Текст книги "Большая энциклопедия техники"

Заклепка

Заклепка является металлическим цилиндрическим стержнем, оснащенным закладной головкой, в результате расклепки выполняет функцию замыкающей головки. Заклепка предназначена для создания соединения металлических поверхностей.

Вытяжные заклепки представляют собой крепежный элемент, предназначенный для работ, производимых на фасадных системах с воздушным зазором, также получивших название вентилируемых фасадов.

Вытяжная заклепка состоит из стержня и гильзы, которая производится из стали, из нержавеющей стали, алюминия, меди. Заклепки подразделяются относительно типа самой заклепки, бортика на детали, материала изготовления тела и стержня.

Виды заклепок: закрытые, стандартные, лепестковые, рифленые, особого назначения. Стандартные заклепки применяются в строительстве. Бортик создается следующих видов: потайной, выступающий или увеличенно выступающий. Для систем вентилируемых фасадов применяются исключительно заклепки с бортиком выступающего типа или увеличенно выступающим. Диаметр определенной части тела заклепки находится в заданном соотношении с диаметром бортика. Для широко распространенной заклепки 4,8-мм диаметр бортика равносилен 9,5-мм. Также разработаны увеличенные бортики, поэтому для заклепки 4,8 мм и заклепки диаметром в 5 мм увеличенные бортики соответствуют 11, 14, 16 мм. Увеличенный бортик используется для заклепок, которые предназначены для крепления алюминиевых композитных панелей, фасадных панелей, производимых из асбестовых плит и фиброцементных плит. При этом материал изготовления плит является не таким прочным относительно материала изготовления заклепки, поэтому увеличенный бортик выполняет функцию охватывания как можно значительного количества материала, что позволяет создавать пониженное давление в результате нагрузок.

Неокрашенные заклепки относятся к крепежным деталям, которые изготавливаются в виде гладкого цилиндрического стержня, оснащенного плоской алюминиевой головкой, установленной на одном конце. Заклепки такого типа предназначены для произведения неразъемного монтажа, который обеспечивается благодаря пластической деформации, создаваемой телом заклепки. Широкое распространение неокрашенные заклепки получили для произведения работ с металлическими и композитными материалами. Ножка заклепки такого типа изготавливается в обязательном порядке из нержавеющей стали. Для того чтобы установить заклепку, используется заклепочник, представляющий собой специализированный инструмент, употребляемый для работы с заклепками.

Окрашенные заклепки относятся к крепежным деталям, направленным для создания неразъемного соединения, в результате создания головки на другом конце стержня пластической деформации. Заклепка представляет собой гладкий цилиндрический стержень с наличием на одном конце плоской алюминиевой головки, ножка стержня изготавливается из нержавеющей стали. Для установки окрашенной заклепки применяется заклепочник, используется для произведения работ на металлических, композитных материалах.

Заклепки могут оснащаться заглушками, которые создаются в виде выпуклых полипропиленовых крышек, окрашиваемых в стандартные цвета композитного материала. Заглушки применяются в качестве декоративного компонента, фиксируются на лицевой стороне установленной заклепки.

Заклепки, обладающие небольшим диаметром, не превышающим 10 мм, устанавливаются в холодном состоянии, для заклепок большого диаметра используется нагрев до 800—900 °C, поэтому их установка осуществляется в горячем состоянии. Склепывание производится при помощи прессов, автоматов, клепальных молотков, заклепочников.

Резьбовые заклепки представляют собой сочетание двух соединений, способны производить скрепление в качестве заклепки, а также оснащаются внутренней резьбой, используемой для крепления винтов.

Замок (в механике)

Замок представляет собой приспособление для создания запирания.

Первые замки были отмечены в древние времена, приблизительно во втором тысячелетии до нашей эры, в государствах Ассирия, Вавилон, Египет. В Древнем Египте создавались замки, которые содержали составляющие, идентичные элементам замков, производимых в настоящее время. Во времена Киевской Руси изготавливались замки нескольких видов, в которых закладывалась определенная индивидуальная секретность.

Все замковые механизмы делятся на два основных типа: механические и электромеханические. В настоящее время замки подразделяются относительно устройства замка и действия заложенного механизма: сувальдные, бессувальдные, цилиндровые, секретные. Относительно способа их установления замки подразделяются на съемные, например висячие, неподвижные, которые фиксируются в постоянном положении, например накладные, встроенные или врезные. В зависимости от условий эксплуатации замки делятся на замки для внутренних помещений и замки, функционирующие на открытом воздухе. Относительно методов закрывания: с перемещением засова ручкой замка; с наличием автоматического вылета засова замка.

