Առկա են բոլոր տեսակի մեխանիկական սարքեր։ Նրանցից ոմանք մեզ ծանոթ են մանկուց։ Դրանք են, օրինակ, ժամացույցները, հեծանիվները, պտտվող գագաթները։ Մենք սովորում ենք ուրիշների մասին, երբ մեծանում ենք: Սրանք մեքենաների շարժիչներ են, կռունկների ճախարակներ և այլն։ Յուրաքանչյուր շարժվող մեխանիզմ օգտագործում է ինչ-որ համակարգ, որպեսզի անիվները պտտվեն և մեքենան աշխատի: Ամենահետաքրքիր և հայտնիներից մեկը մոլորակային մեխանիզմն է: Դրա էությունը կայանում է նրանում, որ մեքենան շարժվում է անիվներով կամ փոխանցումներով, որոնք փոխազդում են միմյանց հետ հատուկ ձևով: Եկեք մանրամասն նայենք դրան։
Ընդհանուր տեղեկություններ
Մոլորակային հանդերձանքը և մոլորակային մեխանիզմն այսպես են անվանվել մեր Արեգակնային համակարգի անալոգիայով, որը պայմանականորեն կարելի է ներկայացնել հետևյալ կերպ. կենտրոնում կա «արև» (մեխանիզմի կենտրոնական անիվը): «Մոլորակները» (փոքր անիվներ կամ արբանյակներ) շարժվում են դրա շուրջ։ Մոլորակային հանդերձանքի այս բոլոր մասերն ունեն արտաքին ատամներ: Պայմանական արեգակնային համակարգն իր տրամագծով սահման ունի։ Դերայն կատարվում է մոլորակային մեխանիզմում մեծ անիվով կամ էպիցիկլով։ Ունի նաև ատամներ, միայն ներքին։ Այս դիզայնի աշխատանքի մեծ մասը կատարվում է կրիչի կողմից, որը լծակային մեխանիզմ է: Շարժումը կարող է իրականացվել տարբեր ձևերով՝ կա՛մ արևը կպտտվի, կա՛մ էպիցիկլը, բայց միշտ արբանյակների հետ միասին։
Մոլորակային մեխանիզմի գործարկման ժամանակ կարող է օգտագործվել մեկ այլ դիզայն, օրինակ՝ երկու արև, արբանյակ և կրիչ, բայց առանց էպիցիկլի։ Մեկ այլ տարբերակ երկու էպիցիկլ է, բայց առանց արեւի: Փոխադրողը և արբանյակները միշտ պետք է ներկա լինեն: Կախված անիվների քանակից և տարածության մեջ դրանց պտտման առանցքների տեղակայությունից՝ դիզայնը կարող է լինել պարզ կամ բարդ, հարթ կամ տարածական։
Լրիվ հասկանալու համար, թե ինչպես է աշխատում նման համակարգը, դուք պետք է հասկանաք մանրամասները:
Էլեմենտների գտնվելու վայրը
Մոլորակային հանդերձանքի ամենապարզ ձևը ներառում է ազատության տարբեր աստիճաններով հանդերձանքի երեք հավաքածու: Վերոնշյալ արբանյակները պտտվում են իրենց առանցքների շուրջ և միևնույն ժամանակ Արեգակի շուրջը, որը մնում է տեղում։ Էպիցիկլը միացնում է մոլորակային մեխանիզմը դրսից և նաև պտտվում է ատամների (այն և արբանյակների) այլընտրանքային միացման միջոցով: Այս դիզայնը կարող է փոխել ոլորող մոմենտը (անկյունային արագությունները) մեկ հարթության վրա։
Մոլորակային պարզ մեխանիզմում արևը և արբանյակները կարող են պտտվել, մինչդեռ էպիկենտրոնը մնում է ֆիքսված: Ամեն դեպքում, բոլոր բաղադրիչների անկյունային արագությունները քաոսային չեն, այլ ունեն գծային կախվածություն միմյանցից։ Քանի որ լրատվամիջոցները պտտվում են, այն ապահովում էցածր արագությամբ բարձր ոլորող մոմենտ ելք։
