Jenis keterkaitan yang dijelaskan
Sebelum membaca artikel ini, Anda juga dapat menikmati kami Artikel Dasar -Dasar Tautan Di Sini.
Tautan adalah mekanisme yang dibentuk dengan menghubungkan dua atau lebih tuas bersama. Tautan dapat dirancang untuk mengubah arah kekuatan atau membuat dua atau lebih objek bergerak pada saat yang sama. Banyak pengencang yang berbeda digunakan untuk menghubungkan hubungan bersama namun memungkinkan mereka untuk bergerak bebas seperti pin, baut end-threaded dengan mur, dan paku keling yang longgar. Ada dua kelas tautan umum: tautan planar sederhana dan tautan khusus yang lebih kompleks; Keduanya mampu melakukan tugas seperti menggambarkan garis lurus atau kurva dan mengeksekusi gerakan pada kecepatan yang berbeda. Nama -nama mekanisme tautan yang diberikan di sini secara luas tetapi tidak diterima secara universal di semua buku teks dan referensi. Tautan dapat diklasifikasikan sesuai dengan fungsi utama mereka:
- Generasi Fungsi: Gerakan relatif antara tautan yang terhubung ke bingkai
- Generasi jalur: Jalur titik pelacak
- Generasi Gerakan: Gerakan Tautan Coupler
Tautan planar sederhana
Empat tautan planar sederhana yang berbeda yang ditunjukkan di bawah ini diidentifikasi oleh fungsi:
- Tautan gerak balik, Gambar A di bawah ini dapat membuat objek atau memaksa bergerak ke arah yang berlawanan; Ini dapat dilakukan dengan menggunakan tautan input sebagai tuas. Jika pivot tetap sama dengan pivot yang bergerak, gerakan tautan output akan sama dengan gerakan tautan input, tetapi akan bertindak dalam arah yang berlawanan. Namun, jika pivot tetap tidak terpusat, gerakan tautan output tidak akan sama dengan gerakan tautan input. Dengan memilih posisi pivot tetap, keterkaitan dapat dirancang untuk menghasilkan keunggulan mekanis tertentu. Tautan ini juga dapat diputar melalui 360 °.
- Tautan push-pull, Gbr. B, dapat membuat objek atau gaya bergerak ke arah yang sama; Tautan output bergerak ke arah yang sama dengan tautan input. Secara teknis digolongkan sebagai hubungan empat batang, dapat diputar melalui 360 ° tanpa mengubah fungsinya.
- Tautan gerak paralel, Gbr. C, dapat membuat objek atau kekuatan bergerak ke arah yang sama, tetapi pada jarak yang ditetapkan terpisah. Pivot yang bergerak dan tetap pada tautan yang berlawanan dalam jajaran genjang harus sama untuk hubungan ini agar berfungsi dengan benar. Secara teknis digolongkan sebagai hubungan empat batang, hubungan ini juga dapat diputar melalui 360 ° tanpa mengubah fungsinya. Pantograf yang mendapatkan daya untuk kereta listrik dari kabel overhead didasarkan pada hubungan gerak paralel. Menggambar pantograf yang memungkinkan gambar asli untuk disalin secara manual tanpa melacak atau fotokopi juga merupakan adaptasi dari hubungan ini; Dalam bentuknya yang paling sederhana, ia juga dapat menjaga baki pahat di posisi horizontal ketika penutup kotak alat dibuka.
- Bell-Crank Linkage, Gbr. D, dapat mengubah arah objek atau kekuatan dengan 90 °. Tautan ini membunyikan bel pintu sebelum clappers listrik ditemukan. Baru -baru ini mekanisme ini telah diadaptasi untuk rem sepeda. Ini dilakukan dengan menyematkan dua lonceng engkol membungkuk 90 ° dalam arah yang berlawanan bersama -sama untuk membentuk penjepit. Dengan memeras dua tuas stang yang terhubung ke ujung input setiap engkol, ujung output akan bergerak bersama. Blok karet pada ujung output setiap tekan engkol ke pelek roda, menghentikan sepeda. Jika pin yang membentuk pivot tetap berada di titik tengah engkol, gerakan tautan akan sama. Namun, jika jarak itu bervariasi, keuntungan mekanis dapat diperoleh.
Hubungan khusus
Selain mengubah gerakan objek atau kekuatan, keterkaitan yang lebih kompleks telah dirancang untuk melakukan banyak fungsi khusus: ini termasuk menggambar atau menelusuri garis lurus; objek atau alat yang bergerak lebih cepat dalam stroke retraksi daripada pada stroke ekstensi; dan mengubah gerakan berputar menjadi gerakan linier dan sebaliknya. Tautan khusus yang paling sederhana adalah hubungan empat batang. Hubungan ini sudah cukup fleksibel untuk diterapkan dalam banyak aplikasi yang berbeda. Tautan empat bar sebenarnya hanya memiliki tiga tautan bergerak tetapi mereka memiliki satu tautan tetap dan empat pin gabungan atau pivot. Mekanisme yang berguna harus memiliki setidaknya empat tautan tetapi rakitan loop tertutup dari tiga tautan adalah elemen yang berguna dalam struktur. Karena keterkaitan apa pun dengan setidaknya satu tautan tetap adalah mekanisme, baik hubungan paralel-gerak maupun dorong yang disebutkan sebelumnya adalah mesin secara teknis.
Tautan empat-bar berbagi properti umum: tiga tautan bergerak yang kaku dengan dua di antaranya berengsel ke pangkalan tetap yang membentuk bingkai. Mekanisme tautan mampu menghasilkan gerakan berputar, berosilasi, atau membalas dengan rotasi engkol. Tautan dapat digunakan untuk mengonversi:
- Rotasi kontinu ke dalam bentuk lain dari rotasi kontinu, dengan rasio kecepatan sudut konstan atau variabel
- Rotasi kontinu ke dalam osilasi atau osilasi kontinu ke dalam rotasi, dengan rasio kecepatan konstan atau variabel
- Salah satu bentuk osilasi ke dalam bentuk osilasi lain, atau satu bentuk balasan ke dalam bentuk balasan lainnya, dengan rasio kecepatan konstan atau variabel
Ada empat cara berbeda di mana hubungan empat batang dapat melakukan inversi atau revolusi lengkap tentang titik pivot tetap. Satu tautan pivot dianggap sebagai input atau anggota driver dan yang lainnya dianggap sebagai output atau anggota yang digerakkan. Tautan bergerak yang tersisa biasanya disebut tautan penghubung. Tautan tetap, berengsel oleh pin atau pivot di setiap ujung, disebut tautan fondasi.
Mekanisme engkol-rocker, gbr di atas, menunjukkan inversi kedua. Tautan terpendek AB berdekatan dengan AD, tautan fondasi. Link AB dapat membuat evolusi 360 penuh sementara CD tautan yang berlawanan hanya dapat berosilasi dan menggambarkan busur.
Mekanisme rocker ganda, di bawah ini, menunjukkan inversi ketiga. Link AD adalah tautan fondasi, dan berlawanan dengan tautan terpendek BC. Meskipun Link BC dapat membuat 360revolusi penuh, kedua tautan pivoting AB dan CD hanya dapat berosilasi dan menggambarkan busur.
Inversi Keempat adalah mekanisme engkol lain yang berperilaku dengan cara yang mirip dengan mekanisme yang ditunjukkan di bawah ini
Generator garis lurus
Tautan yang mampu menggambarkan garis lurus dikenal sebagai generator garis lurus. Keterkaitan ini adalah komponen penting dalam berbagai jenis mesin, terutama alat mesin. Dimensi tautan kaku memainkan peran penting dalam memastikan bahwa mekanisme ini berfungsi dengan benar.
Salah satu contoh generator garis lurus adalah generator garis lurus Watt. Tautan ini dapat menggambarkan garis lurus vertikal pendek. Ini terdiri dari tautan panjang yang sama AB dan CD, yang masing -masing berengsel pada A dan D. Titik tengah E dari penghubung Link BC melacak pola gambar delapan di atas perjalanan mekanisme penuh, tetapi garis lurus dilacak di bagian wisata karena titik E menyimpang ke kiri di bagian atas stroke dan ke kanan di bagian bawah stroke. Pembuat instrumen Skotlandia James Watt menggunakan keterkaitan ini dalam pompa balok yang digerakkan oleh uap sekitar tahun 1769, dan itu juga merupakan mekanisme yang menonjol dalam mesin bertenaga uap awal.
Contoh lain dari generator garis lurus adalah generator garis lurus Scott Russell. Tautan ini juga dapat menggambarkan garis lurus. Link AB berengsel pada titik A dan disematkan untuk menghubungkan CD pada titik B. Link CD berengsel ke roller pada titik C, yang membatasi gerakan berosilasi horizontal.
Tautan putar/linier
Hubungan rotary/linear, juga dikenal sebagai mekanisme slider-engkol, adalah perangkat mekanis yang mengubah gerakan putar menjadi gerakan linier atau sebaliknya. Mereka terdiri dari tiga tautan - engkol yang berputar, batang penghubung geser, dan blok geser atau piston.
Crank adalah tuas berputar yang terpasang pada motor atau mesin, sedangkan batang penghubung adalah tautan kaku yang meluncur bolak -balik dalam saluran atau slot. Blok geser atau piston terpasang di ujung batang penghubung dan bergerak ke arah linier.
Saat engkol berputar, ia menggerakkan batang penghubung bolak -balik, menyebabkan blok geser atau piston bergerak ke arah linier. Gerakan linier ini dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan, seperti mengendarai pompa, mengangkat beban, atau memindahkan sabuk konveyor.
Yang sebaliknya juga benar - gerakan linier dapat dikonversi menjadi gerakan putar. Ketika suatu gaya diterapkan pada blok geser atau piston, ia menggerakkan batang penghubung bolak -balik, menyebabkan engkol berputar. Gerakan putar ini dapat digunakan untuk memberi daya pada generator, pisau gergaji, atau roda gerinda.
Mekanisme slider-crank banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk mesin, pompa, kompresor, dan banyak jenis peralatan manufaktur. Mereka efisien, andal, dan mudah dipelihara, menjadikannya komponen penting dari banyak proses industri.
Bagaimana mekanisme scotch-yoke bekerja
Mekanisme scotch-yoke adalah jenis mekanisme gerak bolak-balik yang mengubah gerakan putar menjadi gerakan linier. Dinamai setelah insinyur Skotlandia James Watt yang menggunakannya di mesin uap.
Mekanisme ini terdiri dari poros engkol yang berputar dengan pin, yang disebut kuk, melekat padanya. Kuk bergerak bolak -balik di sepanjang garis lurus, dipandu oleh slot di blok geser atau slider. Slider terhubung ke piston atau perangkat lain yang membutuhkan gerakan linier.
Saat poros engkol berputar, kuk bergerak bolak -balik dalam garis lurus, mendorong dan menarik slider bersamanya. Gerakan slider dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan, seperti memompa cairan atau benda bergerak di sepanjang trek.
Keuntungan utama dari mekanisme scotch-yoke adalah memberikan gerakan kecepatan yang halus dan konstan ke slider, tidak seperti mekanisme lain yang dapat menghasilkan gerakan tersentak atau tidak rata. Namun, ia juga memiliki beberapa kelemahan, seperti gesekan dan keausan tinggi karena kontak geser antara kuk dan slider, dan kebutuhan untuk penyelarasan kuk yang tepat dan slider untuk menghindari ikatan.
Secara keseluruhan, mekanisme scotch-yoke adalah cara sederhana dan efektif untuk mengubah gerakan putar menjadi gerakan linier, dan telah digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk mesin, pompa, dan peralatan manufaktur.
Bagaimana Mekanisme Rotary-to-Linear
Mekanisme rotary-to-linear adalah jenis mekanisme yang mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier. Ini dapat dicapai melalui berbagai mekanisme, masing -masing dengan keuntungan dan kerugian unik mereka sendiri.
Salah satu jenis umum dari mekanisme rotary-to-linear adalah mekanisme sekrup, yang terdiri dari sekrup dan mur. Sekrup memiliki poros berulir yang diputar oleh motor atau sumber gerakan putar lainnya. Mur diulir ke sekrup dan bergerak sepanjang panjang sekrup saat berputar. Gerakan linier ini dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan, seperti memindahkan platform atau mengangkat beban.
Jenis lain dari mekanisme rotary-to-linear adalah mekanisme poros engkol, yang umumnya digunakan dalam mesin. Crankshaft memiliki serangkaian engkol atau jurnal yang diimbangi dari garis tengah poros. Saat poros berputar, engkol mendorong dan menarik batang penghubung yang melekat pada piston atau perangkat lain yang membutuhkan gerakan linier.
Namun jenis lain dari mekanisme rotary-to-linear adalah mekanisme CAM, yang menggunakan CAM berputar untuk menghasilkan gerakan linier. Cam memiliki bentuk non-lingkaran yang menyebabkan pengikut, seperti roller atau tuas, bergerak di jalur linier saat cam berputar. Ini dapat digunakan untuk melakukan berbagai fungsi, seperti membuka dan menutup katup atau memindahkan platform di sepanjang trek.
Secara keseluruhan, mekanisme rotary-to-linear adalah komponen penting di banyak mesin dan perangkat. Pilihan mekanisme tergantung pada faktor -faktor seperti jumlah gerakan linier yang diperlukan, kecepatan dan akurasi gerakan, dan sumber ruang dan daya yang tersedia.
Untuk memahami kelas pengungkit lainnya, kami telah membuat beberapa posting blog tentang yang ditunjukkan di bawah ini:
