Ingranazhet Novikov: GOST, dizajn, aplikim

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Shumë mekanizma lëvizës janë krijuar në atë mënyrë që transferimi i energjisë drejtpërdrejt nga pajisja lëvizëse në organin ekzekutiv është i pamundur. Në disa situata, motori dhe pajisja e drejtuar janë strukturalisht të ndara larg njëra-tjetrës dhe largohen nga njëri-tjetri. Në raste të tjera, energjia duhet së pari të konvertohet: zvogëloni ose rritni shpejtësinë e motorit, ndryshoni drejtimin e rrotullimit ose ktheni lëvizjen rrotulluese në përkthimore.

Atëherë kërkohen disa mekanizma të ndërmjetëm për të transferuar ose transformuar këtë energji. Një nga elementët kryesorë të përdorur për këtë qëllim janë rrotat e ingranazheve. Ato përdoren kudo ku kërkohet transmetim i konsiderueshëm i energjisë duke ruajtur një pajisje kompakte dhe një jetë të gjatë shërbimi - pavarësisht nëse është një kuti ingranazhi makine, një bobina peshkimi apo një turbinë hidroelektrike.

Cilat janë transfertat

Ka shumë lloje ingranazhesh. Ato klasifikohen sipas kritereve të mëposhtme:

• drejtimi i transmetimit të lëvizjes - cilindrike, krimba,konike;
• ana e rrotës në të cilën janë prerë dhëmbët - ingranazh i brendshëm ose i jashtëm;
• drejtimi i dhëmbëve - i drejtë, i zhdrejtë, i zhveshur;
• forma e dhëmbëve - veshje cikloide dhe involute, angazhimi Novikov.

ingranazh cikloid

Kjo teknologji u patentua në vitin 1931 nga inxhinieri gjerman Lorenz Braren. Fatkeqësisht, ajo ka të meta të rëndësishme.

1. Vështirë për t'u prodhuar - çdo rrotë pritet me një vegël të veçantë prerëse ingranazhesh.
2. Ndjeshmëri jashtëzakonisht e lartë ndaj ndryshimeve në distancën qendrore. Me fjalë të tjera, ky lloj angazhimi kërkon saktësinë më të lartë në prodhim dhe instalim dhe në rast të dëmtimit më të vogël mekanik, ai dështon.
3. Vështirësi në riparim për shkak të mungesës së standardizimit të angazhimeve të tilla.

Përparësia e këtij ingranazhi është se stresi në pikën e kontaktit të dhëmbëve reduktohet shumë për shkak të formës së tyre të rrumbullakosur, duke rezultuar në qëndrueshmëri më të madhe të pjesëve.

Si rezultat i kësaj, lidhja cikloide ka gjetur aplikimin e saj në një fushë mjaft të ngushtë të industrisë - në prodhimin e orëve dhe instrumenteve të tjera precize, disa lloje kompresorësh dhe pompash.

Lloji involute

Ky lloj dizajni i dhëmbëve u propozua nga mekaniku dhe matematikani i famshëm Leonhard Euler në vitin 1760 dhe është më i përdoruri në industri.

Në një çift ingranazhesh, një pjesë me një diametër më të vogël zakonisht quhet ingranazh, dhe një pjesë me një të madh quhet rrotë. ATlidhje involute, dhëmbët kanë një profil me buzë konveks. Është e njëjtë si për ingranazhet ashtu edhe për rrotat. Nga kjo rrjedh përfitimi kryesor ekonomik i ingranazheve involute: kompleksiteti i ulët i pjesëve të prodhimit duke ruajtur saktësinë e mjaftueshme dhe, në përputhje me rrethanat, produktivitet të lartë. Këto rrota nuk kërkojnë pajisje komplekse për t'u prodhuar dhe cilësia e tyre është e lehtë për t'u kontrolluar.

Kjo lidhje ka një tjetër avantazh të padiskutueshëm që lidhet me praninë e një faktori njerëzor në prodhim: dhëmbët involute janë të pandjeshëm ndaj ndryshimeve në distancën qendrore, nëse angazhimi i tyre nuk ndërpritet. E thënë thjesht, rrota të tilla "lejojnë" disa pasaktësi si në prodhim ashtu edhe në instalim pa shumë humbje në performancë.

Gjithashtu, ingranazhet involute u ofrojnë marsheve një jetë të gjatë shërbimi për faktin se sipërfaqet e dhëmbëve, të cilat kanë një formë konveks, rrotullohen mbi njëra-tjetrën. Për shkak të kësaj, fërkimi i sipërfaqeve zvogëlohet ndjeshëm, domethënë konsumimi i pjesëve minimizohet.

Krijimi i transmisionit Novikov

Ndonjëherë ju duhet të transmetoni një çift rrotullues shumë të lartë dhe në të njëjtën kohë të mos shkoni përtej një madhësie dhe peshë të caktuar të mekanizmit. Në këto kushte, lidhja involute mund të mos jetë mjaft e besueshme - për shkak të streseve të larta të kontaktit në pikën e kontaktit të dhëmbëve, ato mund të dështojnë shpejt.

Këtu na vjen në ndihmë e ashtuquajtura vidë rrethorefejesa. Ajo u zhvillua në 1954 nga inxhinieri dhe shpikësi sovjetik M. L. Novikov. Ai erdhi në këtë vendim duke hulumtuar problemet që lindën gjatë projektimit të makinave të rënda por relativisht të ngad alta si traktorët dhe tanket.

Kjo teknikë ka një masë të madhe, e cila kërkon transferimin e çift rrotullues të duhur nga motori përmes transmisionit te rrotat ose rulat e pistave. Dhëmbët involutë nuk janë gjithmonë në lartësinë e detyrës.

Cilat janë përfitimet e hapjes…

Është krijuar një lidhje në të cilën dhëmbët e ingranazhit dhe timonit janë përkatësisht konveks dhe konkavë. Për shkak të kësaj, u arrit një rritje e ndjeshme në sipërfaqen e kontaktit të dhëmbëve, pasi dhëmbët e marsheve dhe zvarritjet midis tyre në timon kanë rreze shumë të afërta.

Kështu, tensioni në pikën e kontaktit u ul. Kjo bëri të mundur, në varësi të rrethanave specifike, ose të zvogëlohet ndjeshëm madhësia e mekanizmit duke ruajtur vlerën e fuqisë së transmetuar, ose, duke ruajtur dimensionet dhe peshën ekzistuese, të rritet ndjeshëm ngarkesa në lidhje pa frikën e një avari e hershme.

…dhe të metat e tij

Në ndryshim nga lidhja involute, ku preken dy sipërfaqe konvekse, në ingranazhet Novikov, pjesët konvekse dhe konkave formojnë një tërësi pothuajse integrale kur lidhen. Për shkak të kësaj, fërkimi midis dhëmbëve rritet ndjeshëm, duke ndikuar në qëndrueshmërinë e tyre. Edhe pse në rastin e makinave me shpejtësi të ulët, për të cilat fillimisht dheu zhvillua një lidhje rrethore me vidë, ky faktor nuk është aq i rëndësishëm.

Përveç kësaj, ky dizajn, i ngjashëm me pajisjen cikloide, vendos kërkesa të larta për cilësinë e punimit dhe kujdesit të montimit, pasi shkelja e distancës së qendrës mund të çojë në pasoja katastrofike.

Para Novikov, tashmë ishin bërë përpjekje të shumta për të përmirësuar dizajnin e fejesës, por vetëm ai arriti të zhvillonte një teknologji të qëndrueshme. Pas disa përmirësimeve, ajo u fut në shumë industri.

Përmirësimi i shpikjes

Ka dy lloje lidhjesh Novikov në total:

• me një linjë prekjeje (mund të jetë prepolare dhe polare);
• me dy linja prekjeje (dozapole).