Այսինքն, մոլորակային հանդերձանքի էությունն այն է, որ նման դիզայնը կարող է փոխել, ընդլայնել և ավելացնել ոլորող մոմենտ և անկյունային արագություն: Պտտվող շարժումներն այս դեպքում տեղի են ունենում մեկ երկրաչափական առանցքում: Տեղադրված է տարբեր տրանսպորտային միջոցների և մեխանիզմների փոխանցման անհրաժեշտ տարր։
Կառուցվածքային նյութերի և սխեմաների առանձնահատկությունները
Սակայն ֆիքսված բաղադրիչը միշտ չէ, որ անհրաժեշտ է: Դիֆերենցիալ համակարգերում յուրաքանչյուր տարր պտտվում է: Այսպիսի մոլորակային փոխանցումներն ունեն մեկ ելքային շարժիչ (վերահսկող) երկու մուտք: Օրինակ, դիֆերենցիալը, որը կառավարում է առանցքը մեքենայի մեջ, նման հանդերձում է:
Նման համակարգերն աշխատում են նույն սկզբունքով, ինչ զուգահեռ լիսեռային կառույցները: Նույնիսկ պարզ մոլորակային հանդերձանքն ունի երկու մուտք, ֆիքսված օղակաձև հանդերձանքը զրոյական անկյունային արագության մշտական մուտք է:
Սարքերի մանրամասն նկարագրություն
Խառը մոլորակային կառույցները կարող են ունենալ տարբեր թվով անիվներ, ինչպես նաև տարբեր շարժակներ, որոնց միջոցով դրանք միացված են: Նման մանրամասների առկայությունը մեծապես ընդլայնում է մեխանիզմի հնարավորությունները։ Կոմպոզիտային մոլորակային կառույցները կարող են հավաքվել այնպես, որ կրող հարթակի առանցքը շարժվի մեծ արագությամբ: Արդյունքում, սարքի բարելավման գործընթացում կարող են վերացվել փոքրացնող սարքերի, արևապաշտպան սարքերի և այլոց հետ կապված որոշ խնդիրներ:
Այսպիսով, ինչպես երևում էՏրված տեղեկատվության համաձայն, մոլորակային մեխանիզմը աշխատում է կենտրոնական և շարժական կապերի միջև ռոտացիայի փոխանցման սկզբունքով: Միևնույն ժամանակ, բարդ համակարգերն ավելի պահանջված են, քան պարզերը։
Կազմաձևման ընտրանքներ
Մոլորակային մեխանիզմում հնարավոր է օգտագործել տարբեր կոնֆիգուրացիաների անիվներ (փոխանցումներ): Հարմար ստանդարտ ուղիղ ատամներով, պտուտակավոր, ճիճու, շևրոն: Ներգրավման տեսակը չի ազդի մոլորակային մեխանիզմի գործողության ընդհանուր սկզբունքի վրա։ Հիմնական բանը այն է, որ կրիչի և կենտրոնական անիվների պտտման առանցքները համընկնում են: Բայց արբանյակների առանցքները կարող են տեղակայվել այլ հարթություններում (հատվող, զուգահեռ, հատվող): Խաչվածի օրինակ է միջանիվային դիֆերենցիալը, որում փոխանցումները կոնաձև են: Խաչաձևի օրինակ է ինքնափակվող դիֆերենցիալը ճիճու հանդերձանքով (Torsen):
Պարզ և բարդ սարքեր
Ինչպես նշվեց վերևում, մոլորակային մեխանիզմի սխեման միշտ ներառում է կրող և երկու կենտրոնական անիվ: Կարող են լինել ցանկացած թվով արբանյակներ: Սա այսպես կոչված պարզ կամ տարրական սարքն է։ Նման մեխանիզմներում ձևավորումները կարող են լինել հետևյալը՝ «SVS», «SVE», «EVE», որտեղ՝
- S-ն արև է։
- B - կրող.
- E էպիկենտրոնը.
