מפחית גלים: הגדרה, תיאור, סוגי ועיקרון הפעולה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

תיבת הילוכים גל, או כפי שהיא נקראת גם העברת גלים, מבוססת על שידור תנועה סיבובית, המתרחשת עקב עיוות גל רץ של אחד מגלגלי השיניים.

שידורי גל

הופעתה ופיתוח נוסף של שידור גלים בוצעו עוד בשנת 1959. הממציא, כמו גם מי שרשם פטנט על טכנולוגיה זו, היה המהנדס האמריקאי Masser.

מפחית הגלים מורכב מכמה אלמנטים בסיסיים:

• גלגל נייח עם שיניים פנימיות.
• גלגל מסתובב עם שיניים חיצוניות.
• ספק.

בין היתרונות שניתן להבחין בשיטה זו של העברת תנועה הם פחות משקל וממדים של המכשיר, דיוק גבוה יותר מנקודת מבט קינמטית, כמו גם פחות התנגדות. במידת הצורך, ניתן להשתמש בשידור תנועה מסוג זה גם בחלל אטום ללא שימוש בבלוטות איטום. מחוון זה חשוב ביותר עבור ציוד כגון תעופה, חלל, מתחת למים. חוץ מזה,מפחית הגלים משמש גם במכונות מסוימות המשמשות בתעשייה הכימית.

עקרון הפעולה של תיבת ההילוכים

מנקודת מבט קינמטית, גלגלי שיניים הם סוג של גלגלי שיניים פלנטריים בעלי גלגל גמיש אחד וגלגל שיניים.

עקרון הפעולה של מפחית הגלים הוא כדלקמן. הגלגל הקבוע של המכשיר מותקן בבית הרצוי, והוא עשוי בצורה של גלגל שיניים פשוט עם גיר פנימי. גלגל שיניים גמיש עשוי בצורת זכוכית עם דופן דק הניתנת לעיוות בקלות. בחלק העבה יותר של אותו גלגל, כלומר השמאלי, חותכים שיניים, ואילו החלק הימני עשוי בצורת פיר. האלמנט הפשוט ביותר הוא המנשא, המורכב מצלמת אובלית וממיסב.

התנועה עצמה מתבצעת בשל העובדה שגלגל השיניים של הגלגל הגמיש מעוות.

עיצובי מפחית

כיום, המדע מכיר מגוון רחב של עיצובים לתיבת הילוכים גל. לרוב, המטרה של כל המכשירים הללו היא להמיר את תנועת הסיבוב של הקלט לסיבוב פלט או מתרגם פלט. ראוי גם לציין שהעברת גלים יכולה להיחשב כסוג של מנגנון פלנטרי רב-הברגה. זה בהחלט אפשרי, שכן למנגנונים אלו יש רב-אזור, ואם ניקח בחשבון את מנגנון ההילוכים, אז גם מגע רב-זוגי בין חוליית המוצא לגלגל הגמיש של המנגנון. פחיתיצוין כי בעומס הנומינלי על מפחית הגלים, רק בין 15 ל-20% מכלל השיניים של המכשיר מעורבות. מסיבה זו משתמשים בכל שידורי הגלים במנגנוני מודול עדין, שמספר השיניים בהם הוא בטווח שבין 100 ל-600. ניתן גם להוסיף כי בהתאם למספר האזורים או הגלים במכשיר, הם מחולקים לגל בודד, גל כפול וכו'.

מנוע גלגלי שיניים

תיאור של סוג זה של שידור גל יכול להתבצע על בסיס מפחית המנוע דגם MVz2-160-5, 5. לדגם זה יש הילוך גלים כפול. העיצוב של תיבת הילוכים זו מורכב מגלגל גמיש, העשוי בצורה של טבעת עם קירות דקים ושני חישוקי הילוכים. בנוסף, העיצוב כולל גם מחולל גלי פקה המשותף לחלקים אלו, בעל מיסב גמיש.

כמו כן, לדגם זה יש מספר תכונות בנוגע לעיצוב תיבת ההילוכים:

1. הגודל לאורך ציר הפיר קטן.
2. מחולל הגלים הוא מסוג צף, והחיבור עם ציר המנוע הוא מפרקי.
3. קווים ישרים ממוקמים בקצה פיר הפלט של התקן זה.

סוג זה של מנוע גיר יכול לשמש כמודול הנעה בודד.

פרמטרים טכניים של מנוע גיר

הפרמטרים הטכניים של מנוע גיר הגל הם כמה קריטריונים בסיסיים:

• פרמטר ראשון להתאיםתיבת ההילוכים היא המומנט על פיר הפלט. זה צריך להיות - 250 N⋅m.
• הפרמטר השני הוא מהירות ציר תיבת ההילוכים. המחוון של פרמטר זה צריך להיות - 5.5 דקות-1.
• הפרמטר השלישי עבור מכשיר זה הוא יחס ההילוכים. המחוון של פרמטר זה הוא 264.
• היעילות של מנוע גלגלי השיניים חייבת להיות 0.7.
• הפרמטרים של המנוע החשמלי לדגם זה הם כדלקמן: 0, הספק של 31 קילוואט, סל"ד 1450 דקות-1, מתח ההפעלה למנגנון זה הוא 220V או 380V.
• המשקל הכולל של המכשיר הוא 20 ק"ג.

אלה הם הפרמטרים העיקריים החלים על מנוע גלגל השיניים.

רכבת הילוכים

לפני לא כל כך מזמן, המהנדסים יצרו סוג חדש של רכבת גלגלי שיניים, שמבחינת הפרמטרים והעיצוב שלה, דומה לגיר פלנטרי, אך יחד עם זאת יש לה העברת סיבוב חדשה ביסודה. ההמצאות החדשות הללו הן מפחיתי הילוך גלים. על מנת להעביר תנועה סיבובית במכשירים אלה, הושג עיוות ריצת גל, אשר מתאים לאחד מגלגלי ההילוכים של תיבת ההילוכים. המצאה זו הוכיחה את עצמה כמעולה במערכות סרוו מסוימות, וכן במערכות בקרה אוטומטיות עם דרישה גבוהה לדיוק. תיבות הילוכים אלה קיבלו מטרה ספציפית כל כך בשל המאפיינים שלהן: משקל פיזי נמוך, כמו גם הגודל הקטן של המכשיר כולו, אשר בו זמנית יש לו יחס העברה גדול,מאופיין ביעילות גבוהה יותר, כלומר, יעילות, תגובה קטנה, כמו גם בלאי נמוך של חלקי תיבת ההילוכים. הפרמטרים הללו הם שהפכו מכריעים בקביעת מטרת העבודה של מפחיתי הילוך גלים.

כננת עם ציוד גל

תיבות הילוכים Wave יכולות להיות משני סוגים - גיר ותולעת. השימוש בכננת במכשיר זה מצא את עצמו רק בעת שימוש בתיבת הילוכים מסוג תולעת. כמו כן, בתיבות גל מסוג תולעת המשתמשות בכננת, ישנן שתי דרכים למקם את התולעת. ההגדרה התחתונה כאשר היא מתחת לגלגל התולעת, וההגדרה העליונה כאשר התולעת נמצאת מעל אותו גלגל.

כמו כן, ניתן להשתמש בכונן הכננת להתקנה על חללית. כונן הכננת של החללית הוא מפחית גלים דו-שלבי. מטרת התקן זה על ספינות כאלה היא להעביר סיבוב לחלל אטום לחלוטין. מכיוון שתיבת ההילוכים היא דו-שלבית, השלב הראשון הוא פלנטרי, והשני הוא הילוך גל. כמו כן, ראוי לציין כי ניתן להפוך את המכשיר לבלימה עצמית. לשם כך, יש צורך להחליף את הגיר הפלנטרי בתיבת ההילוכים בגיר תולעת.

חישובי מפחית

כמו בכל חלק אחר, כדי ליצור תיבת הילוכים, יש צורך לבצע חישובים מסוימים שיראו האם המכשיר מסוגל לבצע את תפקידיו, וגם מאיזה חומרהמכשיר חייב לפעול וכו'. הקריטריון העיקרי לחישוב מפחית הגלים, הביצועים שלו, הוא חוזק הגלגל הגמיש. ניתן להעריך פרמטר זה באמצעות התנגדות העייפות של גלגל השיניים הטבעתי. המימד הכללי העיקרי של תיבת ההילוכים הוא הקוטר הפנימי של הגלגל הגמיש. זה נקבע על ידי התלות המשוערת של התנגדות עייפות, תוך התחשבות בלחצים רגילים.