Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 52

Амортизатор

Амортизатор (от фр. amortir – «ослаблять», «смягчать») – устройство для смягчения ударов и гашения колебаний. Амортизаторы широко применяются практически во всех видах транспорта: автомобильном, железнодорожном, авиационном. В автомобильном транспорте применяются самые разнообразные амортизаторы – от пружинных до гидравлических, причем их размеры и конструкции значительно различаются между собой: на легковые автомобили ставятся амортизаторы пружинные небольших размеров, а на грузовые – в зависимости от их грузоподъемности. На городских автобусах, где загрузки постоянно меняются, причем даже в течение рейса в часы пик, амортизаторы ставятся в одном узле с пневморессорами, что обеспечивает два эффекта:

  1) комфортность поездки пассажиров;

  2) смягчение от ударов на неровностях дороги, воспринимаемых корпусом автобуса.

В троллейбусах и трамваях также применяются соответствующие амортизаторы – пружинные и гидравлические. В железнодорожном транспорте используются амортизаторы разных видов – на грузовых вагонах, платформах, полувагонах, спецвагонах (думпкарах, бункерного типа и других), цистернах ставятся в основном пружинные амортизаторы, рассчитанные на эксплуатацию при разных температурных режимах в пределах от -75 до +60 °С. В пассажирских железнодорожных вагонах применяются пружинные амортизаторы двойные (внутри большого амортизатора-пружины ставится вторая пружина меньшего размера) подвагонные, а между вагонами устанавливаются гидравлические амортизаторы в сочетании с пружинными – так называемые тормозные стаканы. Такие комбинированные амортизаторы крепятся с двух сторон пассажирских вагонов для смягчения ударов при торможении поезда и при наборе скорости в пути. В вагонах метрополитенов также используются амортизаторы – подвагонные пружинные и межвагонные пружинно-гидравлические. Амортизаторы также широко применяются в авиации – гражданской и военной всех видов и типов. Например, в вертолетах применяются амортизаторы однокамерные и двухкамерные гидравлические.

Однокамерный амортизатор вертолета состоит из:

  1) цилиндра;

  2) штока;

  3) камеры с азотом.

Амортизатор имеет:

  1) полость с жидкостью;

  2) центральное отверстие;

  3) уплотнение во второй полости, установленное между цилиндром и штоком.

При ударах и колебаниях цилиндра (во время приземления вертолета) относительно штока жидкость перетекает из первой полости в камеру через центральное отверстие. При этом благодаря сжатию азота в камере гасятся удары. Сравнительно медленное перетекание жидкости приводит к поглощению энергии удара или колебаний.

Амортизатор вертолета в двухкамерном исполнении имеет расположенные последовательно один в другом:

  1) шток;

  2) второй шток;

  3) цилиндр.

Амортизатор состоит из:

  1) камеры низкого давления;

  2) полости с жидкостью;

  3) камеры высокого давления;

  4) второй полости с жидкостью;

  5) двух уплотнений, установленных между цилиндрами;

  6) специального клапана;

  7) центрального отверстия во втором штоке;

  8) иглы специальной конструкции;

  9) боковых отверстий в клапане и боковых отверстий во втором штоке.

Взаимодействие между камерой высокого давления и второй полостью с жидкостью происходит через специальный клапан. При посадке вертолета сначала сжимается азот в камере низкого давления, затем происходит перетекание жидкости из второй полости в камеру высокого давления, проходя между иглой и центральным отверстием во втором штоке, при этом отжимается специальный клапан (подпружиненный). Далее боковые отверстия в клапане при его отжатии оказываются расположенными напротив боковых отверстий второго штока. При снятии нагрузки жидкость под давлением сжатого азота в камере высокого давления перетекает обратно во вторую полость. В исходное положение цилиндр возвращается в замедленном режиме из-за перетекания жидкости через небольшие отверстия, при этом клапан закрыт и не пропускает жидкость во вторую полость. Азот в амортизатор в данном варианте подается через специальный канал. Между подвижными звеньями вертолетного амортизатора второго варианта для предотвращения их относительного проворота устанавливают шлиц-шарнир – два звена, соединенных шарнирно между собой и с перемещаемыми звеньями – двумя штоками.

Архимедов винт определяется чаще всего как архимедов червяк, применяемый в червячных передачах различных механизмов.

Архимедов винт.

Архимедов винт, или червяк, выполняется по принципу архимедовой спирали – траектории точки, равномерно движущейся по прямой, совершающей равномерное вращательное движение вокруг одной из своих точек.

Архимедова спираль, по которой изготавливается червяк, может быть представлена как частный случай удлиненной эвольвенты окружности.

По архимедовой спирали получается профиль витка в торцовом сечении одного из многих видов червяка червячной передачи, которая применяется в приводах различных механизмов с редким и кратковременным включением.

Червячная передача представляет собой механизм для передачи вращения между валами со скрещивающимися осями посредством червяка (т. е. архимедова винта) и сопряженного с ним червячного колеса. Цилиндрический архимедов винт (или цилиндрический червяк) отличается от других видов, в частности от эвольвентного, прямолинейным профилем в осевом сечении.

Архимедов винт или червяк используется в червячных передачах в тех случаях, когда требуется значительное понижение угловой скорости при механической обработке заготовок или деталей на токарно-винторезных станках специального назначения.

Баба – так определяется тяжелая металлическая болванка цилиндрической формы, являющаяся важной составной частью сваезабивочного механизма, используемого в строительстве для забивки свай под фундамент какого-либо сооружения (жилого дома или производственного здания и др.).

В указанном механизме крепление бабы производится по-разному:

  1) на тросах с цепями, к которым прикреплена баба (т. е. тяжелая металлическая болванка);

  2) на направляющих сваезабивочного механизма.

В первом варианте баба поднимается механической лебедкой на определенную высоту, а затем трос с цепью (на которой подвешена баба) стравливается, т. е. осуществляется свободное падение бабы с высоты на верхнюю часть сваи, забиваемой обычно в рыхлый грунт (например, в песчаный с опокой). После удара бабы по свае ее поднимают и снова бросают вниз, стравливая трос с цепью. Во втором случае баба совершает поступательно-возвратное движение по направляющим сваезабивочного механизма, при этом производит удары по свае. Движение бабы обеспечивается работой электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания. В первой половине ХХ в. на стройках Советского Союза применялись сваезабивочные механизмы, работающие на двигателях внутреннего сгорания (дизельных) и с цепным креплением бабы-болванки к лебедке. Во второй половине ХХ в. в строительстве стали применяться сваезабивочные механизмы с бензиновым двигателем и креплением бабы к направляющим, по которым болванка совершала поступательно-возвратное движение в процессе забивания сваи в грунт.

Байонет (от фр. baionnette – «штык») – соединение охватываемой детали с выступом, входящим в паз охватывающей детали. Такое соединение осуществляется путем осевого перемещения и относительного поворота соединяемых деталей. Байонет использован в качестве замка, соединяющего детали. Первая деталь имеет паз, взаимодействующий с выступом детали. После сборки детали разжимаются пружиной, и в результате этого действия выступ стопорится в пазу. Еще байонет может быть использован в качестве зажима. Заготовка прижимается к стойке специальной деталью, перемещаемой в неподвижной охватываемой конструкции. Паз имеет осевой и винтовой участки. Последний обеспечивает зажим деталей с большим осевым усилием:

Fx = Ft / [tg(γρ)],

где Ft – окружное усилие, приведенное к выступу; γ (гамма) – угол винтовой линии; ρ (ро) – угол трения.

Для исключения самопроизвольного отжатия байонета выполняют условие самоторможения – γ < ρ.

Балансир (фр. balancier – «качать», «уравновешивать») – двуплечий (редко одноплечий) рычаг для передачи усилий в машинах, совершающий качательные движения около оси его опоры. Классическим примером балансира является балансирная подвеска в автомобильной и тракторной технике, представляющая собой устройство, связывающее два моста автомобиля или колесного трактора с рамой и обеспечивающее их зависимое качание относительно рамы. Балансир в данном случае представляет собой два симметрично расположенных моста по разные стороны машины (или колесного трактора). На мостах устанавливаются колеса, кроме того, каждый мост с помощью коромысел шарнирно соединен с рамой машины или трактора (колесного). Коромысла в первом приближении и являются плечами балансира – при качании машины или трактора они обеспечивают мостам возможность перемещаться вертикально относительно рамы (т. е. балансировать).