Անիվների + արբանյակների յուրաքանչյուր նման հավաքածու կոչվում է մոլորակային հանդերձանքի հավաքածու: Այս դեպքում բոլոր անիվները պետք է պտտվեն նույն հարթությունում: Պարզ մեխանիզմները մեկ և երկշարք են: Դրանք հազվադեպ են օգտագործվում տարբեր տեխնիկական սարքերում և մեքենաներում: Օրինակկարող է ծառայել որպես մոլորակային հեծանիվ մեխանիզմ: Այս սկզբունքով աշխատում է թեւը, որի շնորհիվ իրականացվում է շարժումը։ Դրա դիզայնը ստեղծվել է «SVE» սխեմայով։ Արբանյակներ ոչ 4 կտորով. Այս դեպքում արևը կոշտ կցված է հետևի անիվի առանցքին, իսկ էպիկենտրոնը շարժական է։ Այն ստիպում է պտտվել ոտնակները սեղմող հեծանվորդի կողմից: Այս դեպքում փոխանցման արագությունը և հետևաբար պտտման արագությունը կարող են փոխվել։
Ավելի հաճախ կարող եք գտնել բարդ հանդերձումային մոլորակային մեխանիզմներ: Նրանց սխեմաները կարող են շատ տարբեր լինել, ինչը կախված է նրանից, թե ինչի համար է նախատեսված այս կամ այն դիզայնը։ Որպես կանոն, բարդ մեխանիզմները բաղկացած են մի քանի պարզ մեխանիզմներից, որոնք ստեղծվել են մոլորակային հանդերձանքի ընդհանուր կանոնի համաձայն: Նման բարդ համակարգերը երկու, երեք կամ չորս շարք են: Տեսականորեն հնարավոր է մեծ թվով տողերով կառույցներ ստեղծել, սակայն գործնականում դա տեղի չի ունենում։
Պլանային և տարածական սարքեր
Ոմանք կարծում են, որ պարզ մոլորակային հանդերձանքը պետք է լինի հարթ: Սա միայն մասամբ է ճիշտ: Կոմպլեքս սարքերը կարող են նաև հարթ լինել: Սա նշանակում է, որ մոլորակային փոխանցումները, անկախ նրանից, թե դրանցից քանիսն են օգտագործվում սարքում, գտնվում են մեկ կամ զուգահեռ հարթություններում։ Տարածական մեխանիզմներն ունեն մոլորակային շարժակներ երկու կամ ավելի հարթություններում: Այս դեպքում անիվներն իրենք կարող են լինել ավելի փոքր, քան առաջին մարմնավորման մեջ: Նշենք, որ հարթ մոլորակային մեխանիզմը նույնն է, ինչ տարածականը։ Տարբերությունը միայն սարքի զբաղեցրած տարածքում է, այսինքն՝ կոմպակտության մեջ։
Ազատության աստիճաններ
Սա է հավաքածուի անվանումըռոտացիայի կոորդինատները, որոնք թույլ են տալիս որոշել տվյալ պահին համակարգի դիրքը տարածության մեջ: Իրականում, յուրաքանչյուր մոլորակային մեխանիզմ ունի ազատության առնվազն երկու աստիճան: Այսինքն, նման սարքերում ցանկացած կապի պտտման անկյունային արագությունները գծային չեն, ինչպես մյուս շարժակների դեպքում: Սա թույլ է տալիս ստանալ ելքային անկյունային արագություններ, որոնք նույնը չեն, ինչ մուտքի մոտ: Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ մոլորակային մեխանիզմում դիֆերենցիալ միացումում ցանկացած շարքում կա երեք տարր, իսկ մնացածը դրա հետ կապվելու է գծային՝ շարքի ցանկացած տարրի միջոցով։ Տեսականորեն հնարավոր է ստեղծել երեք կամ ավելի ազատության աստիճան ունեցող մոլորակային համակարգեր։ Բայց գործնականում դրանք անգործունակ են։
Մոլորակային փոխանցման հարաբերակցություն
Սա պտտվող շարժման ամենակարևոր հատկանիշն է: Այն թույլ է տալիս որոշել, թե քանի անգամ է ավելացել շարժվող լիսեռի վրա ուժի պահը շարժիչ լիսեռի պահի համեմատ: Փոխանցման գործակիցը կարող եք որոշել՝ օգտագործելով բանաձևերը՝
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, որտեղ՝
- 1 - առաջատար հղում:
- 2 - ստրկական հղում:
- d1, d2 - առաջին և երկրորդ օղակների տրամագիծը:
- Z1, Z2 - ատամների քանակը.
- M1, M2 ոլորող մոմենտներ են:
- W1 W2 - անկյունային արագություններ:
- n1 n2 - արագություն։
Այսպիսով, երբ փոխանցման գործակիցը շարժվող լիսեռի վրա մեկից բարձր է, ուժի պահը մեծանում է, իսկ հաճախականությունը և անկյունային արագությունը նվազում են: Սա միշտ պետք է հաշվի առնել դիզայն ստեղծելիս, քանի որՄոլորակային մեխանիզմներում փոխանցման գործակիցը կախված է նրանից, թե քանի ատամներ ունեն անիվները, և շարքի որ տարրն է առաջատարը։
Կիրառման շրջանակը
Այսօրվա աշխարհում կան շատ տարբեր մեքենաներ: Նրանցից շատերն աշխատում են մոլորակային շարժակների օգնությամբ։
Օգտագործվում են ավտոմոբիլային դիֆերենցիալներում, մոլորակային շարժակների մեջ, բարդ հաստոցների կինեմատիկական սխեմաներում, ինքնաթիռների օդային շարժիչների փոխանցման տուփերում, հեծանիվներում, կոմբայններում և տրակտորներում, տանկերում և այլ ռազմական տեխնիկայում: Մոլորակային հանդերձանքի սկզբունքների համաձայն, շատ փոխանցման տուփեր աշխատում են էլեկտրական գեներատորների շարժիչներում: Դիտարկենք մեկ այլ նման համակարգ։
Մոլորակային շրջադարձային հանդերձանք
Այս դիզայնը օգտագործվում է որոշ տրակտորների, հսկվող մեքենաների և տանկերի մեջ: Սարքի պարզ դիագրամը ներկայացված է ստորև նկարում:
Մոլորակների պտտման մեխանիզմի գործարկման սկզբունքը հետևյալն է՝ կրիչը (դիրք 1) միացված է արգելակման թմբուկին (2) և թրթուրում գտնվող շարժիչ անիվին։ Էպիցիկլը (6) միացված է փոխանցման լիսեռին (դիրք 5): Արևը (8) միացված է ճիրան սկավառակին (3) և ճոճվող արգելակման թմբուկին (4): Երբ կողպեքի ճարմանդը միացված է, և ժապավենային արգելակները անջատված են, արբանյակները չեն պտտվի: Նրանք կդառնան լծակների նման, քանի որ ատամների միջոցով կապված են արևի (8) և էպիցիկլի (6) հետ։ Հետեւաբար, նրանք ստիպում են նրանց և կրողին միաժամանակ պտտվել ընդհանուր առանցքի շուրջ: Այս դեպքում անկյունային արագությունը նույնն է։
Կողպիչի ճարմանդն անջատելիս և արգելակելիսԱրևի պտույտը կսկսի կանգ առնել, և արբանյակները կսկսեն շարժվել իրենց առանցքների շուրջը: Այսպիսով, նրանք պահ են ստեղծում կրիչի վրա և պտտում են թրթուրի շարժիչ անիվը։
Հագնել
Ծառայողական ժամկետի և խոնավացման առումով գծային մոլորակային համակարգերում բեռի բաշխումը նկատելի է հիմնական բաղադրիչների միջև։
Ջերմային և ցիկլային հոգնածությունը նրանց մոտ կարող է աճել՝ պայմանավորված բեռի սահմանափակ բաշխմամբ և այն փաստով, որ մոլորակային փոխանցումները կարող են բավականին արագ պտտվել իրենց առանցքների վրա: Ավելին, մոլորակային հանդերձանքի բարձր արագությունների և փոխանցման գործակիցների դեպքում կենտրոնախույս ուժերը կարող են մեծապես մեծացնել շարժման ծավալը: Հարկ է նաև նշել, որ արտադրության ճշգրտության նվազման և արբանյակների քանակի ավելացման հետ ավելանում է անհավասարակշռության միտումը։
Այս սարքերը և դրանց համակարգերը նույնիսկ կարող են ենթարկվել մաշվածության: Որոշ նմուշներ զգայուն կլինեն նույնիսկ փոքր անհավասարակշռությունների նկատմամբ և կարող են պահանջել որակյալ և թանկարժեք հավաքման բաղադրիչներ: Արևային փոխանցման առանցքի շուրջ մոլորակային կապիչների ճշգրիտ գտնվելու վայրը կարող է կարևոր լինել:
Մոլորակների այլ դասավորություններ, որոնք օգնում են հավասարակշռել բեռները, ներառում են լողացող ենթահողերի կամ «փափուկ» ամրացումների օգտագործումը՝ արևը կամ էպիկենտրոնը հնարավորինս երկար շարժելու համար:
Մոլորակային սարքերի սինթեզի հիմունքներ
Այս գիտելիքներն անհրաժեշտ են մեքենայի բաղադրիչները նախագծելիս և ստեղծելիս: «Մոլորակային մեխանիզմների սինթեզի» հասկացությունը ատամների քանակի հաշվարկն էարևի, էպիկենտրոնի և արբանյակների վրա։ Այս դեպքում պետք է պահպանվեն մի շարք պայմաններ՝
- Փոխանցման գործակիցը պետք է հավասար լինի սահմանված արժեքին:
- Փոխանցման ատամների ամրացումը պետք է ճիշտ լինի։
- Անհրաժեշտ է ապահովել մուտքային և ելքային լիսեռի հավասարեցումը։
- Պահանջվում է հարևանություն (արբանյակները չպետք է խանգարեն միմյանց):
Նաև նախագծելիս պետք է հաշվի առնել ապագա կառուցվածքի չափերը, քաշը և արդյունավետությունը։
Եթե տրված է փոխանցման գործակիցը (n), ապա Արեգակի վրա (S) և մոլորակային շարժակների վրա (P) ատամների թիվը պետք է բավարարի
հավասարմանը.
n=S/P
Եթե ենթադրենք, որ ատամների թիվը էպիկենտրոնում վաղ է (A), ապա կրիչի փակման դեպքում պետք է պահպանել հավասարությունը.
n=-S/A
Եթե էպիկենտրոնը ֆիքսված է, ապա ճիշտ կլինի հետևյալ հավասարությունը.
n=1+ A/S
Այսպես է հաշվարկվում մոլորակային մեխանիզմը։
Առավելություններ և թերություններ
Կան փոխանցման մի քանի տեսակներ, որոնք հաջողությամբ օգտագործվում են տարբեր սարքերում: Դրանցից մոլորակայինն առանձնանում է հետևյալ առավելություններով՝
- Ապահովում է ավելի քիչ ծանրաբեռնվածություն անիվների յուրաքանչյուր ատամի վրա (և արևի, և էպիկենտրոնի և արբանյակների) շնորհիվ այն բանի, որ դրանց վրա բեռը բաշխվում է ավելի հավասարաչափ: Սա դրական է ազդում կառույցի ծառայության ժամկետի վրա։
- Նույն հզորությամբ մոլորակային հանդերձանքն ունի ավելի փոքր չափսեր և քաշ, քան փոխանցման այլ տեսակներ:
- Փոխանցման ավելի բարձր գործակիցներ ձեռք բերելու ունակությունավելի քիչ անիվներ։
- Ապահովեք ավելի քիչ աղմուկ։
Մոլորակային շարժակների թերությունները.
- Անհրաժեշտ է ավելի շատ ճշգրտություն դրանց արտադրության մեջ:
- Ցածր արդյունավետություն՝ փոխանցման համեմատաբար մեծ հարաբերակցությամբ:
