Tipes skakels verduidelik
Voordat u hierdie artikel lees, kan u ook van ons geniet Basiese beginsels van koppelingsartikel hier.
'N Skakeling is 'n meganisme wat gevorm word deur twee of meer hefbome aan mekaar te koppel. Skakels kan ontwerp word om die rigting van 'n krag te verander of om twee of meer voorwerpe terselfdertyd te laat beweeg. Baie verskillende bevestigingsmiddels word gebruik om skakels aan mekaar te koppel, maar laat hulle vrylik beweeg, soos penne, boute met neute met neute en losgemaakte klinknaels. Daar is twee algemene klasse van skakels: eenvoudige vlak skakels en meer ingewikkelde gespesialiseerde skakels; Albei is in staat om take uit te voer, soos om reguit lyne of kurwes te beskryf en bewegings teen verskillende snelhede uit te voer. Die name van die koppelingsmeganismes wat hier gegee word, word wyd, maar nie universeel aanvaar in alle handboeke en verwysings nie. Skakels kan volgens hul primêre funksies geklassifiseer word:
- Funksie -generasie: die relatiewe beweging tussen die skakels wat aan die raam gekoppel is
- Padgenerering: die pad van 'n spoorpunt
- Bewegingsgenerering: die beweging van die koppelaarskakel
Eenvoudige vlak skakels
Vier verskillende eenvoudige planne -skakels hieronder word geïdentifiseer deur funksie:
- Reverse-Motion-koppeling, Fig A hieronder, kan voorwerpe of krag in teenoorgestelde rigtings laat beweeg; Dit kan gedoen word deur die invoerskakel as 'n hefboom te gebruik. As die vaste spilpunt van die bewegende spilpunt is, sal die uitsetskakelbeweging gelyk wees aan die beweging van die insetverbinding, maar dit sal in die teenoorgestelde rigting optree. As die vaste spilpunt egter nie gesentreer is nie, sal die uitsetskakelbeweging nie gelyk wees aan die insetskakelingbeweging nie. Deur die posisie van die vaste spilpunt te kies, kan die koppeling ontwerp word om spesifieke meganiese voordele te lewer. Hierdie koppeling kan ook deur 360 ° geroteer word.
- Push-Pull-koppeling, Fig. B, kan die voorwerpe of dwing in dieselfde rigting laat beweeg; Die uitsetskakel beweeg in dieselfde rigting as die insetskakel. Dit word tegnies geklassifiseer as 'n skakeling van vier strepe en kan deur 360 ° geroteer word sonder om die funksie daarvan te verander.
- Parallel-bewegingsverbinding, Fig. C, kan voorwerpe of kragte in dieselfde rigting laat beweeg, maar op 'n vasgestelde afstand van mekaar. Die bewegende en vaste spilpunte op die opponerende skakels in die parallelogram moet eweredig wees vir hierdie skakeling om korrek te werk. Hierdie koppeling word tegnies geklassifiseer as 'n skakeling van vier balkies en kan ook deur 360 ° geroteer word sonder om die funksie daarvan te verander. Pantograwe wat krag kry vir elektriese treine van oorhoofse kabels is gebaseer op parallelbewegingsverbinding. Om pantograwe te teken wat toelaat dat oorspronklike tekeninge met die hand gekopieër word sonder om op te spoor of te fotokopieer, is ook aanpassings van hierdie skakeling; In sy eenvoudigste vorm kan dit ook gereedskapbakke in 'n horisontale posisie hou wanneer die gereedskapskas -deksels oopgemaak word.
- Bell-Crank-koppeling, Fig. D, kan die rigting van voorwerpe of krag met 90 ° verander. Hierdie koppeling het deurklokke voor elektriese klappers uitgevind. Meer onlangs is hierdie meganisme aangepas vir fietsremme. Dit is gedoen deur twee klokkranks in teenoorgestelde rigtings te vaspen om tang te vorm. Deur die twee stuurhefbome wat aan die ingangspunte van elke kruk gekoppel is, te druk, sal die uitsetpunte saam beweeg. Rubberblokke op die uitsetpunte van elke kruk druk teen die wielrand en stop die fiets. As die penne wat 'n vaste spil vorm, op die middelpunte van die krukke is, sal die skakelbeweging gelyk wees. As hierdie afstande egter wissel, kan meganiese voordeel verkry word.
Gespesialiseerde skakels
Benewens die verandering van die bewegings van voorwerpe of kragte, is meer ingewikkelde skakels ontwerp om baie gespesialiseerde funksies uit te voer: dit sluit in tekening of opspoor van reguit lyne; Voorwerpe of gereedskap vinniger in 'n terugtrekkende beroerte as in 'n verlenging van die uitbreiding; en die omskakeling van roterende beweging in lineêre beweging en omgekeerd. Die eenvoudigste gespesialiseerde skakels is vierbalkverbindings. Hierdie skakels was veelsydig genoeg om in baie verskillende toepassings toegepas te word. Vierbalkverbindings het eintlik net drie bewegende skakels, maar hulle het een vaste skakel en vier penverbindings of spilpunte. 'N Nuttige meganisme moet ten minste vier skakels hê, maar geslote lus-samestellings van drie skakels is nuttige elemente in strukture. Aangesien enige koppeling met ten minste een vaste skakel 'n meganisme is, is die parallel-motion en push-pull-skakels wat vroeër genoem is, tegnies masjiene.
Vierbalkverbindings deel algemene eienskappe: drie starre bewegende skakels met twee van hulle hang aan vaste basisse wat 'n raam vorm. Skakelmeganismes is in staat om roterende, ossillerende of wederkerende beweging te produseer deur die draai van 'n kruk. Skakels kan gebruik word om te omskep:
- Deurlopende rotasie in 'n ander vorm van deurlopende rotasie, met 'n konstante of veranderlike hoeksnelheidsverhouding
- Deurlopende rotasie in ossillasie of deurlopende ossillasie in rotasie, met 'n konstante of veranderlike snelheidsverhouding
- Een vorm van ossillasie in 'n ander vorm van ossillasie, of een vorm van wederkerigheid in 'n ander vorm van wederkerigheid, met 'n konstante of veranderlike snelheidsverhouding
Daar is vier verskillende maniere waarop vierbalkverbindings inversies of volledige omwentelinge oor vaste spilpuntpunte kan uitvoer. Die een draai -skakel word beskou as die inset- of bestuurderlid en die ander word beskou as die uitset- of gedrewe lid. Die oorblywende bewegende skakel word gewoonlik 'n verbindings skakel genoem. Die vaste skakel, wat aan elke einde deur penne of spilpunte hang, word die fondamentskakel genoem.
Crank-rocker-meganisme, Fig hierbo, demonstreer die tweede inversie. Die kortste skakel AB is aangrensend aan AD, die Foundation Link. Skakel AB kan 'n volledige 360Revolusie maak, terwyl die teenoorgestelde skakel CD slegs 'n boog kan ossilleer en beskryf.
Dubbel-rocker-meganisme hieronder demonstreer die derde inversie. Skakeladvertensie is die fondamentskakel, en dit is teenoor die kortste skakel BC. Alhoewel Link BC 'n volledige 360Revolusie kan maak, kan beide die draaiende skakels AB en CD slegs ossilleer en die boë beskryf.
Die vierde inversie is 'n ander krak-rocker-meganisme wat optree op 'n soortgelyke manier as die meganisme hieronder getoon
Reguitlynopwekkers
Skakels wat reguit lyne kan beskryf, staan bekend as reguitlynopwekkers. Hierdie skakels is belangrike komponente in verskillende soorte masjiene, veral masjiengereedskap. Die afmetings van die starre skakels speel 'n belangrike rol om te verseker dat hierdie meganismes korrek funksioneer.
Een voorbeeld van 'n reguitlyngenerator is Watt se reguitlyngenerator. Hierdie koppeling kan 'n kort vertikale reguit lyn beskryf. Dit bestaan uit gelyke lengte skakels AB en CD, wat onderskeidelik aan A en D hang. Die middelpunt E van die koppeling van skakel BC spore die beroerte. Die Skotse instrumentmaker James Watt het hierdie skakel omstreeks 1769 in 'n stoomgedrewe balkpomp gebruik, en dit was ook 'n prominente meganisme in vroeë stoomaangedrewe masjiene.
'N Ander voorbeeld van 'n reguitlyngenerator is die Scott Russell Straight-lyngenerator. Hierdie koppeling kan ook 'n reguit lyn beskryf. Link AB is by punt A skarnier en vasgespeld om CD by punt B te skakel. Link CD word aan 'n rol by punt C gehang, wat dit beperk tot horisontale ossillerende beweging.
Draaiende/lineêre skakels
Rotary/lineêre skakels, ook bekend as skuifmeganismes, is meganiese toestelle wat draaibeweging omskakel in lineêre beweging of omgekeerd. Dit bestaan uit drie skakels - 'n roterende kruk, 'n skuifstaaf en 'n skuifblok of suier.
Die kruk is 'n roterende hefboom wat aan 'n motor of 'n enjin gekoppel is, terwyl die verbindingsstaaf 'n starre skakel is wat heen en weer binne 'n kanaal of 'n gleuf gly. Die skuifblok of suier is aan die einde van die verbindingsstaaf vasgemaak en beweeg in 'n lineêre rigting.
