Unelte de frecare: când aveți nevoie de netezime

Atunci când creați mașini și mecanisme, sarcina cea mai comună cu care se confruntă proiectanții este transferul cuplului de la o parte la alta. Se rezolvă în diferite moduri. Vitezele, centurile de rulare și chiar câmpurile electromagnetice conduc roțile, iar în fiecare caz, utilizarea uneia sau a altei metode este motivată de cerințele tehnice. Uneltele de frecare sunt folosite atunci când este necesară o schimbare netedă a vitezei.

Când nu aveau roți dințate

Cuvântul frictio în limba latină înseamnă "frecare". Până când a fost inventat unelte, Transmisia prin frecare a fost principalul mijloc de comunicare a cuplului. În acest caz, în timpurile antice mecanicii au descoperit dependența vitezei unghiulare de raportul dintre diametrele maestrului și rolele antrenate, învățând să accelereze sau să încetinească munca fabricilor sau stații de apă. Această invenție este încă folosită astăzi.

Accelerația netedă este meritul unui ambreiaj

Studiul serios de inginerie al acestui nod a început la sfârșitul secolului al XIX-lea, nevoia a apărut în el în timpul dezvoltării rapide a construcției de mașini, și mai ales cu apariția primelor mașini. Transmisia, construită pe roți dințate, nu a rezistat încărcărilor schimbătoare brusc în timpul trecerii de la o viteză la alta, uneltele s-au rupt, au fost necesare reparații complicate și costisitoare. Transmisia pe frecare pe disc a asigurat un contact moale între arborele motorului și cardan, oferind timp pentru o schimbare ușoară a vitezei, ceea ce a sporit considerabil fiabilitatea vehiculelor.

Aplicații în radiotehnică

Și în alte sisteme mecanice, când este necesară o accelerație sau o decelerare ușoară, inginerii mecanici aplică acest element important. Designul oricărui magnetofon necesită în mod necesar discuri speciale pentru schimbare viteză unghiulară nodul de lichidare, pentru că cu cât bobina de recepție este mai îndoită, cu atât mai lent ar trebui să se întoarcă. Transmisia prin frecare asigură o schimbare a numărului de rotații pe unitate de timp: la începutul redării casetei sau bobinei, unitatea de recepție se rotește rapid și, la sfârșit, încet.

Varietate de forme

între transmisia de viteze iar frecarea are multe în comun. În primul rând, raportul dintre diametrele roților se formează în ambele cazuri raportul de transmisie. În al doilea rând, direcțiile de mișcare ale arborilor de primire și ieșire pot avea o orientare spațială variată, de la paralel la perpendicular. Atunci când experimentarea cu primele mostre de transport feroviar, chiar a încercat să creeze o pereche de viteze „feroviar roți“, dar a abandonat în curând gândul, făcându-l neted, alunecare și buna creștere de frecare. Tipurile de unelte de frecare corespund tipurilor de angrenaje schemele cinematice, ele sunt conice, cilindrice și disc (frontal). Forma netedă a suprafețelor de contact creează condiții pentru rezolvarea problemelor tehnice mai complexe atunci când geometria sferică sau torus a pieselor este necesară, de exemplu, cu un vector modificat al arborelui antrenat. În același timp, sarcina aleasă este influențată de alegerea uneia sau a altei metode de cinematică. Ansamblul de frecare cilindrică servește pentru transmisia paralelă și conic - pentru perpendiculare.

deficiențe

În ciuda vârstei antice a invenției, această metodă de transfer a momentului mecanic rotativ este utilizată pe scară largă în tehnologia modernă. Dar are și dezavantaje. Placute de ambreiaj și plăcuțele de frână necesită periodic înlocuirea tuturor mașinilor - de la chic "Bentley" la moda "Lada".

Eforturile principale ale oamenilor de știință din domeniul tehnologilor și materialelor angajați în ambreiaje vizează creșterea duratei de viață a suprafețelor de contact, deoarece se freacă constant unul împotriva celuilalt și, prin urmare, se uzează.