Кручэнне і кулачковый механізм

Праца большасці створаных чалавекам механізмаў заснавана на энергіі кручэння. Часам, назіраючы з боку за функцыянаваннем якой-небудзь машыны (у дадзеным выпадку маецца на ўвазе не аўтамабіль, а механізм), можа здацца, што ніякага кручэння няма, аднак часта першае ўражанне зманліва. Справа ў тым, што многія машыны выкарыстоўваюць розныя тэхнічныя рашэнні, якія дазваляюць пераўтвараць зыходны характар руху ў іншы яго выгляд. Адзін з найбольш яркіх прыкладаў - гэта кулачковый механізм. З яго дапамогай становіцца магчымым «атрымаць» з вярчальнага руху паступальнае або качательным. Дзе менавіта нам можа сустрэцца кулачковый механізм?

невідавочныя факты

Напэўна, у кожнай сям'і сярод неабходных інструментаў ёсць электрычная дрыль ўдарнага дзеяння: на яе корпусе ёсць спецыяльны перамыкач, які дазваляе выбіраць рэжым працы - толькі кручэнне свердзела або паступальна-зваротны зрушэнне разам з кручэннем. У першым выпадку пытанняў не ўзнікае: электрарухавік праз вал і рэдуктар перадае частку сваіх абаротаў свердзела. Але што адбываецца, калі ўключаецца рэжым перфорирования? Нічога складанага няма - проста ўступае ў дзеянне кулачковый механізм, пераўтваральны частка вярчальнага моманту ў гарызантальнае зрушэнне. Падобнае рашэнне выкарыстоўваецца ў многіх інструментах і бытавых прыборах. Таксама без падобных механізмаў было б немагчыма існаванне рухавікоў унутранага згарання ў іх класічным выглядзе.

Прастата канструкцыі і нізкая кошт - вось асноўныя перавагі падобных механічных пераўтваральнікаў. Пры гэтым ёсць і недахоп - калі на выканаўчы механізм аказваецца празмернае ціск (супраціў руху), то, магчыма, пашкоджанне элементаў. Напрыклад, каб паламаць дрыль ўдарнага дзеяння, дастаткова пры свідраванні адтуліны занадта моцна прыціскаць свердзел да паверхні, фактычна, блакуючы паступальнае яго рух.

Ад прыкладаў да практыкі

Кулачковый механізм ўяўляе сабой адну з разнавіднасцяў кінематычнай пары, якая складаецца ўсяго з двух звёнаў (наяўнасць стойкі маецца на ўвазе) - штурхача і кулачка. Паверхню апошняга, па якой адбываецца слізгаценне, выканана прафіляванай, што дазваляе перадаваць імпульс руху спалучаныя з ім штурхач. Кулачкі могуць быць самай разнастайнай формы: плоскай, сферычнай, цыліндрычнай, складанай прасторавай канфігурацыі і пр. Такім чынам, магчыма падзел усяго на дзве абагульняючыя групы - прасторавыя і плоскія.

Разгледзім, як уладкованыя найпростыя кулачковые механізмы плоскага тыпу. Выходную звяно можа рухацца як паступальна (і cargo), так і паварочвацца (каромысел). Бок звяна, датыкальная з кулачком, для зніжэння зносу можа быць выканана ў выглядзе плоскасці, паўсферы, лёзы або забяспечана ролікам.

У выпадку паўзуна кулачок з перасекам яйцападобную формы круціцца вакол сваёй восі. Так як форма выдатная ад круга, то ў вяршынях штурхач з ролікам прыўздымаюцца, здзяйсняючы паступальны рух па накіроўвалых. Спад вяршыні - і ролік ідзе ўніз, вяртаючы звяно таму. Канструкцыя з каромыслам пазбаўленая накіравальнага прылады, таму ролік цалкам «пракатваецца» па кулачку, што прымушае звяно ссоўвацца ў адпаведнасці з воссю кручэння.

Надзейная праца кулачковых механізмаў магчымая толькі пры надзейным судотыку штурхача і самога кулачка. Для вырашэння гэтага пытання выкарыстоўваюць некалькі падыходаў: выходную звяно выконваюць подпружиненным; у самім целе верціцца часткі робяць пазу, у якім фіксуюць ролік штурхача. Сама выманне можа дазваляць роліку пракатвацца, а не фіксаваць яго ў адным пункце.

Сінтэз кулачкового механізму неабходны для дакладнага падбору патрэбных техпроцессом параметраў. Спачатку ствараецца структурная частка схемы, дзе ўлічваецца колькасць кінематычных пар, звёнаў, іх ступені свабоды, віды сувязяў. Наступны этап - метрыка. У залежнасці ад патрабаваных параметраў падбіраюцца памеры ўсіх асноўных элементаў. Пры гэтым улічваецца найбольш рацыянальная форма кулачка, высілак у вяршынях, выдатак матэрыялу на стварэнне канструкцыі.