Në llojin e parë, dhëmbët e marsheve dhe të rrotës kanë të njëjtën lakim përgjatë gjithë konturit. Me një lidhje polare, profili i rrotës lëvizëse është bërë konveks, dhe rrota e shtyrë është konkave. Me prepolare - anasjelltas. Ky kompleks u zhvillua drejtpërdrejt nga Mikhail Novikov, i cili mori çmimin Lenin për këtë.

Megjithatë, shpejt u bë e qartë se prodhimi i ingranazheve të këtij lloji është teknologjikisht mjaft i vështirë. Duke qenë se rrotat nuk janë të njëjta, por kanë prerje të ndryshme dhëmbësh, duhen dy pajisje të ndryshme për të bërë një palë rrota, gjë që nuk është shumë ekonomike.

Kërkimet në këtë drejtim kanë filluar. Rezultati i tyre ishte zhvillimi i ingranazhit dozapoleny, në të cilin dhëmbët e timonit dhe ingranazhit janë të njëjtë,por ato kanë një kontur konveks më afër majës dhe një konkave më afër bazës, me një tranzicion të qetë midis tyre. Kjo jo vetëm që arriti unifikimin e prodhimit të pjesëve, por gjithashtu u zbulua se ingranazhe të tilla kanë një kapacitet mbajtës shumë më të madh sesa lidhjet me një linjë angazhimi.

Shpërndarja e zhvillimit të ri

Duke qenë i zhvilluar fillimisht për pajisje të rënda, duke përfshirë pajisjet ushtarake, skema e ingranazheve të Mikhail Novikov filloi të përhapet me shpejtësi në shumë industri. Fabrika e Makinerisë në Lugansk në Ukrainë ishte e para në territorin e ish-Bashkimit Sovjetik që prodhonte produkte duke përdorur teknologjinë e re.

të tjerë.

Vendet e huaja janë gjithashtu të interesuara në mënyrë aktive për këtë zhvillim. Japonia po zhvillohet për zbatimin e saj në industrinë e automobilave, dhe Anglia dhe Shtetet e Bashkuara gjithashtu nuk janë lënë jashtë. Shpikja e një shkencëtari sovjetik mund të shkojë për të pushtuar Universin: organizatat ndërkombëtare po financojnë kërkime mbi aplikimin e pajisjes Novikov në anijet kozmike, sonda dhe pajisje të tjera.

Sferat e përdorimit të teknologjisë së vidhave rrotulluese

Në pjesën më të madhe, ky zhvillim është zbatuar në fushat e mëposhtme:

• ingranazhet tërheqëse të mjeteve të ndryshme të rënda - trolejbusë, autobusë, tramvaje, helikopterë);
• njësi pompimi dhe pajisje të tjera të industrisë së naftës;
• makineri për nxjerrjen e qymyrit;
• ingranazhet me ngritës dhe vinç udhëtimi.

Ka edhe kushineta speciale të bëra duke përdorur ingranazhe Novikov që kanë kapacitetin e ngarkesës tre herë më shumë se kushinetat konvencionale.

Prodhimi i ingranazheve Novikov dhe dokumenteve rregullatore

U krijuan pajisje speciale për prerjen e dhëmbëve në prodhimin e fejesës së Novikov - një prerës mulliri. Ky mjet ka një kosto mjaft të lartë, pasi kërkesat e larta aplikohen për saktësinë e prodhimit të ingranazheve. Një devijim i lehtë - dhe ajo harmoni ideale e kontureve të kontaktit, e cila siguron një jetëgjatësi të lartë marshi dhe fuqi të transmetuar, nuk do të vërehet më.

Meqenëse cilësia e vetë dhëmbëve dhe e prerësve për prerjen e tyre u nënshtrohen kërkesave veçanërisht të larta, janë zhvilluar standarde të veçanta shtetërore për të kontrolluar prodhimin e tyre. Për vetë angazhimin Novikov - GOST 17744-72, për veglat e prerjes - GOST 16771-81.

Parimi i ri i prodhimit të dhëmbëve, i zhvilluar nga M. L. Novikov, u njoh jo vetëm në territorin e ish-BRSS, por edhe në shumë vende të tjera.