Kuna kila aina ya vifaa vya kiufundi. Baadhi yao wanajulikana kwetu tangu utoto. Hizi ni, kwa mfano, saa, baiskeli, vichwa vya inazunguka. Tunajifunza kuhusu wengine kadiri tunavyozeeka. Hizi ni motors za magari, winchi za cranes na wengine. Kila utaratibu wa kusonga hutumia aina fulani ya mfumo kufanya magurudumu yageuke na mashine kufanya kazi. Moja ya kuvutia zaidi na maarufu ni utaratibu wa sayari. Kiini chake kiko katika ukweli kwamba mashine inaendeshwa na magurudumu au gia zinazoingiliana kwa njia maalum. Hebu tuiangalie kwa makini.
Maelezo ya jumla
Gia za sayari na utaratibu wa sayari zimepewa jina hilo kwa mlinganisho na mfumo wetu wa jua, ambao unaweza kuwakilishwa kwa masharti kama ifuatavyo: katikati kuna "jua" (gurudumu la kati katika utaratibu). "Sayari" (magurudumu madogo au satelaiti) huizunguka. Sehemu hizi zote kwenye gia ya sayari zina meno ya nje. Mfumo wa jua wa masharti una mpaka katika kipenyo chake. Jukumuinafanywa katika utaratibu wa sayari na gurudumu kubwa au epicycle. Pia ina meno, ya ndani tu. Kazi nyingi katika kubuni hii zinafanywa na carrier, ambayo ni utaratibu wa lever. Mwendo unaweza kufanywa kwa njia tofauti: ama jua litazunguka, au epicycle, lakini kila wakati pamoja na satelaiti.
Wakati wa uendeshaji wa utaratibu wa sayari, muundo mwingine unaweza kutumika, kwa mfano, jua mbili, satelaiti na carrier, lakini bila epicycle. Chaguo jingine ni epicycles mbili, lakini bila jua. Mtoa huduma na satelaiti lazima ziwepo kila wakati. Kulingana na idadi ya magurudumu na eneo la shoka zao za mzunguko katika nafasi, muundo unaweza kuwa rahisi au changamano, tambarare au anga.
Ili kuelewa kikamilifu jinsi mfumo kama huu unavyofanya kazi, unahitaji kuelewa maelezo zaidi.
Mahali pa vipengele
Aina rahisi zaidi ya zana za sayari ni pamoja na seti tatu za gia zenye viwango tofauti vya uhuru. Satelaiti zilizo hapo juu zinazunguka karibu na shoka zao na wakati huo huo kuzunguka jua, ambalo linabaki mahali. Epicycle huunganisha utaratibu wa sayari kutoka nje na pia huzunguka kwa njia ya ushirikiano mbadala wa meno (yake na satelaiti). Muundo huu una uwezo wa kubadilisha torque (kasi za angular) katika ndege moja.
Kwa utaratibu rahisi wa sayari, jua na setilaiti zinaweza kuzunguka, huku kitovu kikisalia sawa. Kwa hali yoyote, kasi ya angular ya vipengele vyote sio machafuko, lakini ina utegemezi wa mstari kwa kila mmoja. Vyombo vya habari vinapozunguka, hutoapato la torati ya kasi ya chini.
Hiyo ni, kiini cha gia ya sayari ni kwamba muundo kama huo unaweza kubadilika, kupanua na kuongeza torque na kasi ya angular. Harakati za mzunguko katika kesi hii hutokea katika mhimili mmoja wa kijiometri. Kipengele muhimu cha upokezaji cha magari na mitambo mbalimbali kimesakinishwa.
Vipengele vya nyenzo na miundo ya miundo
Hata hivyo, kijenzi kisichobadilika si lazima kila wakati. Katika mifumo tofauti, kila kipengele kinazunguka. Gia za sayari kama hii zina pato moja linaloendeshwa (kudhibiti) pembejeo mbili. Kwa mfano, tofauti inayodhibiti ekseli kwenye gari ni gia sawa.
Mifumo kama hii hufanya kazi kwa kanuni sawa na miundo ya shimoni sambamba. Hata gia rahisi ya sayari ina pembejeo mbili, gia ya pete isiyobadilika ni uingizaji wa mara kwa mara wa kasi ya sifuri ya angular.
Maelezo ya kina ya vifaa
Miundo ya sayari iliyochanganywa inaweza kuwa na idadi tofauti ya magurudumu, pamoja na gia tofauti ambamo zimeunganishwa. Uwepo wa maelezo hayo huongeza sana uwezekano wa utaratibu. Miundo ya sayari yenye mchanganyiko inaweza kukusanyika ili shimoni la jukwaa la carrier liende kwa kasi ya juu. Kwa hivyo, baadhi ya matatizo ya gia za kupunguza, gia za jua na mengine yanaweza kuondolewa katika mchakato wa kuboresha kifaa.
Hivyo, kama inavyoonekana kutokaikipewa habari, utaratibu wa sayari hufanya kazi kwa kanuni ya kuhamisha mzunguko kati ya viungo ambavyo ni vya kati na vya rununu. Wakati huo huo, mifumo changamano inahitajika zaidi kuliko rahisi.
Chaguo za Usanidi
Inawezekana kutumia magurudumu (gia) ya usanidi mbalimbali katika utaratibu wa sayari. Kiwango kinachofaa na meno ya moja kwa moja, helical, mdudu, chevron. Aina ya ushiriki haitaathiri kanuni ya jumla ya uendeshaji wa utaratibu wa sayari. Jambo kuu ni kwamba axes ya mzunguko wa carrier na magurudumu ya kati yanafanana. Lakini axes ya satelaiti inaweza kuwa katika ndege nyingine (kuvuka, sambamba, intersecting). Mfano wa kuvuka ni tofauti ya interwheel, ambayo gia ni conical. Mfano wa kuvuka ni tofauti ya kujifungia na gia ya minyoo (Torsen).
Vifaa rahisi na changamano
Kama ilivyobainishwa hapo juu, mpangilio wa utaratibu wa sayari kila mara hujumuisha mtoa huduma na magurudumu mawili ya kati. Kunaweza kuwa na idadi yoyote ya satelaiti. Hiki ndicho kinachoitwa kifaa rahisi au cha msingi. Katika mifumo kama hii, miundo inaweza kuwa kama ifuatavyo: "SVS", "SVE", "EVE", ambapo:
- S ni jua.
- B - mtoa huduma.
- E ndio kitovu.
Kila seti kama hiyo ya magurudumu + setilaiti inaitwa seti ya gia ya sayari. Katika kesi hii, magurudumu yote yanapaswa kuzunguka katika ndege moja. Taratibu rahisi ni safu moja na mbili. Wao ni mara chache kutumika katika vifaa mbalimbali vya kiufundi na mashine. Mfanoinaweza kutumika kama utaratibu wa baiskeli ya sayari. Kwa mujibu wa kanuni hii, sleeve inafanya kazi, shukrani ambayo harakati hufanyika. Muundo wake uliundwa kulingana na mpango wa "SVE". Satelaiti katika si vipande 4. Katika kesi hii, jua limefungwa kwa ukali kwenye mhimili wa gurudumu la nyuma, na kitovu kinaweza kuhamishwa. Inalazimika kuzungushwa na mwendesha baiskeli akibonyeza kanyagio. Katika hali hii, kasi ya utumaji, na kwa hivyo kasi ya mzunguko, inaweza kubadilika.
Mara nyingi zaidi unaweza kupata mifumo changamano ya gia ya sayari. Mipango yao inaweza kuwa tofauti sana, ambayo inategemea kile hii au kubuni hiyo inalenga. Kama sheria, taratibu ngumu zinajumuisha kadhaa rahisi, iliyoundwa kulingana na kanuni ya jumla ya gia ya sayari. Mifumo ngumu kama hii ni safu mbili, tatu au nne. Kinadharia, inawezekana kuunda miundo yenye idadi kubwa ya safu, lakini katika mazoezi hii haifanyiki.
Vifaa vya kupanga na anga
Baadhi ya watu wanafikiri kuwa kifaa rahisi cha sayari lazima kiwe tambarare. Hii ni kweli kwa kiasi. Vifaa vya ngumu vinaweza pia kuwa gorofa. Hii ina maana kwamba gia za sayari, bila kujali ni ngapi kati yao zinazotumiwa kwenye kifaa, ziko katika moja au katika ndege zinazofanana. Taratibu za anga zina gia za sayari katika ndege mbili au zaidi. Katika kesi hii, magurudumu yenyewe yanaweza kuwa ndogo kuliko katika embodiment ya kwanza. Kumbuka kuwa utaratibu wa sayari tambarare ni sawa na ule wa anga. Tofauti iko tu katika eneo linalokaliwa na kifaa, yaani, katika mshikamano.
Shahada za uhuru
Hili ndilo jina la mkusanyikokuratibu za mzunguko, ambayo inakuwezesha kuamua nafasi ya mfumo katika nafasi kwa wakati fulani. Kwa kweli, kila utaratibu wa sayari una angalau digrii mbili za uhuru. Hiyo ni, kasi ya angular ya kuzunguka kwa kiungo chochote kwenye vifaa vile haihusiani kwa mstari, kama katika gia nyingine. Hii hukuruhusu kupata kasi za angular za pato ambazo si sawa na zile za pembejeo. Hii inaweza kuelezewa na ukweli kwamba katika uunganisho wa tofauti katika utaratibu wa sayari kuna vipengele vitatu katika mstari wowote, na wengine wataunganishwa nayo kwa mstari, kupitia kipengele chochote cha safu. Kinadharia, inawezekana kuunda mifumo ya sayari na digrii tatu au zaidi za uhuru. Lakini kiutendaji, hazifanyiki kazi.
Uwiano wa Gia za Sayari
Hii ndiyo sifa muhimu zaidi ya mwendo wa mzunguko. Inakuwezesha kuamua mara ngapi wakati wa nguvu kwenye shimoni inayoendeshwa imeongezeka kuhusiana na wakati wa shimoni la kuendesha gari. Unaweza kubainisha uwiano wa gia kwa kutumia fomula:
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, ambapo:
- 1 - kiungo kinachoongoza.
- 2 - kiungo cha mtumwa.
- d1, d2 - vipenyo vya kiungo cha kwanza na cha pili.
- Z1, Z2 - idadi ya meno.
- M1, M2 ni torque.
- W1 W2 - kasi ya angular.
- n1 n2 - kasi.
Kwa hivyo, wakati uwiano wa gia ni wa juu kuliko moja kwenye shimoni inayoendeshwa, muda wa nguvu huongezeka, na kasi ya mzunguko na angular hupungua. Hii inapaswa kuzingatiwa daima wakati wa kuunda kubuni, kwa sababuuwiano wa gia katika mifumo ya sayari inategemea magurudumu yana meno mangapi, na ni kipengele gani cha safu mlalo kinachoongoza.
Wigo wa maombi
Katika dunia ya sasa kuna mashine nyingi tofauti. Wengi wao hufanya kazi kwa usaidizi wa gia za sayari.
Zinatumika katika tofauti za magari, gia za sayari, katika mifumo ya kinematic ya zana changamano za mashine, katika sanduku za gia za injini ya anga ya ndege, katika baiskeli, konganishi na matrekta, katika mizinga na vifaa vingine vya kijeshi. Kulingana na kanuni za gia za sayari, sanduku nyingi za gia hufanya kazi kwenye anatoa za jenereta za umeme. Fikiria mfumo mwingine kama huu.
Zana za kugeuza za sayari
Muundo huu hutumiwa katika baadhi ya matrekta, magari yanayofuatiliwa na matangi. Mchoro rahisi wa kifaa umeonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini.
Kanuni ya uendeshaji wa utaratibu wa mzunguko wa sayari ni kama ifuatavyo: mtoa huduma (nafasi ya 1) imeunganishwa kwenye ngoma ya breki (2) na gurudumu la kuendesha lililo kwenye kiwavi. Epicycle (6) imeunganishwa na shimoni la maambukizi (nafasi 5). Jua (8) limeunganishwa kwenye diski ya clutch (3) na ngoma ya kuvunja ya swing (4). Wakati clutch ya kufunga inashirikiwa na breki za bendi zimezimwa, satelaiti hazitazunguka. Watakuwa kama viunzi, kwa kuwa vimeunganishwa na jua (8) na epicycle (6) kwa njia ya meno. Kwa hiyo, wanawalazimisha na carrier wakati huo huo kuzunguka karibu na mhimili wa kawaida. Katika hali hii, kasi ya angular ni sawa.
Wakati wa kutenganisha nguzo ya kufunga na kufunga brekikugeuza jua kutaanza kuacha, na satelaiti zitaanza kuzunguka shoka zao. Kwa hivyo, huunda muda kwenye mtoa huduma na kuzungusha gurudumu la kuendesha gari la kiwavi.
Vaa
Kwa upande wa maisha ya huduma na unyevu, katika mifumo ya sayari inayofanana, usambazaji wa mzigo unaonekana kati ya vipengele vikuu.
Uchovu wa joto na mzunguko unaweza kuongezeka ndani yake kutokana na usambaaji mdogo wa mzigo na ukweli kwamba gia za sayari zinaweza kuzunguka kwa haraka sana kwenye shoka zao. Kwa kuongeza, kwa kasi ya juu na uwiano wa gia ya gia ya sayari, nguvu za centrifugal zinaweza kuongeza kiasi cha harakati. Ikumbukwe pia kwamba kadiri usahihi wa uzalishaji unavyopungua na idadi ya satelaiti kuongezeka ndivyo tabia ya kutokuwa na usawa inaongezeka.
Vifaa hivi na mifumo yake inaweza kuchakaa. Miundo mingine itakuwa nyeti hata kwa usawa mdogo na inaweza kuhitaji vipengele vya ubora na vya gharama kubwa vya mkusanyiko. Mahali halisi ya pini za sayari kuzunguka mhimili wa gia ya jua inaweza kuwa ufunguo.
Mipangilio mingine ya sayari ambayo husaidia kusawazisha mizigo ni pamoja na matumizi ya kanda ndogo zinazoelea au vilima "laini" ili kufanya jua au kitovu kikisoge kwa muda mrefu iwezekanavyo.
Misingi ya usanisi wa vifaa vya sayari
Maarifa haya yanahitajika wakati wa kuunda na kuunda vipengee vya mashine. Wazo la "muundo wa mifumo ya sayari" ni kuhesabu idadi ya menokwenye jua, kitovu na satelaiti. Katika hali hii, idadi ya masharti lazima yatimizwe:
- Uwiano wa gia lazima uwe sawa na thamani iliyowekwa.
- Kushikamana kwa meno lazima iwe sahihi.
- Ni muhimu kuhakikisha upatanishi wa shimoni ya ingizo na shimoni ya kutoa.
- Ujirani unahitajika (satelaiti lazima zisiingiliane).
Pia, unapounda, unahitaji kuzingatia vipimo vya muundo wa baadaye, uzito wake na ufanisi.
Ikiwa uwiano wa gia (n) umetolewa, basi idadi ya meno kwenye jua (S) na kwenye gia za sayari (P) lazima itimize mlinganyo:
n=S/P
Tukichukulia kuwa idadi ya meno kwenye kitovu ni ya mapema (A), basi mtoa huduma akiwa amefungwa, usawa unapaswa kuzingatiwa:
n=-S/A
Ikiwa kitovu kitarekebishwa, basi usawa ufuatao utakuwa kweli:
n=1+ A/S
Hivi ndivyo utaratibu wa sayari unavyohesabiwa.
Faida na hasara
Kuna aina kadhaa za upokezaji ambazo zinatumika kwa mafanikio katika vifaa mbalimbali. Sayari miongoni mwao inajitokeza kwa faida zifuatazo:
- Hutoa mzigo mdogo kwa kila jino la magurudumu (jua, na kitovu, na satelaiti) kutokana na ukweli kwamba mzigo juu yao unasambazwa kwa usawa zaidi. Hii ina athari chanya kwa maisha ya huduma ya muundo.
- Kwa nguvu sawa, gia ya sayari ina vipimo na uzito mdogo kuliko aina nyingine za upokezaji.
- Uwezo wa kufikia uwiano wa juu wa gia namagurudumu machache.
- Hakikisha kelele kidogo.
Hasara za gia za sayari:
- Inahitaji usahihi zaidi katika utengenezaji wao.
- Ufanisi mdogo na uwiano mkubwa wa gia.
