Ka të gjitha llojet e pajisjeve mekanike. Disa prej tyre janë të njohur për ne që nga fëmijëria. Këto janë, për shembull, orët, biçikletat, maja tjerrëse. Ne mësojmë për të tjerët ndërsa rritemi. Këto janë motorë makinash, çikrik vinçash dhe të tjerë. Çdo mekanizëm lëvizës përdor një lloj sistemi për të bërë rrotat të rrotullohen dhe makina të funksionojë. Një nga më interesantët dhe më të njohurit është mekanizmi planetar. Thelbi i saj qëndron në faktin se makina drejtohet nga rrota ose ingranazhe që ndërveprojnë me njëra-tjetrën në një mënyrë të veçantë. Le t'i hedhim një vështrim më të afërt.
Informacion i përgjithshëm
Ingranazhet planetare dhe mekanizmi planetar janë quajtur kështu sipas analogjisë me sistemin tonë diellor, i cili mund të përfaqësohet me kusht si më poshtë: në qendër ka një "diell" (rrota qendrore në mekanizëm). "Planetet" (rrota të vogla ose satelitë) lëvizin rreth tij. Të gjitha këto pjesë në ingranazhin planetar kanë dhëmbë të jashtëm. Sistemi diellor i kushtëzuar ka një kufi në diametrin e tij. Roliajo kryhet në mekanizmin planetar nga një rrotë e madhe ose epicikli. Ka edhe dhëmbë, vetëm të brendshëm. Shumica e punës në këtë dizajn kryhet nga transportuesi, i cili është një mekanizëm levë. Lëvizja mund të kryhet në mënyra të ndryshme: ose dielli do të rrotullohet, ose epicikli, por gjithmonë së bashku me satelitët.
Gjatë funksionimit të mekanizmit planetar, mund të përdoret një dizajn tjetër, për shembull, dy diell, satelitë dhe një bartës, por pa epikikë. Një tjetër opsion janë dy epikikë, por pa diell. Transportuesi dhe satelitët duhet të jenë gjithmonë të pranishëm. Në varësi të numrit të rrotave dhe vendndodhjes së boshteve të tyre të rrotullimit në hapësirë, dizajni mund të jetë i thjeshtë ose kompleks, i sheshtë ose hapësinor.
Për të kuptuar plotësisht se si funksionon një sistem i tillë, duhet të kuptoni detajet.
Vendndodhja e elementeve
Forma më e thjeshtë e pajisjes planetare përfshin tre grupe ingranazhesh me shkallë të ndryshme lirie. Satelitët e mësipërm rrotullohen rreth boshteve të tyre dhe në të njëjtën kohë rreth diellit, i cili mbetet në vend. Epicikli lidh mekanizmin planetar nga jashtë dhe gjithashtu rrotullohet me anë të një angazhimi alternativ të dhëmbëve (ai dhe satelitët). Ky dizajn është i aftë të ndryshojë çift rrotullues (shpejtësitë këndore) në një plan.
Në një mekanizëm të thjeshtë planetar, dielli dhe satelitët mund të rrotullohen, ndërsa epiqendra mbetet e fiksuar. Në çdo rast, shpejtësitë këndore të të gjithë komponentëve nuk janë kaotike, por kanë një varësi lineare nga njëri-tjetri. Ndërsa media rrotullohet, ajo siguronme shpejtësi të ulët prodhimi i çift rrotullues të lartë.
Kjo do të thotë, thelbi i ingranazhit planetar është se një dizajn i tillë është në gjendje të ndryshojë, zgjerojë dhe shtojë çift rrotullues dhe shpejtësi këndore. Lëvizjet rrotulluese në këtë rast ndodhin në një bosht gjeometrik. Është instaluar elementi i nevojshëm i transmisionit të automjeteve dhe mekanizmave të ndryshëm.
Veçoritë e materialeve strukturore dhe skemave
Megjithatë, një komponent fiks nuk është gjithmonë i nevojshëm. Në sistemet diferenciale, çdo element rrotullohet. Ingranazhet planetare si ky kanë një dalje (kontrolluese) dy hyrje. Për shembull, një diferencial që kontrollon një bosht në një makinë është një ingranazh i ngjashëm.
