არის ყველა სახის მექანიკური მოწყობილობა. ზოგიერთი მათგანი ჩვენთვის ბავშვობიდან ნაცნობია. ეს არის, მაგალითად, საათები, ველოსიპედები, დაწნული ტოპები. ჩვენ ვიგებთ სხვების შესახებ ასაკის მატებასთან ერთად. ეს არის მანქანების ძრავები, ამწეების ჯალამბარები და სხვა. ყველა მოძრავი მექანიზმი იყენებს რაღაც სისტემას, რათა ბორბლები შემობრუნდეს და მანქანა იმუშაოს. ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო და პოპულარულია პლანეტარული მექანიზმი. მისი არსი მდგომარეობს იმაში, რომ მანქანა ამოძრავებს ბორბლებს ან გადაცემათა კოლოფებს, რომლებიც ურთიერთობენ ერთმანეთთან განსაკუთრებული გზით. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ მას.
ზოგადი ინფორმაცია
პლანეტარული მექანიზმი და პლანეტარული მექანიზმი ასე დასახელებულია ჩვენი მზის სისტემის ანალოგიით, რომელიც პირობითად შეიძლება წარმოვიდგინოთ შემდეგნაირად: ცენტრში არის "მზე" (მექანიზმის ცენტრალური ბორბალი). მის ირგვლივ მოძრაობენ „პლანეტები“(პატარა ბორბლები ან თანამგზავრები). პლანეტარული მექანიზმის ყველა ამ ნაწილს აქვს გარე კბილები. პირობით მზის სისტემას აქვს საზღვარი მის დიამეტრში. როლიიგი შესრულებულია პლანეტის მექანიზმში დიდი ბორბლით ან ეპიციკლით. კბილებიც აქვს, მხოლოდ შიდა. ამ დიზაინში სამუშაოს უმეტესი ნაწილი ასრულებს გადამზიდს, რომელიც წარმოადგენს ბერკეტის მექანიზმს. მოძრაობა შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა გზით: ან მზე ბრუნავს, ან ეპიციკლი, მაგრამ ყოველთვის თანამგზავრებთან ერთად.
პლანეტარული მექანიზმის მუშაობისას შეიძლება სხვა დიზაინის გამოყენება, მაგალითად, ორი მზე, თანამგზავრი და გადამზიდავი, მაგრამ ეპიციკლის გარეშე. კიდევ ერთი ვარიანტია ორი ეპიციკლი, მაგრამ მზის გარეშე. გადამზიდავი და თანამგზავრები ყოველთვის უნდა იმყოფებოდნენ. ბორბლების რაოდენობისა და სივრცეში მათი ბრუნვის ღერძების მდებარეობიდან გამომდინარე, დიზაინი შეიძლება იყოს მარტივი ან რთული, ბრტყელი ან სივრცითი.
სრულად რომ გაიგოთ როგორ მუშაობს ასეთი სისტემა, თქვენ უნდა გესმოდეთ დეტალები.
ელემენტების მდებარეობა
პლანეტარული მექანიზმის უმარტივესი ფორმა მოიცავს მექანიზმების სამ კომპლექტს თავისუფლების სხვადასხვა ხარისხით. ზემოაღნიშნული თანამგზავრები ბრუნავენ თავიანთი ღერძების ირგვლივ და ამავე დროს მზის გარშემო, რომელიც რჩება ადგილზე. ეპიციკლი აკავშირებს პლანეტის მექანიზმს გარედან და ასევე ბრუნავს კბილების (ის და თანამგზავრების) ალტერნატიული ჩართვის საშუალებით. ამ დიზაინს შეუძლია შეცვალოს ბრუნვის სიჩქარე (კუთხური სიჩქარე) ერთ სიბრტყეში.
მარტივი პლანეტარული მექანიზმით მზეს და თანამგზავრებს შეუძლიათ ბრუნვა, ხოლო ეპიცენტრი ფიქსირებული რჩება. ნებისმიერ შემთხვევაში, ყველა კომპონენტის კუთხური სიჩქარე არ არის ქაოტური, მაგრამ აქვთ ერთმანეთზე წრფივი დამოკიდებულება. როგორც მედია ბრუნავს, ის უზრუნველყოფსდაბალი სიჩქარე მაღალი ბრუნვის გამომუშავება.
