Μηχανισμός τριβής: όταν χρειάζεστε ομαλότητα

Κατά τη δημιουργία μηχανών και μηχανισμών, η πιο κοινή εργασία που αντιμετωπίζει ο σχεδιαστής είναι να μεταφέρει τη ροπή στρέψης από το ένα μέρος στο άλλο. Λύκεται με διάφορους τρόπους. Τα οδοντωτά γρανάζια, οι ιμάντες κίνησης και ακόμη και τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία οδηγούν τους τροχούς και σε κάθε περίπτωση η χρήση μιας ή άλλης μεθόδου υποκινείται από τεχνικές απαιτήσεις. Το γρανάζι τριβής χρησιμοποιείται όταν απαιτείται ομαλή μεταβολή της ταχύτητας.

Όταν δεν υπήρχαν γρανάζια

Η λέξη frictio στα λατινικά σημαίνει "τριβή". Μέχρι να εφευρεθεί ο γρανάζι , το γρανάζι τριβής ήταν το κύριο μέσο επικοινωνίας της ροπής. Στην περίπτωση αυτή, στην αρχαιότητα, οι μηχανικοί ανακάλυψαν την εξάρτηση της γωνιακής ταχύτητας από την αναλογία των διαμέτρων του πλοιάρχου και των κυλίνδρων κίνησης, έχοντας μάθει να επιταχύνει ή να επιβραδύνει το έργο των μύλων ή των υδροηλεκτρικών σταθμών. Η παρούσα εφεύρεση εφαρμόζεται σήμερα.

Η ομαλή επιτάχυνση είναι η αξία ενός συμπλέκτη

Μια σοβαρή μελέτη μηχανικού αυτού του κόμβου ξεκίνησε στα τέλη του 19ου αιώνα, η ανάγκη που προέκυψε μέσα από αυτό κατά την ταχεία ανάπτυξη της μηχανικής, και ειδικά με την έλευση των πρώτων αυτοκινήτων. Το κιβώτιο ταχυτήτων, που κατασκευάστηκε με γρανάζια, δεν μπόρεσε να αντέξει τα ραγδαία μεταβαλλόμενα φορτία κατά τη μετάβαση από τη μία ταχύτητα στην άλλη, τα γρανάζια έσπασαν, χρειάστηκαν πολύπλοκες και δαπανηρές επισκευές. Η μετάδοση τριβής δίσκου παρείχε μια μαλακή επαφή μεταξύ του άξονα του κινητήρα και του καρδανιού, δίνοντας χρόνο για μια ομαλή αλλαγή της ταχύτητας, γεγονός που αύξησε σημαντικά την αξιοπιστία των οχημάτων.

Εφαρμογή στην ραδιοεξοπλισμό

Και σε άλλα μηχανικά συστήματα, όταν απαιτείται ομαλή επιτάχυνση ή επιβράδυνση, οι μηχανικοί εφαρμόζουν αυτό το σημαντικό στοιχείο. Ο σχεδιασμός οποιουδήποτε μαγνητοσκόπτη περιλαμβάνει απαραίτητα ειδικά αντιτιθέμενα δίσκους για την αλλαγή της γωνιακής ταχύτητας της μονάδας περιελίξεως, επειδή όσο περισσότερο τυλίγεται το πηνίο λήψης, τόσο πιο αργά θα πρέπει να περιστρέφεται. Η μετάδοση με τριβή παρέχει μια αλλαγή στον αριθμό των στροφών ανά μονάδα χρόνου: στην αρχή της αναπαραγωγής της κασέτας ή του πηνίου, η μονάδα λήψης περιστρέφεται γρήγορα και τελικά αργά.

Ποικιλία σχημάτων

Υπάρχουν πολλά κοινά μεταξύ του γραναζιού και του συμπλέκτη. Πρώτον, ο λόγος των διαμέτρων των τροχών και στις δύο περιπτώσεις αποτελεί μια σχέση μετάδοσης. Δεύτερον, οι κατευθύνσεις κίνησης των φρεατίων παραλαβής και εξόδου μπορούν να έχουν ποικίλο χωρικό προσανατολισμό, από παράλληλο σε κάθετο. Όταν πειραματίστηκαν με τα πρώτα δείγματα της σιδηροδρομικής μεταφοράς, προσπάθησαν ακόμη και να δημιουργήσουν ζεύγος εργαλείων "σιδηροτροχιάς", αλλά σύντομα αυτή η ιδέα εγκαταλείφθηκε, καθιστώντας την ομαλή, με δυνατότητα ολίσθησης και ομαλή αύξηση της τριβής. Οι τύποι γραναζιών τριβής αντιστοιχούν στους τύπους κινηματικών σχημάτων εργαλείων , είναι κωνικά, κυλινδρικά και δίσκοι (μπροστά). Το ομαλό σχήμα των επιφανειών επαφής δημιουργεί συνθήκες για την επίλυση πιο σύνθετων τεχνικών προβλημάτων, όταν απαιτείται γεωμετρία σφαιριδίων ή στροφέων των τμημάτων, για παράδειγμα, με ένα μεταβλητό διάνυσμα του κινητήριου άξονα. Ταυτόχρονα, η επιλεγμένη εργασία επηρεάζεται από την επιλογή μιας ή άλλης μεθόδου κινηματικής. Το κυλινδρικό γρανάζι τριβής χρησιμεύει για παράλληλη μετάδοση και κωνικό - για κάθετο.

Μειονεκτήματα

Παρά την αρχαία ηλικία της εφεύρεσης, αυτή η μέθοδος μεταφοράς της περιστροφικής μηχανικής ροπής χρησιμοποιείται ευρέως στη σύγχρονη τεχνολογία. Αλλά έχει επίσης μειονεκτήματα. Ο δίσκος συμπλέκτη και τα τακάκια φρένων απαιτούν περιοδικά αντικατάσταση σε όλα τα αυτοκίνητα - από το κομψό "Bentley" έως το μέτριο "Lada".

Οι κύριες προσπάθειες των τεχνολόγων-υλιστών που ασχολούνται με συμπλέγματα, αποσκοπούν στην αύξηση της διάρκειας ζωής των επιφανειών που έρχονται σε επαφή, επειδή τριβούν συνεχώς μεταξύ τους και κατά συνέπεια φθείρονται.