербеліс проблемалары мен жылдамдық өзгерістеріне байланысты ерекше маңыздылық алады. Бұл түйіндер өзара ығысу немесе күштің біркелкі таралмауы сияқты тербелістерді жұтатын және басатын иілгіш конструкциясы арқасында жақсы әрекет етеді. Өнеркәсіп саласында универсалды түйіндердегі қажетсіз тербелістерді азайту үшін дәл өңделген бөлшектер мен эластомерлер деп аталатын резина тәрізді муфттар сияқты тиімді әдістер қолданылады. Шынайы өрістік сынақтар да осыны растайды, яғни жақсы әзірленген түйіндер жабдықтардың ішкі бөлшектеріне келетін күшті азайтып, ұзақ жұмыс істеуіне ықпал етеді. Мысалы, автомобильдердің инженерлері универсалды түйіндердің орналасуын түзету арқылы көптеген модельдерде қозғалтқыштан дөңгелектерге дейінгі жетектердегі тербелістерді 30% дейін азайтып, жолда жүрген кезде көліктің жұмсақтығы мен жалпы өнімділігін арттыратынын анықтаған.