ანუ, პლანეტარული მექანიზმის არსი არის ის, რომ ასეთ დიზაინს შეუძლია შეცვალოს, გაფართოვდეს და დაამატოთ ბრუნი და კუთხური სიჩქარე. ბრუნვის მოძრაობები ამ შემთხვევაში ხდება ერთ გეომეტრიულ ღერძზე. დამონტაჟებულია სხვადასხვა სატრანსპორტო საშუალებისა და მექანიზმების გადამცემი ელემენტი.
სტრუქტურული მასალებისა და სქემების თავისებურებები
თუმცა, ფიქსირებული კომპონენტი ყოველთვის არ არის საჭირო. დიფერენციალურ სისტემებში თითოეული ელემენტი ბრუნავს. ასეთ პლანეტურ მექანიზმებს აქვთ ერთი გამომავალი (მაკონტროლებელი) ორი შეყვანა. მაგალითად, დიფერენციალი, რომელიც აკონტროლებს ღერძს მანქანაში, არის მსგავსი მექანიზმი.
ასეთი სისტემები მუშაობს იმავე პრინციპით, როგორც პარალელური ლილვის სტრუქტურები. უბრალო პლანეტურ მექანიზმსაც კი აქვს ორი შესასვლელი, ფიქსირებული რგოლის მექანიზმი არის ნულოვანი კუთხური სიჩქარის მუდმივი შეყვანა.
მოწყობილობების დეტალური აღწერა
შერეულ პლანეტურ სტრუქტურებს შეიძლება ჰქონდეთ სხვადასხვა რაოდენობის ბორბლები, ასევე სხვადასხვა გადაცემათა კოლოფი, რომლითაც ისინი დაკავშირებულია. ასეთი დეტალების არსებობა მნიშვნელოვნად აფართოებს მექანიზმის შესაძლებლობებს. კომპოზიტური პლანეტარული სტრუქტურების აწყობა შესაძლებელია ისე, რომ გადამზიდი პლატფორმის ლილვი მოძრაობდეს მაღალი სიჩქარით. შედეგად, ზოგიერთი პრობლემა შემცირების მექანიზმთან, მზისგან დამცავ მოწყობილობასთან და სხვასთან დაკავშირებით შეიძლება აღმოიფხვრას მოწყობილობის გაუმჯობესების პროცესში.
ამგვარად, როგორც ჩანსმოცემული ინფორმაციით, პლანეტარული მექანიზმი მუშაობს ცენტრალურ და მობილურ ბმულებს შორის ბრუნვის გადაცემის პრინციპზე. ამავდროულად, რთული სისტემები უფრო მოთხოვნადია, ვიდრე მარტივი.
კონფიგურაციის პარამეტრები
პლანეტურ მექანიზმში შესაძლებელია სხვადასხვა კონფიგურაციის ბორბლების (გადაცემათა კოლოფის) გამოყენება. შესაფერისი სტანდარტი სწორი კბილებით, ხვეული, ჭია, შევრონით. ჩართულობის ტიპი არ იმოქმედებს პლანეტარული მექანიზმის მუშაობის ზოგად პრინციპზე. მთავარია, რომ მატარებლისა და ცენტრალური ბორბლების ბრუნვის ღერძი ემთხვევა. მაგრამ თანამგზავრების ღერძი შეიძლება განთავსდეს სხვა სიბრტყეში (გადაკვეთა, პარალელური, გადაკვეთა). გადაკვეთის მაგალითია ბორბლთაშორისი დიფერენციალი, რომელშიც გადაცემათა კოლოფი კონუსურია. ჯვრის მაგალითია თვითჩამკეტი დიფერენციალი ჭიის მექანიზმით (Torsen).
მარტივი და რთული მოწყობილობები
როგორც ზემოთ აღინიშნა, პლანეტარული მექანიზმის სქემა ყოველთვის მოიცავს მატარებელს და ორ ცენტრალურ ბორბალს. შეიძლება იყოს ნებისმიერი რაოდენობის თანამგზავრი. ეს არის ე.წ. მარტივი ან ელემენტარული მოწყობილობა. ასეთ მექანიზმებში დიზაინი შეიძლება იყოს შემდეგი: "SVS", "SVE", "EVE", სადაც:
- S არის მზე.
- B - გადამზიდავი.
- E არის ეპიცენტრი.
ბორბლების + თანამგზავრების თითოეულ ასეთ კომპლექტს ეწოდება პლანეტარული გადაცემათა ნაკრები. ამ შემთხვევაში, ყველა ბორბალი უნდა ბრუნავდეს იმავე სიბრტყეში. მარტივი მექანიზმები არის ერთ და ორ რიგიანი. ისინი იშვიათად გამოიყენება სხვადასხვა ტექნიკურ მოწყობილობებსა და მანქანებში. Მაგალითიშეიძლება იყოს პლანეტარული ველოსიპედის მექანიზმი. ამ პრინციპის მიხედვით, ყდის მუშაობს, რომლის წყალობითაც მოძრაობა ხორციელდება. მისი დიზაინი შეიქმნა „SVE“სქემის მიხედვით. თანამგზავრები არა 4 ცალი. ამ შემთხვევაში მზე მყარად არის მიმაგრებული უკანა ბორბლის ღერძზე, ეპიცენტრი კი მოძრავია. ველოსიპედისტი პედლების დაჭერით იძულებულია ბრუნოს. ამ შემთხვევაში, გადაცემის სიჩქარე და შესაბამისად ბრუნვის სიჩქარე შეიძლება შეიცვალოს.
უფრო ხშირად შეგიძლიათ იპოვოთ რთული მექანიზმების პლანეტარული მექანიზმები. მათი სქემები შეიძლება იყოს ძალიან განსხვავებული, რაც დამოკიდებულია იმაზე, თუ რისთვის არის განკუთვნილი ესა თუ ის დიზაინი. როგორც წესი, რთული მექანიზმები შედგება რამდენიმე მარტივი მექანიზმისგან, რომლებიც შექმნილია პლანეტარული მექანიზმის ზოგადი წესის მიხედვით. ასეთი რთული სისტემებია ორ, სამ ან ოთხ რიგის. თეორიულად შესაძლებელია მწკრივების დიდი რაოდენობით სტრუქტურების შექმნა, მაგრამ პრაქტიკაში ეს ასე არ ხდება.
გეგმური და სივრცითი მოწყობილობები
ზოგიერთი ფიქრობს, რომ უბრალო პლანეტარული მექანიზმი ბრტყელი უნდა იყოს. ეს მხოლოდ ნაწილობრივ მართალია. რთული მოწყობილობები ასევე შეიძლება იყოს ბრტყელი. ეს ნიშნავს, რომ პლანეტარული გადაცემათა კოლოფი, რამდენიც არ უნდა იყოს გამოყენებული მოწყობილობაში, არის ერთ ან პარალელურ სიბრტყეში. სივრცით მექანიზმებს აქვთ პლანეტარული მექანიზმები ორ ან მეტ სიბრტყეში. ამ შემთხვევაში, თავად ბორბლები შეიძლება იყოს უფრო პატარა, ვიდრე პირველ განსახიერებაში. გაითვალისწინეთ, რომ ბრტყელი პლანეტარული მექანიზმი იგივეა, რაც სივრცითი. განსხვავება მხოლოდ მოწყობილობის მიერ დაკავებულ ფართობშია, ანუ კომპაქტურობაში.
თავისუფლების ხარისხი
ეს არის კოლექციის სახელიბრუნვის კოორდინატები, რაც საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ სისტემის პოზიცია მოცემულ დროს სივრცეში. ფაქტობრივად, ყველა პლანეტურ მექანიზმს აქვს მინიმუმ ორი ხარისხის თავისუფლება. ანუ, ასეთ მოწყობილობებში ნებისმიერი რგოლის ბრუნვის კუთხური სიჩქარე არ არის წრფივი დაკავშირებული, როგორც სხვა მექანიზმებში. ეს საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ გამომავალი კუთხური სიჩქარეები, რომლებიც არ არის იგივე, რაც შეყვანისას. ეს შეიძლება აიხსნას იმით, რომ პლანეტარული მექანიზმის დიფერენციალურ კავშირში არის სამი ელემენტი ნებისმიერ მწკრივში, დანარჩენი კი მასთან იქნება დაკავშირებული წრფივად, რიგის რომელიმე ელემენტის მეშვეობით. თეორიულად შესაძლებელია პლანეტარული სისტემების შექმნა სამი ან მეტი ხარისხის თავისუფლებით. მაგრამ პრაქტიკაში ისინი უმოქმედოა.
პლანეტარული გადაცემათა კოეფიციენტი
ეს არის ბრუნვის მოძრაობის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი. ის საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ რამდენჯერ გაიზარდა ამოძრავებული ლილვის ძალის მომენტი მამოძრავებელი ლილვის მომენტთან მიმართებაში. თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ გადაცემათა კოეფიციენტი ფორმულების გამოყენებით:
i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, სადაც:
- 1 - წამყვანი ბმული.
- 2 - მონის ბმული.
- d1, d2 - პირველი და მეორე ბმულების დიამეტრი.
- Z1, Z2 - კბილების რაოდენობა.
- M1, M2 არის ბრუნვები.
- W1 W2 - კუთხოვანი სიჩქარე.
- n1 n2 - სიჩქარე.
ამგვარად, როდესაც გადაცემათა კოეფიციენტი ერთზე მეტია ამოძრავებულ ლილვზე, ძალის მომენტი იზრდება და სიხშირე და კუთხური სიჩქარე მცირდება. ეს ყოველთვის უნდა იყოს გათვალისწინებული დიზაინის შექმნისას, რადგანგადაცემათა კოეფიციენტი პლანეტურ მექანიზმებში დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენი კბილი აქვს ბორბლებს და რიგის რომელი ელემენტია წამყვანი.
აპლიკაციის სფერო
დღევანდელ სამყაროში ბევრი სხვადასხვა მანქანაა. ბევრი მათგანი მუშაობს პლანეტარული მექანიზმების დახმარებით.
ისინი გამოიყენება საავტომობილო დიფერენციალებში, პლანეტარული მექანიზმებში, რთული ჩარხების კინემატიკურ სქემებში, თვითმფრინავის საჰაერო ძრავის გადაცემათა კოლოფში, ველოსიპედებში, კომბაინებში და ტრაქტორებში, ტანკებში და სხვა სამხედრო აღჭურვილობაში. პლანეტარული მექანიზმის პრინციპების მიხედვით, ბევრი გადაცემათა კოლოფი მუშაობს ელექტრო გენერატორების დისკებში. განვიხილოთ სხვა ასეთი სისტემა.
პლანეტარული ბრუნვის მექანიზმი
ეს დიზაინი გამოიყენება ზოგიერთ ტრაქტორში, სატრანსპორტო საშუალებებსა და ტანკებში. მოწყობილობის მარტივი დიაგრამა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ სურათზე.
პლანეტების ბრუნვის მექანიზმის მოქმედების პრინციპი ასეთია: მატარებელი (პოზიცია 1) უკავშირდება სამუხრუჭე ბარაბანს (2) და ქიაყელში მდებარე ამძრავ ბორბალს. ეპიციკლი (6) დაკავშირებულია გადამცემ ლილვთან (პოზიცია 5). მზე (8) დაკავშირებულია გადაბმულობის დისკთან (3) და სამუხრუჭე ბარაბანი (4). როდესაც ჩამკეტი საკინძები ჩართულია და ზოლიანი მუხრუჭები გამორთულია, თანამგზავრები არ ბრუნავენ. ისინი გახდებიან ბერკეტებივით, რადგან კბილებით უკავშირდებიან მზეს (8) და ეპიციკლს (6). ამიტომ, ისინი აიძულებენ მათ და მატარებელს ერთდროულად ბრუნონ საერთო ღერძის გარშემო. ამ შემთხვევაში, კუთხური სიჩქარე იგივეა.
ჩამკეტის გამორთვისას და მუხრუჭის მოხსნისასმზის შემობრუნება დაიწყებს გაჩერებას და თანამგზავრები დაიწყებენ მოძრაობას თავიანთი ღერძების გარშემო. ამრიგად, ისინი ქმნიან მომენტს მატარებელზე და ატრიალებენ მუხლუხის ამძრავ ბორბალს.
ჩაიცვი
სამუშაო ვადის და ამორტიზაციის თვალსაზრისით, ხაზოვან პლანეტურ სისტემებში, დატვირთვის განაწილება შესამჩნევია ძირითად კომპონენტებს შორის.
თერმული და ციკლური დაღლილობა შეიძლება გაიზარდოს მათში შეზღუდული დატვირთვის განაწილების გამო და იმის გამო, რომ პლანეტარული მექანიზმები საკმაოდ სწრაფად ბრუნავენ თავიანთ ღერძებზე. უფრო მეტიც, პლანეტარული მექანიზმის მაღალი სიჩქარითა და გადაცემათა კოეფიციენტებით, ცენტრიდანულმა ძალებმა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდონ მოძრაობის მოცულობა. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ წარმოების სიზუსტის კლებასთან ერთად და თანამგზავრების რაოდენობის მატებასთან ერთად იზრდება დისბალანსის ტენდენცია.
ეს მოწყობილობები და მათი სისტემები შესაძლოა ცვეთასაც კი ექვემდებარებოდეს. ზოგიერთი დიზაინი მგრძნობიარე იქნება თუნდაც მცირე დისბალანსის მიმართ და შეიძლება მოითხოვოს ხარისხიანი და ძვირადღირებული შეკრების კომპონენტები. მზის გადაცემის ღერძის გარშემო პლანეტარული ქინძისთავების ზუსტი მდებარეობა შეიძლება იყოს გასაღები.
სხვა პლანეტარული განლაგება, რომლებიც ხელს უწყობენ დატვირთვების დაბალანსებას, მოიცავს მცურავი ქვედანაყოფების ან "რბილი" სამაგრების გამოყენებას მზის ან ეპიცენტრის რაც შეიძლება დიდხანს მოძრაობის შესანარჩუნებლად.
პლანეტარული მოწყობილობების სინთეზის საფუძვლები
ეს ცოდნა საჭიროა მანქანის კომპონენტების დიზაინისა და შექმნისას. "პლანეტარული მექანიზმების სინთეზის" კონცეფცია არის კბილების რაოდენობის გამოთვლამზეზე, ეპიცენტრში და თანამგზავრებზე. ამ შემთხვევაში, მთელი რიგი პირობები უნდა დაკმაყოფილდეს:
- გადაცემათა კოეფიციენტი უნდა იყოს მითითებული მნიშვნელობის ტოლი.
- გადაცემათა კბილთა ჩაბმა უნდა იყოს სწორი.
- აუცილებელია შემავალი და გამომავალი ლილვის გასწორების უზრუნველყოფა.
- საჭიროა სამეზობლო (სატელიტები არ უნდა ერეოდნენ ერთმანეთს).
ასევე, დიზაინის შექმნისას უნდა გაითვალისწინოთ მომავალი სტრუქტურის ზომები, მისი წონა და ეფექტურობა.
თუ მოცემულია გადაცემათა კოეფიციენტი (n), მაშინ კბილების რაოდენობა მზეზე (S) და პლანეტარული გადაცემათა (P) უნდა აკმაყოფილებდეს განტოლებას:
n=S/P
თუ ვივარაუდებთ, რომ კბილების რაოდენობა ეპიცენტრში ადრეა (A), მაშინ ჩაკეტილი მატარებლის შემთხვევაში უნდა დავიცვათ თანასწორობა:
n=-S/A
თუ ეპიცენტრი ფიქსირდება, მაშინ შემდეგი ტოლობა იქნება ჭეშმარიტი:
n=1+ A/S
ასე გამოითვლება პლანეტარული მექანიზმი.
უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები
არსებობს გადაცემის რამდენიმე ტიპი, რომლებიც წარმატებით გამოიყენება სხვადასხვა მოწყობილობებში. მათ შორის პლანეტა გამოირჩევა შემდეგი უპირატესობებით:
- უზრუნველყოფს ნაკლებ დატვირთვას ბორბლების თითოეულ კბილზე (როგორც მზე, ასევე ეპიცენტრი და თანამგზავრები) იმის გამო, რომ მათზე დატვირთვა უფრო თანაბრად ნაწილდება. ეს დადებითად მოქმედებს სტრუქტურის მომსახურების ხანგრძლივობაზე.
- იგივე სიმძლავრით, პლანეტარული მექანიზმს აქვს უფრო მცირე ზომები და წონა, ვიდრე სხვა ტიპის გადაცემათა კოლოფი.
- უნარი მიაღწიოს უფრო მაღალი გადაცემათა კოეფიციენტებსნაკლები დისკები.
- უზრუნველყავით ნაკლები ხმაური.
პლანეტარული მექანიზმების ნაკლოვანებები:
- საჭიროა მეტი სიზუსტე მათ წარმოებაში.
- დაბალი ეფექტურობა შედარებით დიდი გადაცემათა კოეფიციენტით.