Конструктивное изготовление элементов секретности подразделяет замки на сувальдные, пластинчатые, дисковые, штифтовые. Механические замки представляют собой два вида: шифровальные и ключевые.

Бессувальдный замок включает ригель, засов, который в результате поворота ключа стопорится подпружиненным бегунком, забегающим в пазы ригельной планки. Для индивидуальной секретности служит фасоный профиль замочной скважины.

Сувальдные замки оснащаются ригелем, являющимся комплектом подвижных пластинок, называемых сувальдами, обладающими разными формами. Поворот ключа в таком типе замка осуществляется в результате обеспечения соответствия выступов бородки ключа граням заданных сувальд. Сувальды могут задаваться разнообразными вариантами сочетания, например, четыре стандартные сувальды можно установить в последовательности таким образом, что в результате получается 24 серии замка.

Цилиндровые замки созданы наподобие сувальдных, главным отличием являются сувальды, изготовленные в виде штифтов. Замок оснащается ключом, вставляемым в паз замка, при этом штифты должны полностью устанавливаться в радиальные каналы цилиндрического сердечника, только в этом случае происходит поворот относительно оси и переход ригеля. В случае ошибочного перемещения только одной канавкой на рабочей грани ключа штифта с погрешностью в 0,1 мм ключ не создает поворота, позволяя обеспечить достаточно высокую индивидуальную секретность цилиндровых механизмов. Серия замка находится в зависимости относительно взаимного местоположения штифтов, при этом серия задается номером из четырех или пяти цифр, которые записываются непосредственно на ключе. Для увеличения секретности замков цилиндрового типа используется трансформация профиля ключевого паза в трех измерениях.

Секретные замки оснащаются как обычными элементами замочных устройств, так и механизмами, ориентированными на открывание замка с помощью ключа или без него, устанавливаются комплекты колец, рукоятки относительно присущего для данного замка шифра в виде букв или цифр.

Стационарные замки повышают степень надежности с помощью двух и более ключей, также для увеличения секретности используются часы, соединенные с механизмом замка, для употребления замка в заданное время. Блокировочная система, дистанционное управление, сигнализация широко используются для создания индивидуальной секретности замка.

Электромеханические замки представляют собой замки, которые открываются при помощи обычного ключа, внутреннее устройство такого замка обеспечивается электромеханическими компонентами. Исполнительное устройство подает ток, при этом соленоид создает сбрасывание фиксатора пружины, которая, действуя на ригель, производит втягивание его в замок; для закрытия двери осуществляется обратное действие, при котором пружина взводится, а рабочий ригель совершает вхождение в ответную часть замка, удерживая запирание двери. Основным способом, приводящим замок в рабочее состояние, является электрический способ, обуславливающий подачу управляющего напряжения от контроллера. В случае отсутствия электропитания для открывания замка используется ключ. Монтаж таких замков достаточно сложен в связи с применением гибкой подводки. Самым большим минусом в конструкции электромеханических замков является их зависимость относительно питания электричеством. Также такие замки находятся в зависимости относительно перепада температур воздуха, изменения влажности. Электромеханические замки созданы различных типов: накладные; врезные; с одним или некоторым количеством ригелей; с защелкой, которая может совмещаться с ригелями; с механическим перевзводом, т. е. в результате подачи на замок открывающего импульса, длительность которого может быть невелика, замок открыт, для закрытия требуется открыть и закрыть дверь вновь.

Электромеханические замки подразделяются на электромоторные, соленоидные, курковые замки.

Электромоторные замки обеспечиваются электрическими моторами, которые устанавливаются в замок или цилиндр для управления ригелями, производя при этом открывание или запирание. Напряжение питания электродвигателя рассчитано, главным образом, на 24 В. Закрывание замка осуществляется в течение нескольких секунд. Электромоторные замки разработаны таким образом, что при отсутствии электропитания создается возможность механического воздействия на цилиндр замка при помощи ключа. Для дистанционного управления дверью замок обеспечивается комплектом кнопок, адаптерами с любым считывателем, среди которых могут использоваться приспособления биометрического распознавания. Замки создаются как для одностороннего, так и двустороннего управления доступом. Электромагнитные замки получили распространение в тех случаях, когда необходимо создать очень надежную защиту, поэтому ими оснащаются специальные стальные двери банковских хранилищ, противопожарные двери. В настоящее время создаются замки такого типа для установления их на входные двери домов, квартир, коттеджей. В электромагнитных замках идут разработки, позволяющие на основной базе замка вводить новые опции, например приспособление регистрации всех открываний и закрываний двери, система автоматического закрывания двери, программируемость замка на закрывание в установленное время.

Замки устойчивой надежности: разработан замок, который имеет неплохую характеристику по устойчивости к взлому, состоит из трех рядов цилиндров, с каждой стороны устанавливается пять штук, значение секретности в замке определяется в 24 300 000 комбинаций. Личинка стального замка оснащается защитной системой для предотвращения высверливания и силового поворота, стопорный ригель в месте захода обеспечивается твердосплавным диском, который оберегает ригель от попытки высверливания. Защитный кожух представляет собой четыре независимых слоя: в первом слое металлорукав малого сечения производит сжимание и фиксирование приводного троса в результате его перекусывания; второй слой содержит стальную металлическую проволоку, которая предохраняет замок при перепиливании; в третьем слое имеется металлорукав с большим сечением, который выполняет защитную функцию второго слоя и обеспечивает выполнение работы второго слоя; четвертый слой представлен пластиковым покрытием для создания герметичности замка и улучшения внешнего вида.

Для создания надежного соединения с корпусом замка фланец защитного кожуха спрессовывается при давлении в 5000 кг/см². Запорные механизмы изготавливаются из антикоррозионных материалов. Закрытие происходит в результате нажатия на личинку замка, открытие производится при помощи ключа. Разработаны модели замков, оснащенные стандартными и сферными запорными устройствами, электрической блокировкой двигателя в запорном механизме, которая снабжается полной группой контактов, способной коммутировать цепи до 1 А, что позволяет создавать блокировку при закрытом замке.

Соленоидные замки состоят из большого металлического стержня, который в нормальном состоянии выдвигается из замка, в результате подачи питания происходит уход стержня во внутреннюю часть замка. Обладает высоким усилием удержания, высокой скоростью и достаточной надежностью. К недостаткам замка относят создание высокого скачка напряжения, характерного для момента открытия, соленоид не способен долгое время находиться под напряжением, так как может сгореть.

Курковые замки отличаются наличием специального взводящего ригеля, который предусмотрен для создания функции взвода пружины замка: для выполнения необходимо дверь открыть и закрыть вновь. Отрицательным свойством куркового замка является разблокировка двери, произведенная при помощи карточки, и затем непроизведение закрывания двери, при этом дверь будет находиться в открытом состоянии до тех пор, пока закрывание не осуществится исключительно при захлопывании двери.

Звено (в механике)

Звеном называется одно твердое тело, а также организация четко объединенных тел, которые включены в конструкцию механизма.

Начальное звено представляет собой звено, у которого координата задается в качестве обобщенной координаты. Выходное звено определяется как звено с заданным движением и силовыми факторами, силой и моментом. Выходные звенья соответствуют звеньям, получающим искомое движение и силу.

Механизмы относительно движения и местоположения звеньев в пространстве подразделяются на пространственные, плоские, сферические. Также механизмы подразделяются относительно формы, конструктивного решения, движения звеньев на рычажные; манипуляторы; кулачковые; зубчатые, планетарные.

Золотник

Золотник – подвижной элемент системы управления тепловым или механическим процессом, направляющим поток рабочей жидкости или газа в нижний канал путем своего смещения относительно ячеек в поверхности, по которой он скользит. Золотник применяют в паровых машинах и турбинах, пневматических механизмах, системах гидроавтоматики станочных автоматических линий в машиностроительных производствах.

Зубчатая передача

Зубчатая передача представляет собой механизм, предназначенный для произведения передачи вращательного движения, происходящего между валами, а также для трансформации частоты вращения, в основу которого заложено применение зубчатого соединения. Зубчатые передачи устанавливаются в устройства, машины либо создаются в качестве независимого прибора, называемого редуктором.

Зубчатые передачи считаются широко распространенным видом механических передач, который оправдывается своей рациональностью. Зубчатые передачи используются для произведения передачи мощности как от самых маленьких, так и достигающих десятков тысяч кВт, для передачи окружных усилий, которые варьируются от долей грамма до 10 Мн. Главным положительным качеством зубчатых передач считают небольшие габариты механизма, относительно других видов передач, также высокий коэффициент полезного действия, при этом потери в результате точных, хорошо смазываемых передач составляют 1—2%, в очень благоприятных условиях потери не превышают 0,5%.

Зубчатым передачам присуща высокая долговечность, надежность, устройство разработано таким образом, что не возникает проскальзывание, на валы приходятся малые нагрузки. Отрицательной стороной этого устройства является шум, который образуется в результате его работы, также зубчатая передача производится с необходимой точностью.

В механизм включаются зубчатые колеса, которые создаются в результате нарезания зубьев в дисковых заготовках. Зубьям придается специальная форма, получившая название эвольвентной, позволяющая проводить работу плавно, создавая эффективную передачу энергии вращения в результате зубчатого зацепления. Эвольвентная форма зубчатого колеса используется практически на всех современных зубчатых колесах.

Зубчатые колеса подразделяются относительно профиля зубьев на эвольвентные, циклоидные, круговые, также называемые передачами Новикова.

Относительно типа зубьев передачи бывают прямозубые, косозубые, криволинейные, шевронные. Взаимное расположение осей валов делит зубчатые передачи на передачи с параллельными осями и передачи с пересекающимися осями. Окружная скорость колес обуславливает тихоходные, среднескоростные или быстроходные названия передач. Степень защищенности указывает на открытые или закрытые зубчатые передачи. Относительное вращение колес и расположение зубьев указывают на внутреннее зацепление, при котором зубчатая передача осуществляется в результате вращения колес в едином направлении, и внешнее зацепление, зубчатая передача, создается вращением колес в полярных направлениях.

Зубчатыми колесами создаются зацепления следующего типа: цилиндрические (в результате этого типа зацепления оси зубчатых колес, которые включены в зацепление друг с другом, определяются как параллельные); гипоидные, червячные, винтовые – оси зубчатых колес перекрещиваются; конические, в редких случаях цилиндроконические и плоскоконические – оси зубчатых колес пересекаются.

Для цилиндрической передачи полюс зацепления есть точка касания начальных окружностей зубчатых колес, являющихся окружностями, двигающимися в направлении друг друга, не прибегая к скольжению.

В конической зубчатой передаче начальные цилиндры представлены начальными конусами, профили зубьев исследуются в качестве линий пересечения боковых поверхностей зубьев с вспомогательными конусами, оси начальных и дополнительных совпадают, образующие находятся перпендикулярно образующим начальных конусов.

Частным вариантом зубчатой передачи является зубчато-реечная передача, которая создается для изменения вращательного движения в поступательное и при трансформации движения в обратную сторону.

Гипоидные зубчатые передачи представляют собой конические зубчатые передачи, при которых оси колес не пересекаются, получили широкое применение в автомобилестроении для установки на задних мостах автомобилей, что позволяет уменьшить центр тяжести.

Бесшумная зубчатая передача создана на принципе зацепления каждого из зубьев. Положительные свойства зубчатой передачи такого типа: отсутствие шума, снижение размера одной ступени примерно в полтора раза, несложность конструкции, может производиться на универсальном токарно-фрезерном станке, высокий коэффициент полезного действия, используется без компенсации межосевого расстояния в многоступенчатых редукторах. Неблагоприятные характеристики: небольшие возможности передаточных отношений, снижение размера влечет увеличение нагрузок на опоры.

Зубчатые передачи созданы в виде как простых одноступенчатых передач, так и некоторого количества передач, которые устанавливаются в машины или разрабатываются как отдельное устройство.

Многоступенчатая зубчатая передача используется для передачи вращательного движения между двух валов, которые установлены достаточно далеко друг от друга. Чтобы создать вращение, используются зубчатые колеса в количестве более двух. Вводятся дополнительные промежуточные колеса, которые выполняют функцию изменения направления вращательного движения в случае их четного числа; если их количество нечетное, то направление вращательного движения остается неизменным.

Точность зубчатых передач представляет собой 12 степеней, которые задаются относительно применения устройства и условий эксплуатации.

Широко используются зубчатые передачи, ориентированные на внешнее зацепление, осуществляемое при помощи колес с наличием зубьев на внешней поверхности. Следующую степень по использованию занимают зубчатые передачи с внутренним зацеплением, для которого характерно наличие на одном колесе зубьев, которые нарезаются на внутренней поверхности.

Машины и механические устройства в основном комплектуются зубчатыми передачами, характеризуемыми постоянным передаточным числом. Зубчатые передачи, определяемые как передачи с переменным числом, создаются некруглыми цилиндрическими колесами, способными ведомому элементу задать установленную плавно преобразующуюся скорость, при этом скорость ведущего постоянна. Применение такого типа зубчатых передач довольно редко. Передаточное число пары колес в редукторах соответствует 7, в коробках скоростей достигает 4, в приводах столов станков от 20 и выше. Окружные скорости для высокоточных прямозубых зубчатых передач определяются до 15 м/с, для косозубых соответствуют примерно 30 м/с, быстроходные передачи скорости могут доходить от 100 м/с и выше.