מנגנון טיוטת: מטרה וסוגים

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

כולם מכירים את המושג פחת - ניתן למצוא אותו בכל תחומי החיים, בפרט בהנדסת מכונות. פחת הוא תהליך המאפשר לך לספוג, לכבות חלק מהפגיעה שמפעיל גוף אחד או כוח על גוף אחר. עיקרון זה משמש בכל מקום, החל מהפחתת השפעת התנועה על מכונית ועד לקיחה בחשבון של בלאי של ציוד במפעל.

עם זאת, במאמר זה לא נדבר ספציפית על פחת, אלא על דבר כזה כמו ציוד טיוטה. אם רוב האנשים שמעו על בולמי זעזועים, אז מכשירים כאלה עשויים להיות חדשים עבור רבים. העובדה היא שציוד הטיוטה הוא מכשיר מיוחד מאוד המשמש לרוב ברכבות. בתחום זה, מנגנון זה חשוב מאוד, הוא מותקן בכל המכוניות, אך הוא יכול להיות שונה בסוגי הספיגה. זה בדיוק מה שנדון במאמר. אילו סוגי מכשירים קיימים ולאילו מטרות ניתן להשתמש בהם במקרים שונים?

מה זה?

קודם כל, אתה צריך להבין מה זה ציוד טיוטה ולמה הוא משמש. אז, המכשיר הזה נועד להחזיר או לספוג (בגלל זה הוא נקרא כך) חלקהשפעה על אנרגיה קינטית, ובכך להפחית את ההשפעה של כוחות שונים, כולל כוחות מתיחה ולחיצה, על מסגרת המכונית שבה היא מותקנת. איך עובד בולם? בתוך המכשיר נוצרת התנגדות, מה שמבטיח את הפיכת הכוח הקינטי לסוגים אחרים של כוחות שאינם פוגעים במכונית. לכן, נוכחות של מכשיר כזה במכונית אינה עניין של בחירה, אלא תנאי מוקדם, אחרת הכוחות הפועלים עלולים להוביל לנזק חמור לרכבת, שיגרור תוצאות עצובות. באשר לסוגי ציוד הטיוטה, יש מספר גדול למדי מהם, אך לא כולם נפוצים. מאמר זה יתאר בפירוט את הסוגים העיקריים ואת פעולתם, כמו גם סוגי מכשירים פחות פופולריים.

ללא מעיינות

מכשירים כמו ציוד הטיוטה RT-120 נפוצים כעת, אך הוא אינו משתמש בקפיצים, כפי שעשה בהתחלה. למכשיר יש את המפרטים הבאים:

• סוג מכשיר: חיכוך.
• מהלך מקסימלי: 120 מילימטרים.
• קיבולת אנרגיה מרבית: 90 קילו-ג'יי.
• משך חיים (לפני תיקון): 16 שנים.
• חיים הכוללים: 32 שנים

בתחילה, מכשירים כאלה היו קפיצים בלבד, אבל עם הזמן הם הוחלפו במכשירים שימושיים ונוחים, וגם הרבה יותר פונקציונליים ויעילים. היו מספר בעיות, והראשונה שבהן הייתה החזרה רבה מדי של הקפיצים. כלומר, הם טוביםספגו אנרגיה קינטית, אבל באותו זמן הם מסרו אותה כמעט באותה מידה, מה שיעלה את התועלת שלהם. שנית, כדי שהם יתפקדו בצורה מוכשרת במכוניות, היה צורך ליצור מוצרים שהם די גדולים, אפשר לומר מגושמים, ולכן הם ננטשו. צריכת החשמל הנמוכה הוכיחה את עצמה כגורם מכריע, מכיוון שניתן ליצור מכשירים אחרים יעילים כמו קפיצים, אבל הרבה יותר קומפקטיים. מסיבה זו משתמשים כיום במכוניות במכוניות, כגון ציוד הטיוטה RT-120, ודגמי קפיצים משמשים אך ורק בהתקני חיץ.

מכשירי חיכוך אביב

עם זאת, העובדה שמכשירי קפיץ לא השתרשו כמעט באף אזור, לא אומרת שמנגנונים כאלה הפסיקו לשמש באזור זה. הם פשוט התבררו כלא יעילים, אז נוצרו מכשירי חיכוך קפיצים המעבירים את הפעולה העיקרית לתנועות חיכוך, בעוד שלקפיצים יש רק פונקציה נוספת, כלומר, הם אחראים בלעדית לאנרגיה הפוטנציאלית, ולא הקינטית. בוא נראה איך זה עובד. לדוגמה, ציוד הטיוטה של APE לוקח על עצמו את האנרגיה הקינטית שנוצרת מהתנגשות של שתי מכוניות. ראשית עליך לציין את המאפיינים הטכניים של מכשיר זה:

• משקל המכשיר: לא יותר מ-165 קילוגרמים.
• מהלך עיצובי של המכשיר: 90 מילימטרים.
• עוצמת אנרגיה נומינלית: 110 קילו-ג'יי.
• עוצמת אנרגיה מקסימלית: 130 קילו-ג'יי.
• כוח הידוק ראשוני: 230 kN.
• כוח סגירה סטטי: 1600 kN.
• חיים הכוללים: 32 שנים
• חיי שירות לפני תיקון: 16 שנים.

לאחר הפגיעה, התפוקה אינה אנרגיית הרתיעה של הקפיצים, אלא כוח החיכוך הקינטי (כלומר חיכוך) והאנרגיה הפוטנציאלית של העיוות של הקפיצים. תוצאה זו התבררה כמספקת עבור ירידת הערך של קרונות, כך שמכשירים כאלה נמצאים בשימוש נרחב.

עכשיו אתה יכול למצוא את ציוד הטיוטה 73ZW ודגמים דומים אחרים בכל מקום. מפרטי המוצר הם כדלקמן:

• משקל המכונה: 214 ק"ג.
• מהלך עיצובי של המכשיר: 90 מ"מ.
• מגבלת טמפרטורת הפעלה: +50°С עד -60°С.
• מידות: אורך - 625 מ"מ, רוחב - 318 מ"מ, גובה - 230 מ"מ.
• כוח הידוק ראשוני: 200 kN.
• כוח סגירת המכונה: 1600 kN.

היתרונות של התקני חיכוך קפיצים

התקני חיכוך אביב החלו להיות מותקנים על מכוניות לפני זמן רב מאוד והם נמצאים בשימוש גם היום. קיימים סוגים אחרים של מכשירים, אך סוג זה הוא אחד הנפוצים ביותר. זה קורה ממספר סיבות. ראשית, זו פשטות. שנית, התקנת גלגלי שיניים מסוג זה היא תהליך פשוט ונוח למדי. הממדים שלהם קטנים בהרבה מאלו של מכשירי קפיצים, כך שגלגלי הטיוטה של קרונות משא קלים להתקנה ואינם גורמים לקשיים.שירות נוסף. בנוסף, כמובן, יש לשים לב לשונות ולעיצוב האלמנטרי של מכשירים אלו.

מכונות הידראוליות

מחלקות של ציוד טיוטה מגוונות מאוד, וביניהם ניתן להבחין עוד סוג אחד מאוד פופולרי. מכשירים הידראוליים שונים באופן משמעותי ממכשירי חיכוך קפיצים באופן פעולתם, שכן הם מבוססים על נוזל, המספק בלימת זעזועים מרבית. למכשיר פתחי מצערת מכוילים בהתאם. המשיכות משמשות להבטיח שנוזל בולם זעזועים זורם דרכם. חורים אלו מחברים בין שני חללים, אשר, בהתאם לעומס, מתמלאים דרך המעברים הללו. כתוצאה מכך נוצרת התנגדות אלסטית אחידה, הפועלת ביעילות גם עם מכות חזקות למדי.

בתחילה, הייתה בעיה קטנה אחת, שכללה את העובדה שהנוזל לא יכול לחזור במהירות למיקומו המקורי, לכן, מנגנון כזה הוביל לפספוסים, כלומר לאותם רגעים שבהם הנוזל מ חלל אחד לא הספיק לזרום לתוך אחר כדי לרכך את רעידות העגלה. לכן עם הזמן, על מנת להבטיח את ההתנגדות האלסטית המקסימלית במכשירים הידראוליים, החלו להשתמש בגז אינרטי. תיקון של ציוד טיוטה מסוג זה הוא מעט יותר מורכב ויקר, אך זהו תהליך יעיל ונוח לשימוש. המכשיר נחשב פגום אם מתגלה דליפהנוזל, שינוי שבץ או בלאי משמעותי.

איך הפחת במכונות הידראוליות?

אם ניקח בחשבון את ציוד הטיוטה ההידראולי של המכונית, אז כאן כדאי להתעכב ביתר פירוט על עקרון הפעולה של מכשיר זה. איך מים יכולים לרכך את המכה? התשובה לשאלה זו ניתנת על ידי הפיזיקה, מכיוון שצפיפות המים וצמיגות המים מבטיחות את החזר וספיגת האנרגיה הקינטית של ההשפעה, אשר אובדת בתהליך המעבר דרך הנוזל, ברגע שהוא מתגבר ונדחף לתוך את החלל הסמוך דרך חורים מיוחדים. לפיכך, ציוד הטיוטה של מצמד אוטומטי, עגלה וכל אלמנט אחר יכול להיות הידראולי, כי זה גם לא מסובך מדי. השימוש בגז אינרטי במקרה זה אינו חובה. אבל בזכות החומר הזה, עמידות הנוזל עולה פי כמה, והוא גם מאיץ את חזרתו למצבו המקורי כדי לספוג את המכה הבאה.

צריכת חשמל של המכונה

אם נחשב ציוד טיוטה, אז אחד הפרמטרים החשובים ביותר שלו הוא עוצמת האנרגיה, ועליו כדאי לשים לב מלכתחילה. פרמטר זה מייצג את כמות האנרגיה הקינטית שהמכשיר מסוגל לספוג לפני הדחיסה המלאה של האלמנטים בולמי הזעזועים שלו, כלומר עד לרגע שבו המכשיר כבר לא יכול לספוג את הפגיעה. בהתאם לכך, ככל שמדד זה גבוה יותר, כך ייטב. לקפיצים ישעוצמת אנרגיה נמוכה במיוחד, וזו הסיבה שהם לא משמשים במכוניות גדולות, שבהן כוח הפגיעה דוחס את הקפיץ מהר מאוד, שסופג מעט מדי אנרגיה. כדאי לשים לב גם לעובדה שהמכשירים נוצרים בצורה כזו שהאנרגיה הקינטית לא נספגת לגמרי – חייבת להיות כמות אנרגיה נכונה שיכולה להחזיר את המכשיר למקומו המקורי. זו הסיבה לכך שגז אינרטי משמש במכונות הידראוליות, מכיוון שהוא לא דורש הרבה אנרגיה קינטית כדי להחזיר את הנוזל למיקומו המקורי.

סוגים אחרים של מכשירים

סוגי ציוד הטיוטה המתוארים לעיל אינם היחידים - יש עוד רבים מהם, אבל, כאמור בתחילת המאמר, רק הפופולריים ביותר יתוארו כאן. אז כדאי לשים לב לציוד הטיוטה האלסטומרי, שהוא גם מאוד פופולרי בתחומים שונים, כולל כשהוא מותקן במכוניות. סוג זה מעתיק כמעט במדויק את המכשירים ההידראוליים המתוארים, אולם ההבדל העיקרי הוא שבמקום מים רגילים, אשר מצררים דרך חורים מכוילים, מכשירים אלו משתמשים בנוזל אלסטומר מיוחד עם צמיגות גבוהה בהרבה, מה שמגביר את עוצמת האנרגיה שלו, אך בשעה באותו זמן מקשה על השירות, וגם מייקר את העלות. כמו כן, לא ניתן להתעלם ממכשירי חיכוך, הנחשבים למכשירים מאלמנטים אלסטיים. בהם מתבצעת ספיגת האנרגיה הקינטית עקב דפורמציה של היסודות עקב החיכוך שלהם. עם סוג דומה, אתה כברהכרנו באופן שטחי כשקראנו על מכשירים כגון מכשירי קפיצי חיכוך.

מכונות משולבות

בנפרד, כדאי לדבר על מכשירים משולבים, שאחת הדוגמאות שלהם היא הסוג הנפוץ כמעט ביותר - קפיץ-חיכוך. במילים פשוטות, מכשירים משולבים כוללים כאלה המשלבים סוגים שונים של פחת. במקרה זה, מדובר בסוגי קפיצים וחיכוך. השילובים יכולים להיות מגוונים. כפי שצוין במאמר, השילוב של פעולת קפיצים ואלמנטים חיכוך נתן יותר מתוצאה חיובית. סוג המנגנון המשולב הזה הוא ללא ספק המפורסם ביותר. בתחום פעילות זה, לא כל סוגי השילובים של שני סוגי ציוד טיוטה מותרים. הדוגמה הפשוטה ביותר היא השילוב של מכשירים אלסטומריים והידראוליים, שכן הם בנויים באופן דומה ונבדלים בעיקר רק בנוזל המשמש לתחזוקתם.

בחר מכונה

איזה מכשיר צריך לבחור כדי להשיג את המטרה? קודם כל, תשומת הלב נמשכת לפרמטר העיקרי של גלגלי שיניים - עוצמת האנרגיה שלהם. זה לא הגיוני להתקין מכשיר אנרגיה גבוהה על עגלות או אובייקטים אחרים עם כוח השפעה קינטי נמוך, שכן עלויות גבוהות יוצגו מבלי להגדיל את הפריון. כמו כן, בשום מקרה אין להציב מכשירים בעלי עוצמת אנרגיה נמוכה על עצמים הנתונים לפגיעות חמורות, שכן האנרגיה של המכשיר פשוט לא תספיק כדיסופג את הכמות הנכונה של אנרגיה, והמכות יהיו הרבה יותר חזקות מהמותר בהתאם לסטנדרטים שנקבעו.

כמובן, ישנם פרמטרים נוספים שכדאי לשים לב אליהם, כמו יציבות, כלומר מספר הזעזועים שנספגו בהצלחה ביחס למספר הכולל שלהם, או כמות האנרגיה היוצאת באופן בלתי הפיך, שהיא לחלוטין נספג במכשיר הספיגה ואינו משמש עוד להחזרתו למקומו המקורי. פרמטרים אלו נחשבים בנפרד עבור כל פרויקט, המוסכם לפני בחירת סוג ספציפי של ציוד טיוטה, בהתאם לכל התקנים והדרישות שנקבעו.