De noodzaak om onderdelen zo te monteren dat ze tijdens de werking van het mechanisme kunnen bewegen, leidde tot de uitvinding van eenvoudige en complexe draaikoppelingen. In dit artikel zullen we hier meer in detail over praten.
Wat is een draaikoppeling?
Een apparaat waarbij twee delen met elkaar worden verbonden, terwijl de mobiliteit rond een gemeenschappelijke as behouden blijft, wordt een draaikoppeling genoemd. Het bestaat uit een pin en een clip. Het apparaat heeft de breedste ontwikkeling en wijziging ondergaan. Het wordt gebruikt in verschillende sectoren van de industrie en de nationale economie.
In een cilindrische verbinding heeft de tap meestal de vorm van een staaf. Het wordt in de gaten van een ander onderdeel gedrukt, dat een clip wordt genoemd. Het eenvoudigste voorbeeld van een scharnierverbinding zijn deurscharnieren. Als je ze zorgvuldig bekijkt, is het gemakkelijk om het werkingsprincipe van het apparaat te begrijpen. Beide delen van de scharnieren zijn voorzien van holle cilinders, dit zijn de clips van de verbinding. De pin (meestal stevig in een ervan gedrukt) is de vinger.
Onderdelen die op deze manier zijn verbonden, bewegen rond een gemeenschappelijke as. Cilindrisch scharnier wordt gevonden in eenvoudige en complexe mechanismen. Het is zelfs aanwezig in de gebruikelijkenietmachine.
Complexe articulaties
Een complexere draaikoppeling bestaat uit een tap die in de binnenring van een glij- of rollager wordt gedrukt en daarin draait. Geen enkele elektromotor kan worden gemonteerd zonder het gebruik van dit samenstel. De rotor is opgehangen in de stator door middel van een cilindrisch scharnier met glij- of rollagers. De wielen van treinwagons zijn bevestigd aan de draaistellen door middel van een scharnier, waarvan de kooi de askast is, de pen is de as van het wiel dat erin schuift door middel van een rollager.
Kogelgewricht
Er zijn andere soorten scharnierende verbindingen die meer vrijheidsgraden kunnen bieden voor roterende constructies. De verbinding van onderdelen, waarin ze rond een gemeenschappelijk centrum bewegen, wordt een kogelgewricht genoemd. De pin erin is gemaakt in de vorm van een bol.
In tegenstelling tot een cilindrische, heeft de pen van een kogelgewricht alle vrijheidsgraden. Omdat het alleen beperkt is in zijn positie, biedt het de delen die ermee gearticuleerd zijn, de mogelijkheid om in verschillende richtingen te bewegen.
Een kogelgewricht wordt een bolvormig kinematisch paar genoemd. De behuizing met de bolvormige tap is meestal gemaakt van gietijzer. De onderdelen die in zo'n knoop zijn geassembleerd, kunnen onder verschillende hoeken ten opzichte van elkaar een positie innemen. Om wrijving van de oppervlakken in het scharnier te verminderen, wordt de tap door speciale voeringen beschermd tegen contact met de met vet gevulde behuizing. Helmknopsluit het scharnier af tegen vuil en voorkomt lekkage van vet.
Alle bestaande mechanismen worden in eerste instantie gezien in natuurlijke fenomenen. Evenals het kogelgewricht, dat erg doet denken aan de heupgewrichten en ruggenwervels van het menselijk lichaam.
Evolutie van de cilindrische verbinding
Een eenheid van twee cilindrische verbindingen met loodrecht geplaatste tappen wordt gebruikt in cardanoverbrenging. Het is vernoemd naar Gerolamo Cardano, die het in de 16e eeuw beschreef.
Cylindrisch kinematisch paar uitgevonden door de Engelse natuurkundige Robert Hooke, gebruikt om koppel over te brengen. De ononderbroken werking van het samenstel wordt verzekerd door de verplichte vervulling van de voorwaarde van uitlijning van de delen van de aandrijfas. Anders begint het zwenkgewricht onder bepaalde belastingen in te storten. In geval van schending van de uitlijning van de beweging van onderdelen, is het raadzaam om een cardan met twee kruisen te gebruiken. Deze methode wordt gebruikt als het koppel onder een hoek langs assen wordt overgebracht. Het toevoegen van een kruis verhoogt het aantal vrijheidsgraden, verlicht de druk op de tappen en vorken en voorkomt dat ze worden vernietigd.
Gebruik
Het gebruik van de Hooke-verbinding in de auto-industrie maakte het mogelijk om de rotatiebeweging van de versnellingsbak op de wielen over te brengen, zelfs in de aanwezigheid van aanzienlijke scharnierhoeken van de elementen. Deze eenheid vormde vervolgens de basis van het nokkenschijfscharnier, bestaande uit een schijf van vorken en nokken, die voornamelijk worden gebruikt invrachtwagens.
CV-verbinding
Een eigenaardige mutant, verkregen door een kogelgewricht te kruisen met een Hooke-cardan, vertegenwoordigt een volledig nieuw type verbinding van elementen. Het is een vervormd kogellager, waarbij de binnenring de vorm aannam van een bol met sleuven, en de buitenste - bollen met groeven op het binnenoppervlak. Beide ringen zijn met spiebanen aan de aandrijfas bevestigd. De ballen die ertussen worden geplaatst, worden vastgehouden door de separator.
Het scharnier met gelijke hoeksnelheden bij significante rotatiehoeken wordt zwaar belast. "Omgekeerde wielen" bij nominale snelheden zijn beladen met schade aan de assemblage.
Homokineten zijn onderworpen aan verplichte afdichting met helmknoppen. Hun plaats van werking draagt bij aan het binnendringen van stof en vocht in het scharnier, waardoor het snel wordt uitgeschakeld. Schuurmiddelen en corrosie vernietigen de groeven, ballen, doden de afscheider. Op moderne auto's wordt een zeer betrouwbare draaikoppeling gebruikt, verzegeld in een behuizing die bijdraagt aan het volledige gebruik van zijn hulpbronnen.
De wartel vereist een periodieke inspectie van de rubberen laars. Door zijn integriteit te behouden, wordt de assemblage beschermd tegen verontreiniging. Als een schending van de dichtheid wordt gedetecteerd, is het wenselijk om het hele scharnier te vervangen.
Onconventionele scharnieren
Oorspronkelijke toepassing vond een cilindrische verbinding bij de vervaardiging van meubelproducten. Deuren, jaloezieën, decoratieve scheidingswanden, samengesteld uit lamellen, kwamen beschikbaar met de komst van houtbewerkingsfrezen op de markt. Het hebben van een kleine machine zal gemakkelijk helpenmaak een draai met je eigen handen.
Het passeren van de randnaadfrees vormt een ruwe groef op een van de smalle randen van de houten lat. Daarna wordt het gepasseerd met een groeffrees om een gekrulde groef te verkrijgen.
Er vormt zich een piek aan de andere kant. Het wordt verkregen in twee afwerkgangen. Het zal helpen om een cilindrische draaibare verbinding te maken met een krultang. Na het afronden van de randen krijgt de rail een afgewerkt uiterlijk.
Door afwisselend de bijbehorende frees op de freesmachine te bevestigen en er een houten plano langs te halen, worden de scharnierverbindingen gemaakt. Door het assembleren van de spike-in-groef rails wordt een flexibel plaatmateriaal verkregen dat, afhankelijk van de breedte van de onderdelen en de dichtheid van de voegen, kan worden opgerold tot een buis met een diameter tot 15 cm.
Buisverbindingen hebben in hun ontwerp veel gemeen met homokineten: twee bolvormige clips, waartussen de kogels die door de scheider worden vastgehouden, zich in de groeven bevinden. Het gebruik van een fluoroplastische ring zorgt voor een radiale afdichting van de voeg. De binnenste ferrule is verbonden met het ene uiteinde van de pijpleiding, het buitenste met het andere.
Dus beide pijpleidingen kunnen vrij in alle richtingen draaien ten opzichte van elkaar. De onderlinge bevestiging van de clips wordt verzorgd door de ballen die ertussen zitten.
Afvoer- en vulelementen van pijpleidingen werken in omstandigheden van frequente verandering in de toevoerrichting van de getransporteerde stof. Om de verplaatsing op dergelijke snelwegen te versnellen, worden draaibare buizen gebruikt. Hetkan worden gebruikt in de olie-, petrochemische, voedsel- of gasindustrie.
Samenvatten
In de wereld van vandaag, overal waar je kijkt, zijn er overal scharnieren: poppen en koptelefoons, wielen en torenkranen, bestuurbare kinderauto's en schommelbedden - alles wordt ermee gemaakt. Soms zijn ze onherkenbaar gewijzigd.
