Třecí zařízení: když potřebujete hladkost

Při vytváření strojů a mechanismů je nejběžnějším úkolem návrhářů přenášet točivý moment z jedné části do druhé. Je řešena různými způsoby. Ozubená kola, běžné řemeny a dokonce elektromagnetické pole pohánějí kola a v každém případě je použití jedné nebo jiné metody motivováno technickými požadavky. Třetí ozubení se používá, když je požadována hladká změna rychlosti.

Když nebylo žádné ozubené kolo

Slovo frictio v latině znamená "tření". Dokud nebylo vyhlášeno ozubené kolo, bylo třecí ozubené kolo hlavním prostředkem komunikace točivého momentu. V tomto případě mechanici zjistili v dávných dobách závislost úhlové rychlosti na poměru průměrů hlavního a hnaného válce, když se naučili urychlit nebo zpomalit práci mlýnů nebo vodních elektráren . Tento vynález se používá dnes.

Hladké zrychlení je zásluhou spojky

Vážná inženýrská studie tohoto uzlu začala na konci 19. století, v jejím důsledku se objevovala potřeba při rychlém vývoji strojírenství a zejména při příchodu prvních automobilů. Převodovka, postavená na ozubených kolách, nemohla vydržet prudce se měnící zatížení při přechodu z jedné rychlosti na druhou, převodovky se zlomily, vyžadovaly se komplikované a drahé opravy. Třecí převod kotouče zajišťoval měkký kontakt mezi hřídelem motoru a kardanem a poskytoval tak čas pro plynulou změnu rychlosti, což značně zvýšilo spolehlivost vozidel.

Aplikace v radiotechnika

A v jiných mechanických systémech, když je vyžadováno hladké zrychlení nebo zpomalení, tento důležitý prvek uplatňuje strojní inženýr. Konstrukce jakéhokoli páskového magnetofonu nutně zahrnuje speciální protilehlé disky pro změnu úhlové rychlosti navíjecí jednotky, protože čím víc je přijímací cívka navinutá, tím pomaleji by se měla točit. Přechod na třech způsobuje změnu počtu otáček za jednotku času: na začátku přehrávání kazety nebo cívky se přijímací jednotka rychle otáčí a na konci pomalu.

Rozmanitost tvarů

Mezi převodovkou a spojkou je mnoho společného. Za prvé, poměr průměrů kol v obou případech tvoří převodový poměr. Za druhé, směry pohybu přijímacího a výstupního hřídele mohou mít různou prostorovou orientaci, od paralelní k kolmici. Když experimentovali s prvními vzorky železniční dopravy, pokoušeli se dokonce vytvořit pár ozubených kol "železniční kolo", ale brzy se tato myšlenka opustila, takže byla hladká, s možností sklouznutí a plynulým zvýšením tření. Typy třecích ozubených kol odpovídají typům kinematických schémat, jsou kuželovité, válcové a diskové (přední). Hladký tvar dotykových ploch vytváří podmínky pro řešení složitějších technických problémů, jestliže je požadována geometrie koulí nebo torusů součástí, například s proměnným vektorem hnané hřídele. Současně je zvolená úloha ovlivněna volbou jedné nebo jiné metody kinematiky. Válcové třecí zařízení slouží k paralelnímu přenosu a kónické - pro kolmé.

Nevýhody

Navzdory dávnému věku podle vynálezu je tento způsob přenosu rotačního mechanického momentu široce používán v moderní technologii. Ale má také nevýhody. Disková spojka a brzdové destičky vyžadují pravidelnou výměnu u všech vozů - od elegantní "Bentley" až po skromnou "Ladu".

Hlavní úsilí technologů-materialistů zabývajících se spojkami je zaměřeno na zvýšení životnosti kontaktních ploch, protože se neustále otírají proti sobě a proto se opotřebovávají.