Sisteme të tilla funksionojnë në të njëjtin parim si strukturat e boshtit paralel. Edhe një ingranazh i thjeshtë planetar ka dy hyrje, ingranazhi unazor fiks është një hyrje konstante e shpejtësisë këndore zero.
Përshkrim i detajuar i pajisjeve
Strukturat planetare të përziera mund të kenë një numër të ndryshëm rrotash, si dhe ingranazhe të ndryshme përmes të cilave lidhen. Prania e detajeve të tilla zgjeron shumë mundësitë e mekanizmit. Strukturat planetare të përbëra mund të montohen në mënyrë që boshti i platformës mbajtëse të lëvizë me shpejtësi të lartë. Si rezultat, disa probleme me pajisjet reduktuese, pajisjet e diellit dhe të tjera mund të eliminohen në procesin e përmirësimit të pajisjes.
Kështu, siç shihet ngaduke marrë informacion, mekanizmi planetar funksionon në parimin e transferimit të rrotullimit midis lidhjeve që janë qendrore dhe të lëvizshme. Në të njëjtën kohë, sistemet komplekse janë më të kërkuara sesa ato të thjeshta.
Opsionet e konfigurimit
Është e mundur të përdoren rrota (ingranazhe) të konfigurimeve të ndryshme në mekanizmin planetar. Standard i përshtatshëm me dhëmbë të drejtë, spirale, krimba, chevron. Lloji i angazhimit nuk do të ndikojë në parimin e përgjithshëm të funksionimit të mekanizmit planetar. Gjëja kryesore është që boshtet e rrotullimit të transportuesit dhe rrotave qendrore përkojnë. Por akset e satelitëve mund të vendosen në plane të tjera (kryqëzimi, paralel, kryqëzimi). Një shembull i kryqëzimit është një diferencial ndërrrotash, në të cilin ingranazhet janë konike. Një shembull i kryqëzimit është një diferencial vetëbllokues me një ingranazh krimbi (Torsen).
Pajisje të thjeshta dhe komplekse
Siç u përmend më lart, skema e mekanizmit planetar përfshin gjithmonë një bartës dhe dy rrota qendrore. Mund të ketë çdo numër satelitësh. Kjo është e ashtuquajtura pajisje e thjeshtë ose elementare. Në mekanizma të tillë, dizajnet mund të jenë si më poshtë: "SVS", "SVE", "EVE", ku:
- S është dielli.
- B - transportues.
- E është epiqendra.
Çdo grup i tillë rrotash + satelitësh quhet grup ingranazhesh planetare. Në këtë rast, të gjitha rrotat duhet të rrotullohen në të njëjtin plan. Mekanizmat e thjeshtë janë me një dhe dy rresht. Ato përdoren rrallë në pajisje dhe makineri të ndryshme teknike. Nje shembullmund të shërbejë si një mekanizëm planetar për biçikleta. Sipas këtij parimi, mëngë funksionon, falë së cilës kryhet lëvizja. Dizajni i tij u krijua sipas skemës "SVE". Satelitët në jo 4 copë. Në këtë rast, dielli është ngjitur fort në boshtin e rrotës së pasme, dhe epiqendra është e lëvizshme. Ai detyrohet të rrotullohet nga një çiklist që shtyp pedalet. Në këtë rast, shpejtësia e transmetimit, dhe rrjedhimisht shpejtësia e rrotullimit, mund të ndryshojë.
Më shpesh mund të gjeni mekanizma planetare me ingranazhe komplekse. Skemat e tyre mund të jenë shumë të ndryshme, gjë që varet nga ajo për të cilën synohet ky ose ai dizajn. Si rregull, mekanizmat kompleksë përbëhen nga disa të thjeshta, të krijuara sipas rregullit të përgjithshëm për një ingranazh planetar. Sisteme të tilla komplekse janë me dy, tre ose katër rreshta. Teorikisht, është e mundur të krijohen struktura me një numër të madh rreshtash, por në praktikë kjo nuk ndodh.
Pajisjet planare dhe hapësinore
Disa njerëz mendojnë se një pajisje e thjeshtë planetare duhet të jetë e sheshtë. Kjo është vetëm pjesërisht e vërtetë. Pajisjet komplekse mund të jenë gjithashtu të sheshta. Kjo do të thotë se ingranazhet planetare, pavarësisht se sa prej tyre janë përdorur në pajisje, janë në një ose në plane paralele. Mekanizmat hapësinorë kanë ingranazhe planetare në dy ose më shumë plane. Në këtë rast, vetë rrotat mund të jenë më të vogla se në mishërimin e parë. Vini re se mekanizmi planetar i sheshtë është i njëjtë me atë hapësinor. Dallimi është vetëm në zonën e zënë nga pajisja, domethënë në kompaktësi.
Shkallët e lirisë
Ky është emri i koleksionitkoordinatat e rrotullimit, e cila ju lejon të përcaktoni pozicionin e sistemit në hapësirë në një kohë të caktuar. Në fakt, çdo mekanizëm planetar ka të paktën dy shkallë lirie. Kjo do të thotë, shpejtësitë këndore të rrotullimit të çdo lidhjeje në pajisje të tilla nuk janë të lidhura në mënyrë lineare, si në ingranazhet e tjera. Kjo ju lejon të arrini shpejtësitë këndore në dalje që nuk janë të njëjta me ato në hyrje. Kjo mund të shpjegohet me faktin se në lidhjen diferenciale në mekanizmin planetar ka tre elementë në çdo rresht, dhe pjesa tjetër do të lidhet me të në mënyrë lineare, përmes çdo elementi të rreshtit. Teorikisht, është e mundur të krijohen sisteme planetare me tre ose më shumë shkallë lirie. Por në praktikë, ato janë të paoperueshme.
Raporti i ingranazheve planetare
Kjo është karakteristika më e rëndësishme e lëvizjes rrotulluese. Kjo ju lejon të përcaktoni se sa herë është rritur momenti i forcës në boshtin e shtyrë në lidhje me momentin e boshtit lëvizës. Mund të përcaktoni raportin e ingranazheve duke përdorur formulat:
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, ku:
- 1 - lidhja kryesore.
- 2 - lidhje skllav.
- d1, d2 - diametrat e lidhjes së parë dhe të dytë.
- Z1, Z2 - numri i dhëmbëve.
- M1, M2 janë çift rrotullues.
- W1 W2 - shpejtësi këndore.
- n1 n2 - shpejtësia.
Kështu, kur raporti i marsheve është më i lartë se një në boshtin e drejtuar, momenti i forcës rritet dhe frekuenca dhe shpejtësia këndore ulen. Kjo duhet të merret gjithmonë parasysh kur krijoni një dizajn, sepseraporti i marsheve në mekanizmat planetarë varet nga sa dhëmbë kanë rrotat dhe cili element i rreshtit është ai kryesor.
Fusha e aplikimit
Në botën e sotme ka shumë makina të ndryshme. Shumë prej tyre punojnë me ndihmën e ingranazheve planetare.
Ato përdoren në diferencialet e automobilave, ingranazhet planetare, në skemat kinematike të mjeteve komplekse të makinerive, në kutitë e marsheve të motorëve të avionëve, në biçikleta, në kombinat dhe traktorë, në tanke dhe pajisje të tjera ushtarake. Sipas parimeve të ingranazheve planetare, shumë kuti ingranazhesh punojnë në disqet e gjeneratorëve elektrikë. Konsideroni një sistem tjetër të tillë.
Ingranazhet e rrotullimit planetar
Ky dizajn përdoret në disa traktorë, automjete të gjurmuara dhe tanke. Një diagram i thjeshtë i pajisjes është paraqitur në figurën më poshtë.
Parimi i funksionimit të mekanizmit të rrotullimit planetar është si më poshtë: transportuesi (pozicioni 1) është i lidhur me daullen e frenave (2) dhe rrotën lëvizëse të vendosur në vemje. Epicikli (6) është i lidhur me boshtin e transmisionit (pozicioni 5). Dielli (8) është i lidhur me diskun e tufës (3) dhe tamburin e frenave lëvizëse (4). Kur tufa e kyçjes është e kyçur dhe frenat e brezit janë fikur, satelitët nuk do të rrotullohen. Ata do të bëhen si leva, pasi lidhen me diellin (8) dhe epiciklin (6) me anë të dhëmbëve. Prandaj, ata i detyrojnë ata dhe transportuesin të rrotullohen njëkohësisht rreth një boshti të përbashkët. Në këtë rast, shpejtësia këndore është e njëjtë.
Kur shkëputni tufën e bllokimit dhe vendosni freniminrrotullimi i diellit do të fillojë të ndalojë dhe satelitët do të fillojnë të lëvizin rreth boshteve të tyre. Kështu, ata krijojnë një moment në bartës dhe rrotullojnë rrotën lëvizëse të vemjes.
Vesh
Për sa i përket jetës së shërbimit dhe amortizimit, në sistemet planetare lineare shpërndarja e ngarkesës është e dukshme midis komponentëve kryesorë.
Lodhja termike dhe ciklike mund të rritet në to për shkak të shpërndarjes së kufizuar të ngarkesës dhe faktit që ingranazhet planetare mund të rrotullohen mjaft shpejt në boshtet e tyre. Për më tepër, me shpejtësi të lartë dhe raporte ingranazhesh të ingranazheve planetare, forcat centrifugale mund të rrisin shumë sasinë e lëvizjes. Gjithashtu duhet theksuar se me zvogëlimin e saktësisë së prodhimit dhe rritjen e numrit të satelitëve, rritet tendenca për çekuilibër.
Këto pajisje dhe sistemet e tyre madje mund të jenë subjekt i konsumimit. Disa dizajne do të jenë të ndjeshme edhe ndaj mosbalancimeve të vogla dhe mund të kërkojnë përbërës cilësorë dhe të shtrenjtë të montimit. Vendndodhja e saktë e kunjave planetare rreth boshtit të ingranazhit të diellit mund të jetë një çelës.
Aranzhime të tjera planetare që ndihmojnë në balancimin e ngarkesave përfshijnë përdorimin e nën-montimeve lundruese ose montimeve "të buta" për të mbajtur diellin ose epiqendrën të lëvizin për aq kohë sa të jetë e mundur.
Bazat e sintezës së pajisjeve planetare
Kjo njohuri është e nevojshme gjatë projektimit dhe krijimit të komponentëve të makinës. Koncepti i "sintezës së mekanizmave planetare" është llogaritja e numrit të dhëmbëvenë diell, epiqendër dhe satelitë. Në këtë rast, duhet të plotësohen një sërë kushtesh:
- Raporti i marsheve duhet të jetë i barabartë me vlerën e caktuar.
- Zgjidhja e dhëmbëve të marsheve duhet të jetë e saktë.
- Është e nevojshme të sigurohet shtrirja e boshtit të hyrjes dhe boshtit të daljes.
- Kërkohet lagje (satelitët nuk duhet të ndërhyjnë me njëri-tjetrin).
Gjithashtu, gjatë projektimit, duhet të keni parasysh dimensionet e strukturës së ardhshme, peshën dhe efikasitetin e saj.
Nëse është dhënë raporti i ingranazhit (n), atëherë numri i dhëmbëve në diell (S) dhe në ingranazhet planetare (P) duhet të plotësojë ekuacionin:
n=S/P
Nëse supozojmë se numri i dhëmbëve në epiqendër është i hershëm (A), atëherë me bartësin e kyçur, duhet të respektohet barazia:
n=-S/A
Nëse epiqendra është fikse, atëherë barazia e mëposhtme do të jetë e vërtetë:
n=1+ A/S
Kështu llogaritet mekanizmi planetar.
Avantazhet dhe disavantazhet
Ka disa lloje transmetimi që përdoren me sukses në pajisje të ndryshme. Planetari midis tyre shquhet për avantazhet e mëposhtme:
- Siguron më pak ngarkesë në secilin dhëmb të rrotave (si dielli, ashtu edhe epiqendra dhe satelitët) për shkak të faktit se ngarkesa në to shpërndahet në mënyrë më të barabartë. Kjo ka një efekt pozitiv në jetën e shërbimit të strukturës.
- Me të njëjtën fuqi, ingranazhi planetar ka dimensione dhe peshë më të vogël se llojet e tjera të transmetimit.
- Aftësia për të arritur raporte më të larta të marsheve memë pak rrota.
- Siguroni më pak zhurmë.
Disavantazhet e ingranazheve planetare:
- Duhet më shumë saktësi në prodhimin e tyre.
- Efiçencë e ulët me një raport relativisht të madh ingranazhesh.