Terwyl die kruk draai, beweeg dit die verbindingsstaaf heen en weer, wat veroorsaak dat die skuifblok of suier in 'n lineêre rigting beweeg. Hierdie lineêre beweging kan gebruik word om werk uit te voer, soos om 'n pomp te bestuur, 'n vrag op te lig of 'n vervoerband te skuif.
Die teendeel is ook waar - lineêre beweging kan omgeskakel word in draaibeweging. As 'n krag op die skuifblok of suier aangebring word, beweeg dit die verbindingsstaaf heen en weer, wat veroorsaak dat die kruk draai. Hierdie draaibeweging kan gebruik word om 'n kragopwekker, 'n saagblad of 'n slypwiel aan te dryf.
Skyfie-kranksmeganismes word wyd gebruik in verskillende toepassings, waaronder enjins, pompe, kompressors en baie soorte vervaardigingstoerusting. Dit is doeltreffend, betroubaar en maklik om te onderhou, wat dit 'n noodsaaklike komponent van baie industriële prosesse maak.
Hoe 'n Skotse-jukmeganisme werk
'N Skot-jok-meganisme is 'n tipe wederkerende bewegingsmeganisme wat draaibeweging in lineêre beweging omskakel. Dit is vernoem na die Skotse ingenieur James Watt wat dit in stoomenjins gebruik het.
Die meganisme bestaan uit 'n roterende krukas met 'n pen, die juk genoem, daaraan vasgemaak. Die juk beweeg heen en weer langs 'n reguit lyn, gelei deur 'n gleuf in 'n skuifblok of skuifknop. Die skuifknop is gekoppel aan 'n suier of 'n ander toestel wat lineêre beweging benodig.
Terwyl die krukas draai, beweeg die juk heen en weer in 'n reguit lyn, druk en trek die skuif daarmee saam. Die beweging van die skuifknop kan gebruik word om werk uit te voer, soos om vloeistowwe of bewegende voorwerpe langs 'n baan te pomp.
Die belangrikste voordeel van die Skotse-jok-meganisme is dat dit 'n gladde, konstante snelheidsbeweging aan die skuifknop bied, in teenstelling met ander meganismes wat ruk of ongelyke beweging kan veroorsaak. Dit het egter ook 'n paar nadele, soos hoë wrywing en slytasie as gevolg van die skuifkontak tussen die juk en die skuifknop, en die behoefte aan presiese aanpassing van die juk en die skuifknop om binding te vermy.
In die algemeen is die Skotse-jok-meganisme 'n eenvoudige en effektiewe manier om draaibeweging in lineêre beweging te omskep, en is dit in 'n wye verskeidenheid toepassings gebruik, insluitend enjins, pompe en vervaardigingstoerusting.
Hoe 'n draai-tot-lineêre meganisme werk
'N Rotary-tot-lineêre meganisme is 'n tipe meganisme wat rotasiebeweging in lineêre beweging omskakel. Dit kan bereik word deur 'n verskeidenheid meganismes, elk met hul eie unieke voor- en nadele.
'N Algemene tipe draai-tot-lineêre meganisme is die skroefmeganisme wat uit 'n skroef en 'n moer bestaan. Die skroef het 'n draadas wat deur 'n motor of 'n ander bron van draaibeweging geroteer word. Die moer word op die skroef geskroef en beweeg langs die lengte van die skroef terwyl dit draai. Hierdie lineêre beweging kan gebruik word om werk uit te voer, soos om 'n platform te skuif of om 'n las op te hef.
'N Ander soort draai-tot-lineêre meganisme is die krukasmeganisme, wat gereeld in enjins gebruik word. Die krukas het 'n reeks krukke of vaktydskrifte wat van die middellyn van die as vergoed word. Terwyl die as draai, druk die krukke en trek verbindingsstawe aan wat aan suiers of ander toestelle vasgemaak is wat lineêre beweging benodig.
Nog 'n soort draai-tot-lineêre meganisme is die CAM-meganisme, wat 'n roterende nok gebruik om lineêre beweging te produseer. Die nok het 'n nie-sirkelvormige vorm wat veroorsaak dat 'n volgeling, soos 'n roller of 'n hefboom, in 'n lineêre pad beweeg terwyl die nok draai. Dit kan gebruik word om 'n verskeidenheid funksies uit te voer, soos die opening en sluit van kleppe of om 'n platform langs 'n baan te skuif.
In die algemeen is roterende-tot-lineêre meganismes noodsaaklike komponente in baie masjiene en toestelle. Die keuse van meganisme hang af van faktore soos die vereiste hoeveelheid lineêre beweging, die snelheid en akkuraatheid van die beweging en die beskikbare ruimte en kragbronne.
Om die ander klasse hefbome te verstaan, het ons 'n paar blogplasings geskep oor dié wat hieronder getoon word:
