Arten von Verknüpfungen erläutert
Vor dem Lesen dieses Artikels können Sie auch unsere genießen Grundlagen der Verknüpfungen Artikel hier.
Eine Verknüpfung ist ein Mechanismus, der durch Anschließen von zwei oder mehr Hebeln gebildet wird. Verknüpfungen können so konzipiert werden, dass sie die Richtung einer Kraft ändern oder gleichzeitig zwei oder mehr Objekte bewegen. Viele verschiedene Befestigungselemente werden verwendet, um Verknüpfungen miteinander zu verbinden, aber sie können sich frei bewegen, z. B. Stifte, End-Thread-Schrauben mit Muttern und locker angepasste Nieten. Es gibt zwei allgemeine Klassen von Verknüpfungen: einfache planare Verknüpfungen und komplexere Spezialverbindungen; Beide sind in der Lage, Aufgaben auszuführen, z. B. die Beschreibung gerader Linien oder Kurven und Bewegungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die Namen der hier angegebenen Verknüpfungsmechanismen sind in allen Lehrbüchern und Referenzen weit verbreitet, aber nicht allgemein akzeptiert. Verknüpfungen können nach ihren Hauptfunktionen klassifiziert werden:
- Funktionserstellung: Die relative Bewegung zwischen den mit dem Rahmen verbundenen Links
- Pfadgenerierung: Der Weg eines Tracer -Punktes
- Bewegungsgenerierung: Die Bewegung des Coupler -Links
Einfache planare Verknüpfungen
Vier verschiedene einfache planare Verknüpfungen, die unten gezeigt werden, werden nach Funktionen identifiziert:
- Reverse-Motion-Verknüpfung, Abb. A. unten kann Objekte lassen oder sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Dies kann durch die Verwendung des Eingabedrinks als Hebel erfolgen. Wenn der feste Drehpunkt aus den sich bewegenden Pivots äquidistisch ist, wird die Ausgangsverbindungsbewegung gleichmäßig eingab, die jedoch in die entgegengesetzte Richtung wirkt. Wenn der feste Drehpunkt jedoch nicht zentriert ist, ist die Ausgangsverknüpfungsbewegung nicht gleichbedeutend mit dem Eingangsverbindungsbewegung. Durch die Auswahl der Position des festen Drehzahl kann die Verknüpfung so ausgelegt werden, dass spezifische mechanische Vorteile erzeugt werden. Diese Verknüpfung kann auch um 360 ° gedreht werden.
- Push-Pull-Verknüpfung, Abb. B, kann die Objekte lassen oder die Kraft in die gleiche Richtung bewegen. Die Ausgangsverbindung bewegt sich in die gleiche Richtung wie die Eingangsverbindung. Technisch als vier Tafel-Verknüpfung klassifiziert und kann durch 360 ° gedreht werden, ohne seine Funktion zu ändern.
- Parallelbewegungsverknüpfung, Abb. C, kann Objekte oder Kräfte in die gleiche Richtung bewegen, jedoch in einem festgelegten Abstand voneinander entfernt. Die beweglichen und festen Drehungen für die entgegengesetzten Verbindungen im Parallelogramm müssen gleichbleiben, damit diese Verknüpfung korrekt funktioniert. Diese Verknüpfung kann technisch als Vier-Tanne-Verknüpfung eingestuft und kann auch um 360 ° gedreht werden, ohne ihre Funktion zu ändern. Pantographs, die Strom für elektrische Züge aus Overhead-Kabeln erhalten, basieren auf einer Verknüpfung von Parallelübergang. Zeichnen von Pantographen, die es ermöglichen, Originalzeichnungen manuell kopiert zu werden, ohne nachzuverfolgen oder zu fotokopieren, sind ebenfalls Anpassungen dieser Verknüpfung. In seiner einfachsten Form kann es auch Werkzeugschalen in horizontaler Position halten, wenn die Toolbox -Abdeckungen geöffnet werden.
- Die Bell-Kurbel-Verknüpfung, Abb. D, kann die Richtung von Objekten oder Kraft um 90 ° ändern. Diese Verknüpfung klingelte Türklingeln, bevor elektrische Klapper erfunden wurden. In jüngerer Zeit wurde dieser Mechanismus für Fahrradbremsen angepasst. Dies geschah, indem zwei Glockenkranken in entgegengesetzten Richtungen zusammengedrückt wurden, um Zange zu bilden. Durch das Drücken der beiden mit den Eingangsenden jeder Kurbel verbundenen Lenkerhebel bewegen sich die Ausgangsenden zusammen. Gummiblöcke an den Ausgangsenden jeder Kurbel drücken gegen den Radrand und stoppen das Fahrrad. Wenn sich die Stifte, die einen festen Drehpunkt bilden, im Mittelpunkt der Kurbeln befinden, ist die Verbindungsbewegung gleich. Wenn diese Entfernungen jedoch variieren, kann der mechanische Vorteil gewonnen werden.
Spezialverbindungen
Zusätzlich zur Änderung der Bewegungen von Objekten oder Kräften wurden komplexere Verknüpfungen so konzipiert, dass sie viele spezielle Funktionen ausführen: Dazu gehören das Zeichnen oder die Verfolgung gerader Linien; Verschieben von Objekten oder Werkzeugen schneller in einem Rückzugshub als in einem Verlängerungshub; und Umwandlung der rotierenden Bewegung in lineare Bewegung und umgekehrt. Die einfachsten spezialisierten Verknüpfungen sind vier Taktverbindungen. Diese Verknüpfungen waren vielseitig genug, um in vielen verschiedenen Anwendungen angewendet zu werden. Vier-Tanne-Verknüpfungen haben tatsächlich nur drei bewegliche Links, aber sie haben einen festen Link und vier Pin-Gelenke oder Drehungen. Ein nützlicher Mechanismus muss mindestens vier Verbindungen haben, aber geschlossene Ansammlungen von drei Links sind nützliche Elemente in Strukturen. Da eine Verknüpfung mit mindestens einem festen Link ein Mechanismus ist, sind sowohl die zuvor erwähnte Parallelbewegung als auch die Push-Pull-Verknüpfungen technisch gesehen Maschinen.
Vier-Taste-Verknüpfungen teilen gemeinsame Eigenschaften: Drei strenge sich bewegende Links, von denen zwei an festen Basen abhängen, die einen Rahmen bilden. Verbindungsmechanismen können durch die Rotation einer Kurbel rotierende, oszillierende oder gegenseitige Bewegung erzeugen. Verbindungen können zum Konvertieren verwendet werden:
- Kontinuierliche Drehung in eine andere Form der kontinuierlichen Drehung mit einem konstanten oder variablen Winkelgeschwindigkeitsverhältnis
- Kontinuierliche Drehung in Schwingung oder kontinuierliche Schwingung in Rotation mit einem konstanten oder variablen Geschwindigkeitsverhältnis
- Eine Form der Schwingung in eine andere Form der Oszillation oder eine Form der Gegenbewegung in eine andere Form der Gegenleistung mit einem konstanten oder variablen Geschwindigkeitsverhältnis
Es gibt vier verschiedene Möglichkeiten, wie Vierstangenverbindungen Inversionen oder vollständige Revolutionen zu festen Drehpunktpunkten durchführen können. Eine Drehleistung wird als Eingabe- oder Treiberelement angesehen und der andere als Ausgangs- oder Angestellter Mitglied angesehen. Die verbleibende Bewegungsverbindung wird allgemein als Verbindungsverbindung bezeichnet. Der feste Link, der an jedem Ende von Stiften oder Drehungen angehängt ist, wird als Foundation Link bezeichnet.
Der Crank-Rocker-Mechanismus, Fig. Oben, zeigt die zweite Inversion. Der kürzeste Link AB grenzt an die AD, die Foundation Link. Link AB kann eine vollständige 360 -Revolution erstellen, während die entgegengesetzte Verbindung CD nur oszillieren und einen Bogen beschreiben kann.
Der Doppel-Rocker-Mechanismus zeigt die dritte Inversion. Link AD ist der Foundation Link und entgegen der kürzesten Verbindung BC. Obwohl Link BC eine vollständige 360 -Revolution erzeugen kann, können sowohl schwenkende Links AB als auch CD nur schwingen und Bögen beschreiben.
Die vierte Inversion ist ein weiterer Kurbel-Rocker-Mechanismus, der sich ähnlich dem unten gezeigten Mechanismus verhält
Gerade Generatoren
Verknüpfungen, die gerade Linien beschreiben können, werden als geradlinige Generatoren bezeichnet. Diese Verknüpfungen sind wichtige Komponenten in verschiedenen Arten von Maschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen. Die Dimensionen der starren Verbindungen spielen eine wichtige Rolle, um sicherzustellen, dass diese Mechanismen korrekt funktionieren.
Ein Beispiel für einen geradlinigen Generator ist Watts geradliniger Generator. Diese Verknüpfung kann eine kurze vertikale gerade Linie beschreiben. Es besteht aus AB- und CD -Längen mit gleicher Länge, die bei A bzw. D geschwächt sind. Der Mittelpunkt E der Verbindungsverbindung BC verfolgt ein Abbildung acht Muster über den vollständigen Mechanismus -Exkursion, aber eine gerade Linie wird in einem Teil des Ausflugs verfolgt der Schlag. Der schottische Instrumentenhersteller James Watt verwendete diese Verbindung um 1769 in einer dampfgetriebenen Strahlpumpe und war auch ein herausragender Mechanismus in frühen dampfbetriebenen Maschinen.
Ein weiteres Beispiel für einen geraden Generator ist der Scott Russell Straight-Line-Generator. Diese Verknüpfung kann auch eine gerade Linie beschreiben. Link AB ist an Punkt A geklebt und an Link CD an Punkt B. Link CD an einer Walze an Punkt C abgesteckt, was sie auf horizontale oszillierende Bewegung beschränkt.
Rotary/Linearverbindungen
Rotary/Linear-Bindungen, auch als Schieberegehre bezeichnet, sind mechanische Geräte, die die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandeln oder umgekehrt. Sie bestehen aus drei Links - einer rotierenden Kurbel, einer Schieber -Stange und einem Schiebeblock oder Kolben.
Die Kurbel ist ein rotierender Hebel, der an einem Motor oder einem Motor befestigt ist, während die Stangenstange eine starre Verbindung ist, die innerhalb eines Kanals oder eines Schlitzes hin und her rutscht. Der Schiebeblock oder Kolben ist am Ende der Verbindungsstange befestigt und bewegt sich in linearer Richtung.
Während sich die Kurbel dreht, bewegt sie die Verbindungsstange hin und her, wodurch sich der Gleitblock oder der Kolben in linearer Richtung bewegt. Diese lineare Bewegung kann verwendet werden, um Arbeiten durchzuführen, z. B. das Fahren einer Pumpe, das Anheben einer Last oder das Bewegen eines Förderbandes.
Das Gegenteil ist auch wahr - lineare Bewegung kann in eine Rotationsbewegung umgewandelt werden. Wenn eine Kraft auf den Schiebeblock oder den Kolben aufgetragen wird, bewegt sie die Verbindungsstange hin und her, wodurch sich die Kurbel dreht. Diese Rotationsbewegung kann verwendet werden, um einen Generator, eine Sägenklinge oder ein Schleifrad mit Strom zu versorgen.
Slider-Kurbelmechanismen werden in verschiedenen Anwendungen, einschließlich Motoren, Pumpen, Kompressoren und vielen Arten von Fertigungsgeräten, häufig verwendet. Sie sind effizient, zuverlässig und leicht zu warten, was sie zu einem wesentlichen Bestandteil vieler industrieller Prozesse macht.
Wie ein Schotter-Joch-Mechanismus funktioniert
Ein Scotch-Yoke-Mechanismus ist eine Art Hubkolbenbewegungsmechanismus, der die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt. Es ist nach dem schottischen Ingenieur James Watt benannt, der es in Dampfmaschinen benutzt hat.
Der Mechanismus besteht aus einer rotierenden Kurbelwelle mit einem Stift, der als Joch bezeichnet wird. Das Joch bewegt sich entlang einer geraden Linie hin und her, geleitet von einem Schlitz in einem Schiebeblock oder Schieberegler. Der Schieberegler ist mit einem Kolben oder einem anderen Gerät verbunden, für das eine lineare Bewegung erforderlich ist.
Während sich die Kurbelwelle dreht, bewegt sich das Joch in einer geraden Linie hin und her, drückt und zieht den Schieberegler zusammen. Die Bewegung des Schiebereglers kann verwendet werden, um Arbeiten durchzuführen, z. B. Pumpflüssigkeiten oder sich bewegende Objekte entlang einer Spur.
Der Hauptvorteil des Scotch-Yoke-Mechanismus besteht darin, dass er dem Schieberegler eine glatte, konstante Geschwindigkeitsbewegung bietet, im Gegensatz zu anderen Mechanismen, die ruckartig oder ungleichmäßige Bewegung erzeugen können. Es hat jedoch auch einige Nachteile, wie z. B. hohe Reibung und Verschleiß, aufgrund des gleitenden Kontakts zwischen dem Joch und dem Schieberegler und dem Bedarf einer genauen Ausrichtung des Jochs und des Schiebers, um eine Bindung zu vermeiden.
Insgesamt ist der Scotch-Yoke-Mechanismus eine einfache und effektive Möglichkeit, die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln, und wurde in einer Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Motoren, Pumpen und Fertigungsgeräten, verwendet.
Wie ein Rotations-zu-Linie-Mechanismus funktioniert
Ein Rotary-zu-Linear-Mechanismus ist eine Art von Mechanismus, der die Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt. Dies kann durch eine Vielzahl von Mechanismen erreicht werden, die jeweils ihre eigenen einzigartigen Vor- und Nachteile haben.
Eine häufige Art von Dreh- zu Linienmechanismus ist der Schraubmechanismus, der aus einer Schraube und einer Mutter besteht. Die Schraube hat eine Gewindewelle, die durch einen Motor oder eine andere Drehbewegungsquelle gedreht wird. Die Mutter wird auf die Schraube eingeweitet und bewegt sich entlang der Länge der Schraube, während sie sich dreht. Diese lineare Bewegung kann verwendet werden, um Arbeiten auszuführen, z. B. das Verschieben einer Plattform oder das Anheben einer Last.
Eine andere Art von Dreh- bis Linienmechanismus ist der Kurbelwellenmechanismus, der üblicherweise in Motoren verwendet wird. Die Kurbelwelle verfügt über eine Reihe von Kurbeln oder Zeitschriften, die aus der Mittellinie des Schafts ausgeglichen sind. Während sich die Welle dreht, drücken und ziehen die Kurbeln Verbindungsstangen, die an Kolben oder anderen Geräten befestigt sind, die eine lineare Bewegung erfordern.
Ein weiterer Arten von Rotations-Linie-Mechanismus ist der CAM-Mechanismus, der eine rotierende Nocken verwendet, um eine lineare Bewegung zu erzeugen. Der CAM hat eine nicht kreisförmige Form, die dazu führt, dass sich ein Anhänger wie eine Walze oder einen Hebel in einem linearen Pfad bewegt, während sich die Nocken dreht. Dies kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Funktionen auszuführen, z. B. das Öffnen und Schließen von Ventilen oder das Verschieben einer Plattform entlang einer Strecke.
Insgesamt sind Dreh- bis Linienmechanismen wesentliche Komponenten in vielen Maschinen und Geräten. Die Wahl des Mechanismus hängt von Faktoren wie der erforderlichen Menge an linearer Bewegung, der Geschwindigkeit und Genauigkeit der Bewegung sowie den verfügbaren Raum- und Leistungsquellen ab.
Um die anderen Hebelklassen zu verstehen, haben wir einige Blog -Beiträge zu den unten gezeigten Erstellungen erstellt:
