Стойка
Стойка – устройство, имеющее широкое распространение в различных механизмах, приборах, станках и др. В теории машин и механизмов стойка определяется как звено механизма, принятое за неподвижное. Элементарный пример стойки представляет ростомер, предназначенный для измерения роста человека в положении стоя. Ростомер представляет собой стойку со шкалой, укрепленную на платформе с подвижной доской-визиром, по положению которой отсчитывают рост в сантиметрах. Другой пример – медицинские весы, предназначенные для определения массы тела человека в положении стоя. Такие весы состоят из платформы со стойкой. Стойки простой конструкции широко применяются в измерительной технике, где стойкой называют установочное устройство, в которое закрепляются в вертикальном положении измерительная головка, а на столик помещается измеряемая деталь. Стойки с неподвижным столиком изготавливают типа C-III с круглым столиком и типа С-IV с широким прямоугольным столиком. Обе указанные стойки имеют присоединительное отверстие – 8-мм – для гильз измерительных головок. Стойки с подвижным столиком имеют присоединительный размер – 28 мм. Эти стойки изготавливают типа С-II с круглой колонкой и круглым столиком типа С-I, имеющие ребристую колонку с вертикальными направляющими, ребристый столик прямоугольной формы и основание повышенной жесткости. Для измерения размеров методом сравнения с мерой и отклонений формы поверхностей деталей машин и инструментов применяются разнообразные стойки.
Строп
Строп (от голл. strop – "петля") – широко применяемое простейшее устройство, используемое для подвешивания различных грузов к крюкам, скобам, траверсам – отрезок троса или цепи, замкнутый в кольцо или образующий петлю. В некоторых подъемных механизмах применяются автостропы – автоматические приспособления, предназначенные для захвата и освобождения груза.
Для изготовления стропов применяют стальные канаты (тросы) из шести прядей по 37 проволок или шести прядей по 36 проволок. Стропы из этих тросов, как более гибкие, применяют в основном для подвешивания грузов путем их обвязки, т. е. огибанием. Стропы, изготовленные из более жесткой проволоки, не применяют для обвязки грузов, а оснащают специальными петлями или крюками из прочной стали. Универсальные или бесконечные стропы изготавливают в виде петли нужной длины путем сращивания концов заплеткой на длину не менее 40 диаметров троса. Облегченные стропы с заделанными концами изготавливают с петлями и коушами или крюками на одном или на обоих концах в зависимости от назначения. Часто применяются при погрузо-разгрузочных работах так называемые пауки – стропы, изготавливаемые из двух, четырех и более ветвей (тросовых). Стропы после их изготовления испытывают нагрузкой, вдвое превышающей допускаемую, при этом к ним прикрепляют бирку с указанием их грузоподъемности и даты испытания. Для разгрузки труб большого диаметра к концам строп прикрепляют специальные крюки в виде торцовых захватов.
Свободного хода механизм
Свободного хода механизм – устройство, в котором возможно свободное движение входного или выходного звена относительно соответственно выходного или входного звена при изменении направления их движения. Условия взаимодействия входного и выходного звеньев механизма свободного хода при их относительном движении в том или ином направлении различны. Это различие может быть достигнуто путем обеспечения давления звеньев при их движении в одном направлении и исключения давления в другом направлении, либо путем заклинивания, самоторможения одного звена относительно другого в одном направлении и свободном движении в другом направлении. В первом случае механизм свободного хода называется нефрикционным, а во втором – фрикционным. В обеих разновидностях различие условий взаимодействия достигается выбором углов давления одного звена на другое. Механизм свободного хода в зависимости от какого-либо вида позволяет обеспечивать различные режимы движения. Механизмы свободного хода могут быть предназначены для преобразования поступательного движения и для преобразования вращательного движения.
Примером механизма свободного хода является механизм прерывистой подачи – устройство, транспортирующее материал в виде металлического стального прутка или стальной ленты, периодически захватывая и перемещая его, т. е. материал. В механизме прерывистой подачи (в одном из многих вариантов) применяются специальные упругие зажимы. Металлический пруток при действии одного из двух зажимов неподвижен, а при освобождении прутка от его действия перемещается вместе с первым зажимом. Второй зажим является управляемым и замыкающим. При введении в неподвижный конус его упругие элементы сходятся, приближаются друг к другу и зажимают металлический пруток. Действие первого зажима такого механизма (т. е. прерывистой подачи) основано на разности сопротивления перемещению прутка при рабочем и холостом ходе. Упругие элементы первого зажима все время прижаты к металлическому прутку, но при холостом ходе (когда пруток зажат вторым зажимом) они скользят по поверхности прутка, а при рабочем ходе перемещаются вместе с ним. Первый зажим механизма совершает возвратно-поступательное движение с помощью коромыслово-ползунного механизма, состоящего из трех звеньев подвижных. Регулировка подачи металлического прутка в данном механизме обеспечивается перемещением специального ползуна. В процессе работы механизма свободного хода при изменении длины плеча коромысла изменяется ход первого зажима и соответственно скорость подачи металлического прутка. В некоторых случаях применяется механизм свободного хода одинарный одностороннего действия, имеющий два основных звена – входное и выходное. При этом входное звено передает вращающий момент только в одном направлении, а в другом направлении вращается свободно относительно выходного звена, т. е. перестает быть ведущим. Чаще всего применяется в различных машинах механизм одинарный свободного хода двустороннего действия, имеющий три основных звена: входное, выходное и звено управления. В данном варианте, кроме режимов механизма свободного хода одинарного одностороннего действия, осуществляется с помощью звена управления свободное вращение входного звена в обоих направлениях относительно выходного звена. Указанные механизмы свободного хода имеют обычно ролики, звездочку, обойму и три пружины, но для повышения несущей способности механизма свободного хода в некоторых случаях вместо роликов используют клинья, кулачки, эксцентриковые элементы; при этом обеспечивается большой приведенный радиус кривизны в месте контакта либо вообще контакт осуществляется по поверхности. В большинстве случаев для обеспечения плавного перехода с режима передачи движения на режим свободного движения и для уменьшения потерь на трение в переходных режимах используют механизм свободного хода планетарный с приводным сателлитом. (Примечание: сателлит (от лат. satellitis – "спутник", "телохранитель") – зубчатое колесо планетарной передачи с подвижной осью вращения. Сателлит одновременно вращается вокруг своей оси и совершает движение вместе с водилом.)
Синтез механизмов
Синтез механизмов – проектирование схемы каких-либо механизмов машин, станков и другого оборудования по заданным свойствам движения отдельных составных элементов и в целом всей системы. Синтез механизмов включает в себя выбор структурных схем и определение постоянных параметров выбранной схемы механизмов по заданным определенным свойствам. Различают два вида синтеза механизмов.
I. Кинематический синтез – определение параметров кинематической схемы механизмов по заданным кинематическим свойствам.
II. Динамический синтез – проектирование кинематической схемы с определением параметров, характеризующих распределение масс звеньев, составляющих конкретный механизм.
В синтезе механизмов нередко применяется так называемый метод Монте-Карло (или случайный поиск) в виде определения выходных параметров синтеза, при котором переход от одной комбинации параметров к другой носит произвольный характер. Такой метод предусматривает следующие этапы:
1) произвольный выбор выходных параметров из набора случайных чисел и проверку ограничений;
2) вычисление целевой функции;
3) выбор других случайных значений выходных параметров, проверку ограничений и вычисление целевой функции;
4) повторение этапов до тех пор, пока величина целевой функции не станет равной допустимой величине или практически перестанет уменьшаться.
Начиная со второй половины 90-х гг. ХХ в. во многих передовых странах мира (США, Англии, Японии и др.) стали широко применяться компьютерные методы синтеза механизмов, что намного облегчило решение весьма трудных задач по выбору кинематических схем механизмов.
Стопор
Стопор (от англ. stopper – "пробка", "затычка", от stop – "преграждать", "останавливать") – деталь (или часть детали в виде выемки или выступа) или специальное устройство, останавливающее, удерживающее звенья какого-либо механизма в определенном положении при наличии самоторможения в направлении перемещения удерживаемого звена.
Стопоры, в отличие от фиксаторов, не выключаются от действия сил в направлении перемещения какого-либо удерживаемого звена механизма.
Включаются стопоры по-разному – принудительно или автоматически (последнее чаще всего), а выключаются только принудительно. Выполняют стопоры в нескольких вариантах:
1) в виде ползуна, входящего в паз перемещаемого звена под действием пружины; выводится ползун-стопор из паза с помощью кнопки;
2) в виде защелки, которая прижата к храповому колесу под действием пружины. Рычаг с защелкой при движении по часовой стрелке увлекает за собой храповое колесо; затем при нажатии на рукоятку защелка выводится из зацепления с храповым колесом;
3) стопор с защелкой, соединенной с рукояткой, поджимается к пазам звена пружиной. При нажатии на рукоятку защелку выводят из зацепления со звеном механизма;
4) защелка-стопор прикреплена к рукоятке в виде листовой пружины, под действием которой западает в паз звена механизма;
5) ползун-стопор выполнен в виде цилиндрической металлической зубчатой рейки.
Вводится и выводится ползун-стопор в зацепление с сопряженной деталью механизма поворотом шестерни. Выделяются в особую группу так называемые беззазорные стопоры, обеспечивающие жесткое соединение сопрягаемых звеньев какого-либо механизма.
Соответственно стопоры выполняются в следующих видах:
1) стопор оформлен разрезным упругим, при этом при введении его во взаимодействие с зубом он расклинивается в направляющей и тем самым обеспечивает беззазорное соединение;
2) стопор в виде клина входит во взаимодействие с клиновым пазом звена механизма; клин расклинивается в направляющем пазу с помощью второго клина, благодаря чему выбираются зазоры в соединении;
3) стопор-кулачок при вращении входит в паз звена механизма и стопорит его;
4) два круглых диска имеют вырезы с радиусом кривизны, равным радиусу сопряженного диска.
При определенном положении дисков, являющихся составными элементами механизма, свободно вращается один из дисков, но стопорится второй. Существуют и другие варианты выполнения стопора в механизмах, машинах, автоматических системах управления станками, оборудовании, работающем в автоматическом режиме с компьютерным контролем, включая контроль с помощью фотоэлементов, связанных со стопором.
Ступица
Ступица – центральная, обычно утолщенная часть колеса с отверстием для посадки его на ось или вал какого-либо транспортного средства (начиная с простой повозки или телеги, кончая автомобилем). Ступица соединяется с ободом колеса спицами или диском.
Суппорт
Суппорт (от англ. и фр. support от позднего лат. supporto – "поддерживаю") – узел какого-либо металлорежущего станка (в частности, токарновинторезного), предназначенный для крепления и перемещения резца в процессе резания. Ступор состоит из:
1) каретки, которая движется по направляющим станины (станка);
2) фартука;
3) поперечных салазок, движущихся по направляющим каретки;
4) поворотной плиты;
5) верхних (резцовых) салазок, на которых закреплен резцедержатель.
При обработке конических поверхностей на токарно-винторезном станке верхние салазки суппорта поворачиваются вместе с поворотной плитой (при отжиме двух фиксирующих гаек на винтах).
Передача движения от ходового вала или ходового винта к суппорту производится передаточным механизмом, находящимся в фартуке и преобразующим вращательное движение ходового вала и ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта. На суппорте крепится резцедержатель станка на своей опоре при помощи конусного сопряжения.
Сцепление
Сцепление – специальное устройство в виде управляемой сцепной муфты, устанавливаемой между двигателем и коробкой передач какого-либо автомобиля (легкового или грузового). Сцепление оформляется следующим образом: у маховика двигателя фрикционная поверхность взаимодействует с диском, к которому при включенном сцеплении прижат другой диск. Прижатие осуществляется специальной пружиной, воздействующей на второй диск через рычаги (эти рычаги располагают симметрично под углом в 120° один к другому). Прижатие диска (второго) в трех точках обусловливает его плотное прилегание к первому диску. Для того чтобы выключить сцепление, нажимают на педаль, движение при этом через тягу и рычаг передается на подшипник, при этом, сжимая пружину, отводят рычаги от второго диска; под действием других пружин второй диск отходит от первого. В большинстве транспортных машин применяется гидравлическая система управления сцеплением. В этой системе при нажатии на педаль движение через шатун передается поршню, который продавливает рабочую жидкость (специальную гидравлическую) по специальному каналу. Под действием давления гидравлической жидкости перемещается поршень и через шатун осуществляется воздействие на рычаг. Возвращается рычаг в исходное положение пружиной. В больших транспортных машинах и тягачах применяется дополнительный усилитель в системе управления сцеплением. В этом случае нажатием на педаль приводят первый рычаг в движение через систему звеньев. Первый рычаг через шатун и второй рычаг воздействует на два клапана. Две пружины сжимаются, и клапан открывает доступ сжатому воздуху по каналу в полость пневмоцилиндра. Шток перемещается и передвигает третий рычаг. Одновременно перемещается второй рычаг, и клапан перекрывает доступ сжатого воздуха, а при прекращении нажатия на педаль второй клапан открывает канал, по которому сжатый воздух из полости выходит в атмосферу. Таким образом осуществляется выключение сцепления.
Таль
Таль (от голл. talie) – подвесное грузоподъемное устройство, содержащее лебедку для подъема груза и тележку. Таль выполняют в основном в четырех вариантах. Первый вариант: соосно двигателю располагают барабан с тросом и редуктор. Двигатель в данном варианте имеет подпружиненный конусный ротор. При включении двигателя ротор втягивается в статор и тормоз размыкается. При включении двигателя ротор под действием пружины перемещается влево, и тормоз автоматически замыкается. Второй вариант: двигатель тали непосредственно встроен в барабан, и его статор вращается вместе с барабаном. В корпусе редуктора дополнительно установлен тормоз. Третий вариант: барабан тали в виде обечайки без торцовых стенок установлен на подшипниках. Двигатель в этом варианте с неподвижным корпусом встроен в барабан. Четвертый вариант: двигатель тали встроен в барабан и соединен с планетарным трубчатым редуктором, установленным в отдельном корпусе. В различных отраслях промышленнохозяйственного комплекса России широко применяются тали рычажные марки ТР-1М и шестеренчатые ручные тали. Технические данные рычажной тали ТР-1М таковы: грузоподъемность – 1 т, максимальная высота подъема груза (при длине цепи в 5 м) – 2,2 м; усилие на рукоятке (при номинальном грузе) – 0,26 кН (0,27 кг/с), шаг грузовой цепи – 25 мм; расстояние между крюками: максимальное – 2500 мм, минимальное – 455 мм. Основные размеры: длина (с рукояткой) – 510 мм, ширина – 170 мм; масса (с грузовой цепью – 19,6 кг). Технические данные шестеренчатой ручной тали: грузоподъемность – 2 т, максимальная высота подъема груза – 12 м, тяговое усилие на цепи – 0,49 кН (50 кг/с), масса 75 кг.
Тельфер
Тельфер – грузоподъемный механизм, включающий такие элементы, как:
1) электродвигатели – 2 шт.;
2) редукторы – 2 шт.;
3) лебедку;
4) трос или цепь с крюком и стропами для захвата груза;
5) пульт управления электродвигателями (дистанционное управление);
6) тележку, перемещающуюся по направляющим (направляющие выполняются из швеллера шириной 80 мм).
Один из электродвигателей приводит в движение тележку тельфера (через редуктор зубчатой передачи). Второй двигатель, смонтированный в одном узле с лебедкой, через второй редуктор зубчатой передачи осуществляет вращение барабана лебедки с последующей намоткой троса (или цепи) при подъеме груза или размотку троса при опускании крюка со стропами для обеспечения захвата груза. Лебедка вместе с электродвигателем перемещается вдоль поперечной балки тельфера с помощью четырех небольших колес, выполненных в виде дисков. Тельфер имеет максимальную грузоподъемность до 5 т, а высоту подъема до 6 м. Тельферы обычно устанавливаются в складских помещениях предприятий и рассчитаны на выгрузку-погрузку малых партий груза в виде металлических труб небольшого диаметра, а также металлопроката (уголки, прутки, балки, швеллеры и т. д.). Под лебедкой тельфера устанавливается ограничитель подъема груза.
Тормоз
Тормоз (от греч. tormos – "отверстие для вставки гвоздя, задерживающего вращение колеса") – устройство для уменьшения скорости или полной остановки машины. Тормоза являются очень важным составным элементом грузоподъемных и транспортных машин, железнодорожного подвижного состава (включая тепловозы, электровозы, мотодрезины и др.).
Тормоз грузовой
Тормоз грузовой – устройство, предназначенное для удержания от вращения вала грузоподъемной машины; подразделяется на:
1) ленточный;
2) колодочный;
3) дисковый;
4) конусный.
Тормоз грузовой включается при отключенной системе питания привода. Выключают такой тормоз путем размыкания колодок или ленты (специальной тормозной). Управление тормозом грузовым выполняют с использованием:
1) электромагнитов;
2) гидроцилиндров;
3) центробежного толкателя или других устройств в зависимости от конструкции грузоподъемной машины.
Электромагниты по-разному осуществляют управление тормозом:
1) элементы электромагнита непосредственно воздействуют на два рычага и, сжимая две пружины, раздвигают тормозные колодки;
2) электромагнит установлен между двумя коромыслами; при включении электромагнита одно коромысло притягивается к другому и через толкатель первое коромысло воздействует на пружину и раздвигает колодки.