Бегуны или бегунки применяются в различных механизмах и станках, имеют весьма простое устройство, крепятся жестко к осям и валам (в большинстве случаев) или перемещаются по осям и валам, имеющим специальные направляющие. В последнем случае бегуны или бегунки крепятся к тросикам и фиксируются на них – при наматывании тросика на барабан лебедки бегуны или бегунки совершают поступательновозвратное перемещение, выполняя при этом определенную работу, например по съему готовой детали с конвейера станка-автомата. Бегуны также применяются для обмятия цемента при его разгрузке. Такие бегуны представляют собой стальные диски толщиной 30-40 мм и диаметром 150-160 мм, установленные на эксцентриковых осях, шарнирно соединенных с валом, который выполнен в виде трубы. Вал приводится во вращательное движение от другого, цельнометаллического ведущего вала через коническую передачу. Бегуны, приводимые в движение эксцентриковыми осями, перемещаются по слою цемента, при этом они самоустанавливаются в зависимости от высоты слоя цемента. Для выгрузки цемента рядом с бегуном установлен скребок, поднимающийся или опускающийся с помощью ползуна. Движение от ползуна передается через первый рычаг, тягу, второй рычаг и шатун, расположенный рядом с бегуном. Второй рычаг в этом механизме шарнирно соединен с кронштейном. Таким образом, бегуны совершают так называемое планетарное движение в указанном механизме для разгрузки цемента.
Бесступенчатая передача – это такой вид передачи в каком-либо станке или механизме, когда движение от двигателя (электрического или внутреннего сгорания – бензинового) передается не через коробку передач, а непосредственно от оси двигателя к исполнительному механизму, например валу токарного станка. В этом случае применяются двигатели так называемого реверсивного типа (т. е. имеют устройство, варьирующее скорость вращения оси двигателя – от медленного до быстрого, по необходимости, предусмотренной технологическими нормативами выполнения какой-либо производственной операции).
Блок
Блок (от англ. block, нем. Block, фр. bloc) – колесо с желобом по окружности для цепи, троса, канаты или капронового прочного шнура – широко применяется в подъемных механизмах всех видов: лебедках, полиспастах, талях, подъемниках, кранах малогабаритных типа "Пионер", кран-балках, кранах: башенных (в том числе типа 30 АХЛ), козловых, мостовых.
Соответственно виду и типу подъемного механизма блоки в виде колеса с желобом по окружности имеют разные размеры: толщины от 20 до 60-80 мм и более и диаметры от 100 до 300 мм и более, при этом радиусы желоба также различаются – от 10 до 30-60 мм.
Блоки выполняются чаще всего из специальных сплавов – устойчивых к перепадам температур от -50 до +70 °С, а также обладающих хорошей износостойкостью и прочностью.
Болт
Болт (от нем. Bolt (e) – "крепежная деталь") – крепежная деталь в виде металлического стального стержня с головкой (четырех-, шестигранной или полукруглой) и резьбой, на которую навинчивают крепежную чайку. Болты имеют резьбу полную или частичную с учетом толщины соединяемых деталей.
Болты подразделяются на:
1) мебельные (с полукруглой головкой) для соединения крупных мебельных конструкций;
2) железнодорожные специальные для крепления рельс, шпал, стрелочных переводов;
3) высокопрочные специальные из нержавеющей стали (в том числе марки 40 Х, 45 Х, 35 Х и других) для крепления карданных валов к редукторам (автомобилей, троллейбусов, трамваев, вагонов метрополитена, пассажирских вагонов, вагонов-ресторанов, тракторов, танков и различной спецтехники).
Болты, изготовленные из таких марок стали как 10, 20, 25, 35, 30 ХМА, применяются во фланцевых соединениях при прокладке различных трубопроводных систем – магистральных (трубы большого диаметра и болты под фланцы также используются больших диаметров – от 20 до 40 мм и более – по заказам потребителей) и внутри городских, внутриквартальных (болты в этих системах используются диаметром от 10 до 24 мм и более). Кроме того, в строительных работах часто применяются специальные анкерные болты, изготавливаемые строго по заказам потребителей. Болты с полукруглой головкой широко применяются при изготовлении:
1) железнодорожных грузовых вагонов, у которых стенки обшиваются досками;
2) деревянных кузовов грузовых автомобилей, полуприцепов, прицепов тракторных и автомобильных и др.
В целом, болты – самая распространенная в различных болтовых соединений крепежная деталь, применяющаяся во многих механизмах, машинах и различном оборудовании – от простого до самого сложного.
Борштанга
Борштанга – приспособление, часто применяемое при различных работах на токарно-винторезных станках, в частности вращающиеся борштанги используют для растачивания заготовок крупных размеров и сложной формы, которые трудно закрепить на планшайбе универсального токарно-винторезного станка. На таких борштангах (они похожи на бытовые скалки) устанавливаются резцы, а заготовка крепится на суппорте станка. В данном варианте первая борштанга с черновым и фасочным резцом устанавливается в корпусе вращающегося центра на месте центра задней бабки станка, а вторая, регулируемая борштанга, фиксируется в шпинделе передней бабки (этого же станка). Во второй борштанге закреплен чистовой резец (приходной или расточной) посредством специальной державки (эта державка монтируется в корпусе второй борштанги на оси). После установки и закрепления заготовки на суппорте токарного станка включают пневматический цилиндр задней бабки, и первая борштанга конусным отверстием плотно заходит на конус второй борштанги, соединяя их в одно целое. В целом две борштанги представляют собой комбинированную борштангу, которая отличается высокой надежностью в работе.
Вал
Вал (деталь машины) – металлический стержень, установленный в опорах так, что может вращаться, предназначенный для передачи вращающего момента между деталями, закрепленными на нем. Передача вращающего момента – главная особенность вала, отличающая его от оси – металлического стержня цилиндрической формы (т. е. детали аналогичной конструкции). Вал, как и ось, передает на опоры, в которых он закрепляется, радиальные и осевые силы. Вал в зависимости от конструкции называется:
1) кривошипным – с одним или двумя кривошипами;
2) коленчатым – с одним или несколькими коленами;
3) кулачковым – с утолщенной частью в виде кулачка различной формы;
4) эксцентриковым – подобен кулачковому, только кулачок выполнен в виде эксцентрика;
5) телескопическим – составленным из подвижных в осевом направлении деталей.
Вал может быть сплошным или полым, со шлицами, с фланцем на конце и другими элементами. Особую разновидность представляют гибкий вал и карданный вал, которые позволяют передавать вращающий момент между несоосными и установленными с перекосом деталями. (Примечание: вращающийся момент – мера внешнего силового воздействия на вращающееся тело, изменяющего угловую скорость, обозначают буквой Т и измеряют в Нм.)
Вал отбора мощности – металлический цилиндрической формы (преимущественно) стержень, служащий для передачи вращения от какого-либо двигателя (электрического, бензинового, дизельного и др.) исполнительному механизму, при этом происходит отбор мощности, создаваемой двигателем. Вал отбора мощности может иметь прямое соединение с исполнительным механизмом, например, при наличии бесступенчатой передачи – от реверсивного электродвигателя к шпинделю токарно-винторезного станка. В другом варианте вал отбора мощности имеет выход (т. е. соединение) на редуктор с шестереночно-зубчатой передачей, от которого через другой вал вращение передается исполнительному механизму (например, во многих моделях токарных станков старого образца, выпущенных советскими предприятиями в 70-80-х гг. ХХ в.) в виде шпинделя и винтового вала подачи суппорта. В автомобилях, тракторах всех видов и типов также имеется вал отбора мощности, соединенный с двигателем внутреннего сгорания. В этом случае вал отбора мощности соединяется с редуктором, от которого через другой вал (карданный) вращение передается на мост (или мосты – передний или задний), обеспечивающий вращение колес и поступательное движение автомобиля (или трактора и т. д.). Вал отбора мощности имеется также в тепловозах (всех типов и видов), электровозах, железнодорожных мотодрезинах, электричках, в составах метрополитена. Соответственно мощности двигателей (электрических и внутреннего сгорания) вал отбора мощности имеет исполнение с учетом всех особенностей объекта применения. Но главное требование к валу отбора мощности – прочность, способность выдержать определенные силовые нагрузки (особенно силу крутящего момента), а также температурные перепады в климатических условиях России. Поэтому вал отбора мощности изготавливается из специальных высококачественных сплавов и при этом проходит предварительное испытание на вибростендах, помещенных в особые камеры, где температурный режим меняется от -70 до +60 °С (т. е. вал отбора мощности испытывают в условиях, приближенных к условиям эксплуатации).
Вальцы
Вальцы – полые металлические цилиндры с гладкой поверхностью, широко применяются в резинотехнической промышленности и в производстве пленок из полиэтилена, полистирола и других пластических масс. Формирование указанных пленок осуществляют путем непрерывного выдавливания пластической массы через щель экструдера на вальцы. После вальцов пленка через ролики идет на приемное устройство, где осуществляется намотка на специальную бобину. Применение вальцов позволяет получать полиэтиленовую пленку толщиной от 50 до 200 мм (аналогично получают пленку и из других пластических масс). В резинотехнической промышленности для придания будущему изделию из каучука (или резиновой сырой смеси) определенной формы и приготовления смеси для формования и последующей вулканизации производят пластификацию каучука путем разминания его на теплых гладких вальцах. Зазор между вальцами устанавливается в соответствии с требованиями технологического процесса по каждому виду резинотехнических изделий.
Ванкеля двигатель
Ванкеля двигатель – роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, был изобретен в 1957 г. немецким конструктором Ф. Ванкелем (ФРГ). Ротор такого двигателя размещен внутри цилиндра, профиль которого выполнен по эпитрохоиде. (Примечание: эпитрохоида – от греч. epi – "на", "над" + trochoeides – "кругообразный" – кривая, описываемая точкой, жестко связанной с окружностью, которая катится по наружной стороне другой окружности.) При этом ротор двигателя установлен так, что он может вращаться на эксцентриковом валу, и соединен жестко с зубчатым колесом. В свою очередь это колесо взаимодействует с другим колесом – неподвижным. Во время работы двигателя Ванкеля ротор с первым колесом обкатывается по второму колесу – неподвижному, при этом его грани скользят по поверхности цилиндра, отсекая переменные объемы камер. Впуск рабочей смеси (бензиновой) осуществляется по специальному каналу, воспламенение смеси осуществляется от свечи зажигания, а выпуск обработанных газов происходит через другой канал. В двигателе Ванкеля обычно применяется трехгранный ротор, а отношение чисел зубьев колес подвижного (первого) и неподвижного (второго) подбирают в соотношении 3/2.
Вариатор
Вариатор – механизм для бесступенчатого регулирования передаточного отношения. Чаще всего в качестве вариатора используют фрикционный механизм, в котором в процессе регулирования изменяют радиусы взаимодействующих поверхностей тел. Вариатор выполняют в виде двух взаимодействующих тел вращения, одно из которых перемещают относительно другого. При этом касание тел может быть внешним или внутренним. В качестве рабочих поверхностей используют конусы, цилиндр и плоскость, сферу и конус, торговые поверхности и др. При регулировании вариатора меняют относительное положение взаимодействующих тел. В некоторых вариантах вариатор выполняют также с промежуточным звеном. Обычно это ролик, кольцо или двухвенцовое колесо, при этом входное и выходное звенья в процессе регулировки сохраняют свое положение, а перемещают только промежуточное звено. Кроме того, промежуточное звено используют в сочетании с основными звеньями различной геометрической формы с внешним и внутренним касанием. От этого сочетания зависят знак и величина передаточного отношения. Вариаторы выполняются также в следующих вариантах:
1) входное и выходное звенья данного механизма вращаются в одну сторону;
2) входное и выходное звенья механизма вращаются в разные стороны;
3) оси конусов механизма расположены под прямым углом, а промежуточное звено выполнено в виде диска с рабочим буртиком;
4) промежуточное звено механизма гибкое.
По перечисленным выше вариантам диапазон регулирования вариатора обычно составляет 3-6, а коэффициент полезного действия – в пределах от 0,85 до 0,95. В различных технических системах применяются такие вариаторы, как: волновой фрикционный; торовый; клиноременный; многодисковый; планетарный фрикционный.
I. Волновой фрикционный вариатор представляет собой волновую фрикционную передачу с передаточным отношением, регулируемым путем изменения разности длин дорожек взаимодействия гибкого и жесткого звеньев.
Данный вариатор выполняется и применяется в различных механизмах нескольких видов:
1) вариатор, в котором регулирование передачи осуществляют осевым перемещением гибкого конусного колеса относительно специального устройства – генератора волн и жесткого колеса;
2) вариатор, имеющий в своей конструкции гибкое конусное колесо, ролик генератора волн, ориентирующий образующую поверхность гибкого колеса параллельно оси вариатора; жесткое колесо, соединенное со специальной стойкой поступательной парой; при этом варианте перемещают в осевом направлении только жесткое колесо;
3) вариатор имеет гибкое и жесткое колесо, выполненные в виде дисков; два ролика генератора волн, поджимающие гибкое колесо к жесткому. При радиальном перемещении роликов в таком вариаторе изменяется передаточное отношение механизма.
Данный вид вариатора в своей конструкции содержит такие элементы, как:
1) жесткое колесо в виде конуса с внутренней рабочей поверхностью;
2) конусное гибкое колесо, установленное между конусом генератора волн и жестким колесом;
3) шары, поджимающие гибкое колесо к жесткому, при этом шары перемещают вдоль образующей конуса генератора волн, в результате чего происходит взаимодействие участков жесткого и гибкого звеньев, но с разной длиной дорожек взаимодействия.
Кроме того, изменяется соотношение диаметров дорожек качения шаров, и соответственно изменяется угловая скорость генератора волн при его ведущем конусе. В некоторых случаях ведущим звеном делают генератор волн, но при этом его конус фиксируется в осевом направлении и свободно вращается.
У вариатора имеются:
1) гибкое колесо;
2) жесткое колесо;
3) гибкое звено в виде клинового ремня;
4) два жестких звена в виде раздвижных шкивов;
5) звено, расположенное на генераторе волн и перемещаемое в радиальном направлении; оно же поджимает гибкое колесо к жесткому.
В процессе работы такого вариатора конусы шкивов раздвигаются тем больше, чем дальше от оси вращения перемещают звено, расположенное на генераторе волн, и соответственно изменяются длины дорожек взаимодействия остальных звеньев вариатора.
II. Клиноременный вариатор – передаточный механизм, содержащий клиновой ремень, взаимодействующий со шкивами и обеспечивающий бесступенчатое регулирование передаточного отношения путем изменения радиусов огибания шкивов ремнем. Такой вариатор имеет шесть вариантов исполнения.
III. Торовый вариатор представляет собой соосный фрикционный механизм, служащий для регулирования передаточного отношения и содержащий соосные звенья с торовыми рабочими поверхностями. С помощью торового вариатора получают диапазон регулирования передаточного отношения 0,4-2,5 (при максимальном коэффициенте полезного действия от 0,92 до 0,96).
IV. Планетарный фрикционный вариатор – соосный фрикционный механизм, служащий для регулирования передаточного отношения и содержащий звенья с перемещаемыми в процессе работы осями вращения. Планетарный фрикционный вариатор выполняют по любой известной схеме планетарных механизмов. В подобных механизмах задают форму звеньев (обычно сателлитов), которая позволяла бы менять соотношение радиусов взаимодействующих поверхностей. В различных механических системах используется три вида планетарно-фрикционных вариаторов, в том числе вариатор советского конструктора Е. И. Пирожкова, представляющий собой симметричное параллельное соединение двух механизмов типа 3К, в которых все пары контактирующих звеньев выполнены фрикционными.
Вертлюг
Вертлюг – простейшее по своей конструкции устройство, соединяющее две детали и позволяющее каждой из них независимо от другой вращаться вокруг своей оси. Вертлюг практически повсеместно применяется в установках нефтедобывающей промышленности России.
Вибратор
Вибратор (от лат. vibratio – "колебание") – механизм небольших размеров с вибрирующим эксцентриком. Эксцентрик приводится в колебательное движение или сжатым воздухом, или небольшим электродвигателем; соответственно различаются вибраторы пневматические и электрические. Вибраторы указанных видов широко применяются в строительстве (гражданском, промышленном, дорожном, военном) для уплотнения бетонного раствора, заливаемого в металлические каркасы или в специальные шурфы при установке в них каких-либо опор (или столбов, или стоек разного вида).
Вибраторы подразделяются также на глубинные и площадочные. Вибраторы глубинные имеют: корпус с ручкой, внутри корпуса находится эксцентрик с электрическим двигателем или пневматическим устройством, в которое подается сжатый воздух от компрессора; булаву (которая помещается в бетонный раствор). Вибратор площадочный представляет собой двигатель с эксцентриком, прикрепленный к площадке небольших размеров; предназначен для уплотнения бетонной или формовочной смеси.