Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

10) мембрану;

11) сильфон.

Гидроцилиндры широко применяются в различных гидросистемах как источники привода рабочих органов мобильных машин и исполнительных механизмов разного вида промышленного оборудования. По функциональным признакам гидроцилиндры – это объемные гидродвигатели, предназначенные для преобразования энергии потока рабочей жидкости (т. е. гидравлической) в механическую энергию выходного звена с возвратно-поступательным движением. Причем подвижным звеном может выступать как шток, так и корпус (т. е. сам цилиндр, выполненный в виде гильзы) гидроцилиндра. В зависимости от рабочего цикла, необходимых скоростей и усилий применяют гидроцилиндры разных типоразмеров и исполнений. Например, они могут быть одностороннего или двустороннего действия. В гидроцилиндрах двустороннего действия прямой и обратный ход совершается под давлением рабочей (гидравлической) жидкости, а в гидроцилиндрах одностороннего действия обратный ход совершается под действием внешней нагрузки или пружины. Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяются поршневые гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним выходом штока.

Усилие на штоке и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается гидравлическая жидкость. Обычно противоположная полость при этом соединяется со сливной гидролинией. Гидроцилиндры с двусторонним штоком применяются в основном для поворота рабочего оборудования навесных экскаваторов, при этом подвижным звеном является корпус (т. е. цилиндр в виде гильзы). Поршневые гидроцилиндры двустороннего действия унифицированной конструкции предназначены для гидроприводов мобильных машин и эксплуатируются на гиравлической жидкости вязкостью от 10 до 3500 мм²/с в условиях умеренного (У), холодного (ХЛ) и тропического (Т) климата. (Примечание: сильфон, являющийся составной частью гидроцилиндра, представляет собой тонкостенную гофрированную трубку, которая функционирует как пружина сжатия или растяжения; используют в качестве компенсаторов изменения длины труб, чувствительных элементов – датчиков давления в приборах и разделительных герметизирующих элементах, в механизмах передачи поступательного движения из одной среды в другую.)

Чебышева параллелограмм

Чебышева параллелограмм – вид плоского механизма, имеющего подвижные звенья и кинематические пары пятого и четвертого классов. Работа такого механизма описывается формулой П. Л. Чебышева (была предложена знаменитым русским ученым еще в 1869 г.), которая имеет следующий вид: = 3n– 2p_V– p_IV, где n – число подвижных звеньев; p_V, p_IV – число кинематических пар соответственно V и IV классов. Формула Чебышева представляет собой частный случай формулы Сомова—Малышева, которая имеет следующий вид: = 6n – 5p_v – 4p_iv – 3p_III– 2p_ii – p_I. В общем смысле Чебышева параллелограмм является схемой пространственного механизма (плоского механизма) с определенным числом степеней свободы механической системы (это число определяется как число независимых возможных перемещений), причем для механизма, все связи которого голономные, такое число рассматривается в механике как число обобщенных координат. Для твердого тела, свободно движущегося в пространстве, число степеней свободы механической системы равно шести: три поступательных вдоль осей x, у и z и три вращательных вокруг этих осей. Для плоского механизма, к которому применима формула Чебышева (т. е. для параллелограмма Чебышева), = 3n – 2p_V – p_IV положение при плоском движении твердого тела определяется тремя координатами, а число накладываемых связей равно двум для пар V класса и одной для пар IV класса. При подсчете числа степеней свободы механической системы, имеющей вид параллелограмма Чебышева, с помощью приведенной формулы Чебышева исключают дублирующие (пассивные, избыточные) связи и лишние (местные) степени свободы.

Червячная передача

Червячная передача представляет собой механизм, предназначенный для передачи вращения между валами со скрещивающимися осями посредством винта, выполненного в виде червяка и сопряженного с ним червячного колеса. Червячная передача, как и зубчатая, имеет начальные и делительные поверхности, представляющие собой поверхности цилиндров (в большинстве случаев). Особой разновидностью червячной передачи является глобоидная передача, у которой делительная поверхность червяка выполнена в виде вогнутой поверхности тора. (Примечание: тор – от лат. torus – «вздутие», «выпуклость», «узел» – геометрическое тело, образуемое вращением круга вокруг прямой, лежащей в плоскости этого круга, но не пересекающей его.) Червячная передача представляет собой разновидность винтовой зубчатой передачи и характеризуется тем, что поверхности зубьев колеса огибают на определенном угле поверхности витков червяка и контактируют с витками червяка по линии, благодаря чему повышается несущая способность передачи. Червячная передача характеризуется передаточным числом u = z₂ / z₁ где z₂ – число зубьев колеса (обычно z₂ = 18 / 300); z₁ – число заходов винта на червяке (в большинстве случаев z₁ = 1 / 4), а также передаточным отношением i = ₁ / ₂ = u, где ₁ и ₂ – угловые скорости соответственно червяка и колеса. Червячная передача позволяет получать большие передаточные отношения (до 300),

но имеет сравнительно низкий коэффициент полезного действия (КПД от 0,50 до 0,85). Как показали специальные исследования, КПД тем выше, чем больше угол винтовой линии червяка, вычисляемый следующим образом по формуле: = arctg (pz₁ / d₁ = (mz₁) / d₁, где p – осевой шаг; d₁ – делительный диаметр червяка, m – модуль. Чем меньше угол, тем более вероятно явление самоторможения при ведущем червячном колесе. Червячные передачи используются в механизмах в тех случаях, когда требуется значительное понижение угловой скорости; повышающие червячные передачи встречаются очень редко. Цилиндрический червяк, применяемый во многих червячных передачах, может быть:

1) архимедовым – с прямолинейным профилем в осевом сечении;

2) эвольвентным – с эвольвентными винтовыми поверхностями;

3) удлиненно-эвольвентным (конволютным) – образующая прямая его винтовой линии не проходит через ось.

В червячных передачах применяются такие виды червячного зацепления, как:

1) передачи «кавекс» с цилиндрическим червяком, имеющим вогнутый профиль витков в осевом сечении; характеризуются большим КПД и повышенной несущей способностью;

2) передачи с цилиндрическим червяком, нарезанным дисковой конической фрезой или абразивным шлифовальным кругом с трапецеидальной формой профиля;

3) спироидные – с коническим червяком, зацепляющимся с полуглобоидным коническим колесом.

Для червячной передачи подбираются определенные червячные пары с учетом особенностей работы механизмов, в которых они применяются, при этом главное внимание уделяется противозадирной стойке. Специальные исследования показали, что наиболее стойки против заедания и износа червячные пары с цементованным червяком из углеродистой или легированной стали, шлифованным и полированным, и колесом (червячным) из оловянно-фосорной бронзы марки БрОФ10-1 или БрОФ6,5-0,15. Червячные передачи широко применяются во многих машинах, станках, волочильных станах металлургических предприятий и др.

Черпаковый подъемник

Черпаковый подъемник – грузоподъемная машина циклического действия с жесткими вертикальными или наклонными направляющими, по которым перемещается транспортерная лента с закрепленными на ней черпаками, выполненными в виде ковша. Транспортерная лента закреплена на грузовой цепной передаче. Движение черпакового подъемника обеспечивает электродвигатель с червячным (или зубчатым) редуктором. Черпаковый подъемник предназначен для подъема (т. е. перемещения) сыпучих или жидких грузов (материалов) на небольшое расстояние (или высоту). Черпаковый подъемник может иметь вид колеса или сильно вытянутого эллипса. Такие подъемники широко применяются в зерновых хранилищах, на элеваторах, в карьерах и др. В нижней части черпакового подъемника ковши поочередно захватывают груз (сыпучий материал) и перемещают его наверх, где происходит опрокидывание и ссыпание груза (материала). Примером черпакового подъемника может служить водоподъемное колесо, имеющее черпаки в виде ковшей.

Шайба

Шайба (от нем. Scheibe) – подкладка металлическая или пластмассовая небольших размеров (в основном), предназначенная для предотвращения самоотвинчивания гаек.

Шайба устанавливается под крепежную гайку или головку болта (или винта крепежного), выполняется в виде плоского кольца сплошного или разрезного упругого (так называемая шайба – гровер, изготовленная из пружинистой стали марки 65Г или другой). Шайба применяется с целью увеличения опорной поверхности под крепежной гайкой или головкой болта (или винта).

Шарикоподшипник

Шарикоподшипник (см. «Подшипник») – подшипник качения или скольжения, имеющий во внутренней части шарики определенных размеров, зависящих от общей конструкции подшипника и его назначения.

Шарикоподшипники подразделяются на две большие группы: шарикоподшипники качения и шарикоподшипники скольжения.

В свою очередь эти группы делятся на подгруппы:

1) шарикоподшипники качения радиальные однорядные, рассчитанные на радиальные и осевые нагрузки, в том числе на чисто осевые нагрузки в сочетании с высокой угловой скоростью;

2) шарикоподшипники радиальные однорядные (качения) со стопорной канавкой на наружном кольце, используются для радиальных и осевых нагрузок в сочетании с высокой угловой скоростью;

3) шарикоподшипники качения радиальные однорядные с защитными шайбами и со стопорной канавкой на наружном кольце;

4) то же, со специальными уплотнениями;

5) шарикоподшипники качения радиальные двухрядные сферические самоустанавливающиеся воспринимают радиальные и небольшие осевые нагрузки лучше, чем однорядные (радиальные), при этом фиксируют вал (корпус) в осевом направлении в обе стороны даже при наличии небольшого перекоса до 2—3°;

6) шарикоподшипники качения радиальноупорные широко применяются во многих механизмах, станках (в опорах шпинделей токарно-винторезных станков, фрезерных и др.), в электродвигателях небольших размеров и малой мощности, в червячных передачах и др. При этом они воспринимают радиальные, осевые и комбинированные нагрузки. Для воспринятия очень больших осевых нагрузок подшипники могут быть установлены по два, по три и более в опоре по схеме тандем;

7) шарикоподшипники качения упорные рассчитаны на воспринятие только осевых нагрузок: одинарные – в одном направлении, а двойные – в обоих направлениях. Допускаемые для этих подшипников скорости весьма ограниченны, поэтому при повышенных числах оборотов, и особенно на горизонтальных валах, их не применяют.