Koppelingen en hefbomen - de basis
Mechanische koppelingen hebben de mogelijkheid om een soort kracht om te zetten in een andere, en de richting om te zetten in een andere richting of beweging.
Wanneer twee of meer hendels met elkaar zijn verbonden, vormen ze wat een koppeling wordt genoemd. Een koppeling is een mechanisme dat beweging en kracht tussen de hefbomen overbrengt. Door samen hefbomen samen te voegen, kunnen we een verscheidenheid aan verschillende koppelingen maken met verschillende eigenschappen en applicaties.
Eenvoudige koppelingen zijn één type koppeling dat kan worden gemaakt door hefbomen samen te voegen. Deze koppelingen zijn ontworpen om de bewegingsrichting en de toegepaste hoeveelheid kracht te wijzigen. Als we bijvoorbeeld twee hefbomen verbinden met een draaipunt, kunnen we een basisschaarmechanisme maken. Terwijl we de twee hendels samen knijpen, wordt de beweging overgebracht naar het draaipunt, waardoor de schaarbladen in tegengestelde richtingen bewegen. Met deze eenvoudige koppeling kunnen we kracht in één richting toepassen en deze omzetten in een andere bewegingsrichting.
Andere soorten koppelingen kunnen worden ontworpen om de toegepaste hoeveelheid kracht te versterken of te verminderen. Door de lengte en positionering van de hendels in de koppeling te wijzigen, kunnen we het mechanische voordeel van het systeem regelen. Dit kan nuttig zijn in een breed scala aan toepassingen, van eenvoudige machines zoals een schaar tot complexe machines die worden gebruikt bij de productie en engineering.
Omgekeerde beweging in koppelingen
Omgekeerde beweging verwijst naar de beweging van een uitgangselement in de tegenovergestelde richting naar het invoerelement. Dit gebeurt wanneer de invoer- en uitvoer -elementen zijn verbonden door een koppeling die de bewegingsrichting verandert.
Overweeg bijvoorbeeld een eenvoudige hendel verbonden met een koppeling die de bewegingsrichting verandert. Als we de hendel naar beneden duwen, zal de koppeling de beweging naar het uitgangselement verzenden, waardoor deze in de tegenovergestelde richting bewoog. Dit is omgekeerde beweging omdat het uitgangselement in de tegenovergestelde richting naar het invoerelement beweegt.
Omgekeerde beweging kan nuttig zijn in veel toepassingen waar we beweging en kracht in een andere richting moeten overbrengen dan de invoer. Koppelingen kunnen worden ontworpen om verschillende soorten omgekeerde bewegingen te creëren, waaronder parallelle beweging en crankbeweging. Parallelle bewegingsverbindingen houden het uitvoerelement evenwijdig aan het invoerelement, terwijl crank -bewegingsverbindingen roterende beweging omzetten in lineaire beweging.
Inzicht in omgekeerde beweging en hoe het kan worden gemaakt met behulp van koppelingen is belangrijk voor het ontwerpen en engineering van machines en mechanische systemen. Door koppelingen te gebruiken om de richting en hoeveelheid beweging en kracht te regelen, kunnen we efficiënte en effectieve machines maken die voldoen aan een breed scala aan behoeften en toepassingen.
Parallelle beweging of push/pull -koppelingen
Een parallelle bewegingsverbinding, ook bekend als een push-pull-koppeling, is een soort mechanische koppeling die is ontworpen om een constante afstand tussen de invoer- en uitvoerelementen te behouden. Dit betekent dat wanneer het invoerelement wordt verplaatst, het uitgangselement in de tegenovergestelde richting beweegt terwijl het parallel aan het invoerelement blijft.
Push-pull-koppelingen worden vaak gebruikt in toepassingen waarbij een lineaire beweging moet worden verzonden zonder enige verandering in oriëntatie. Een veel voorkomend voorbeeld hiervan is in de werking van overheaddeuren of poorten. Een push-pull-koppeling wordt gebruikt om de deur of poort op de motor aan te sluiten, zodat wanneer de motor wordt geactiveerd, de deur of poort in een rechte lijn beweegt zonder te kantelen of te roteren.
Push-pull-koppelingen kunnen worden ontworpen met behulp van een verscheidenheid aan mechanismen, waaronder hefbomen, klokkranken en staven. Over het algemeen zijn deze koppelingen het meest effectief wanneer ze zijn ontworpen met een gebalanceerde lay -out, wat betekent dat de invoer- en uitvoerelementen gelijkmatig op afstand zijn van de draaipunten van de koppeling. Dit helpt ervoor te zorgen dat de uitvoerbeweging soepel en consistent is.
Over het algemeen zijn push-pull of parallelle bewegingsverbindingen een belangrijk hulpmiddel voor ingenieurs en ontwerpers die lineaire beweging in een breed scala van applicaties moeten maken. Ze zijn relatief eenvoudig te ontwerpen en te produceren en kunnen worden aangepast om aan verschillende behoeften en vereisten te voldoen.
Bell Crank -koppelingen
Een Bell Crank -koppeling is een soort mechanische koppeling die wordt gebruikt om beweging over te brengen en rond hoeken of obstakels te dwingen. Het bestaat uit twee armen die op een draaipunt zijn verbonden, waarbij de ene arm dient als het invoerelement en de andere arm die als het uitvoerelement dient. Het draaipunt bevindt zich vaak op de hoek van het obstakel dat de koppeling moet omzeilen.
Bell Crank -koppelingen worden vaak gebruikt in machines en mechanische systemen waar de ruimte beperkt is of waar beweging rond obstakels moet worden overgedragen. Ze zijn vooral nuttig in toepassingen waar de invoer- en uitvoerelementen in verschillende richtingen moeten worden georiënteerd.
Een veel voorkomend voorbeeld van een Bell Crank -koppeling bevindt zich in het stuursysteem van een auto. De stuurkolom roteert een horizontale as die is verbonden met een klokkoker, die vervolgens de beweging rond een hoek doorbrengt naar een andere bellang die is verbonden met de stuurarmen op de voorwielen. Hierdoor kunnen de wielen links of rechts draaien in reactie op de beweging van de stuurkolom.
Bell Crank -koppelingen kunnen worden ontworpen in verschillende vormen en maten om aan verschillende behoeften en vereisten te voldoen. Ze kunnen worden gebruikt om beweging over te brengen en over korte afstanden of over langere afstanden met meerdere draaipunten te dwingen. Over het algemeen zijn Bell Crank -koppelingen een belangrijk hulpmiddel voor ingenieurs en ontwerpers die beweging en krachttransmissie rond obstakels of in beperkte ruimtes moeten creëren.
Crank and Slider -banden
Een Crank en Slider -koppeling is een type mechanische koppeling die wordt gebruikt om roterende beweging om te zetten in heen en weer bewegende lineaire beweging. De koppeling bestaat uit een crank, een roterende hendel, en een schuifregelaar, een blok dat heen en weer beweegt in een rechte lijn.
De Crank and Slider -koppeling werkt door de crank met een verbindingsstang op de schuif te verbinden. Terwijl de crank roteert, duwt en trekt hij de verbindingsstang, die op zijn beurt de schuifregelaar heen en weer beweegt in een rechte lijn.
Crank- en schuifverbindingen worden vaak gebruikt in machines en mechanische systemen waar een heen en weer een bewegende beweging nodig is. Een veel voorkomend voorbeeld van een crank en schuifregelaar is in de motor van een auto. De zuigers in de motor zijn verbonden met de krukas met verbindingsstaven, die de roterende beweging van de krukas omzetten in heen en weer bewegende beweging van de zuigers.
Crank- en schuifbanden kunnen ook worden gebruikt in een breed scala van andere toepassingen, zoals in pompen, compressoren en industriële machines. Ze kunnen worden ontworpen met verschillende crank- en schuifconfiguraties om verschillende slaglengtes, snelheden en krachtoutputs te bereiken.
Over het algemeen is de Crank and Slider -koppeling een belangrijk hulpmiddel voor ingenieurs en ontwerpers die lineaire beweging moeten maken vanuit Rotary Motion. Door een crank aan te sluiten op een schuifregelaar met een verbindingsstang, zorgt deze koppeling voor de efficiënte omzetting van roterende beweging in heen en weer bewegende lineaire beweging.
Treadle -koppelingen
Een loopbandverbinding is een soort mechanische koppeling die wordt gebruikt om de lineaire beweging van een loopvlak of voetpedaal om te zetten in een ander type beweging, zoals rotatie of heen en weer bewegende beweging. De koppeling bestaat uit een reeks hefbomen en pivots die de beweging van de loopvlak naar het uitgangselement overbrengen.
Treadle -koppelingen worden vaak gebruikt in verschillende toepassingen, zoals bij naaimachines, weefgetouwen en andere soorten machines waarbij voetvermogen wordt gebruikt om de machine te bedienen.
Het basisprincipe van een loopbandverbinding is dat wanneer een voetpedaal wordt ingedrukt, het naar beneden duwt op een verbindingsstang of een ander type ingangselement. Dit invoerelement verzendt vervolgens de beweging naar een reeks hefbomen en pivots, die de lineaire beweging van de loopvlak omzetten in een ander type beweging.
Een veel voorkomend voorbeeld van een loopbinding is in een naaimachine. Wanneer de operator het voetpedaal onderdrukt, zorgt het ervoor dat een verbindingsstang heen en weer bewoog. Deze drijfstang is verbonden met een hendel, die de beweging naar een roterende as doorbrengt en overbrengt. De roterende as drijft vervolgens de naald op en neer, waardoor de operator de stof aan elkaar kan naaien.
Treadle -koppelingen kunnen worden ontworpen in verschillende configuraties om verschillende soorten beweging en krachtuitgangen te bereiken. Ze kunnen ook worden ontworpen met verschillende verhoudingen van invoer tot uitvoerbeweging, waardoor de operator de snelheid en intensiteit van de uitgangsbeweging kan regelen.
Hoeken in koppelingen
Bij het gebruik van hendels is het belangrijk om de hoeken tussen de hendelarmen en de richting van de uitgeoefende kracht te begrijpen, evenals de positie van het steunpunt. De hoek tussen de hendelarmen en de richting van de uitgeoefende kracht staat bekend als de mechanische voordeelhoek en kan een significante impact hebben op de effectiviteit en efficiëntie van het hefboomsysteem.
Over het algemeen wordt het mechanische voordeel van een hefboomsysteem bepaald door de verhouding van de lengte van de hendelarmen aan weerszijden van het steunpunt. Een langere hendelarm biedt een groter mechanisch voordeel, waardoor een kleinere kracht kan worden gebruikt om dezelfde hoeveelheid werk te bereiken. De mechanische voordeelhoek speelt echter ook een rol in de effectiviteit van het hefboomsysteem.
Wanneer de hoek van de mechanische voordeel te klein is, kan het hefboomsysteem mogelijk niet voldoende kracht produceren om de weerstand te overwinnen. Dit kan ertoe leiden dat het hefboomsysteem niet effectief of inefficiënt is. Aan de andere kant, wanneer de mechanische voordeelhoek te groot is, kan het hefboomsysteem een grotere krachtinvoer vereisen dan nodig is, wat leidt tot verspilde energie en inspanning.
Inzicht in de hoeken die aanwezig zijn voor elke opstelling van hefbomen stelt ingenieurs en ontwerpers in staat om het mechanische voordeel van het hefboomsysteem te optimaliseren, waardoor de efficiëntie en effectiviteit ervan wordt gemaximaliseerd. Door zorgvuldig de positie van het steunpunt en de lengte van de hendelarmen te selecteren, kunnen ze hefboomsystemen ontwerpen die zijn afgestemd op de specifieke behoeften en vereisten van de toepassing. Dit kan helpen om de hoeveelheid kracht te verminderen die nodig is om een taak uit te voeren, energie te behouden en de algehele prestaties te verbeteren.
In de bovenstaande afbeelding is de bovenste hoek 30 ° en daarom is de alternatieve interne hoek onderaan ook 30 °
In het onderstaande diagram kunnen hoeken A, B en C worden berekend voor een parallelle koppeling
- Hoek A boven = 115 graden, en het past 115 graden op de z -hoek.
- A en B zitten beide op een horizontale lijn, dus 115 graden + B = 180 graden.
- B en C match op een z -hoek, dus B en C zijn beide 65 graden.
Parallelle koppelingscalculator
Om onze blogpost te bekijken over de verschillende soorten koppelingen, klokt u op de onderstaande link
Verschillende soorten links blog
