Текст книги "Большая энциклопедия техники"

Колесо

Колесо – простейшее устройство (в основном), предназначенное для обеспечения вращательного или поступательного движения какого-либо механизма, транспортного средства и др. Колесо было одним из первых изобретений человечества и широко применялось с глубокой древности для оборудования различных повозок, телег, карет, а также боевых колесниц и боевых орудий. Практически от колеса, его многочисленных разновидностей шло прогрессирующее развитие транспортной и иной техники, начиная с велосипеда и кончая современными мощными транспортными машинами, летательными аппаратами всех видов и типов, станками, подъемным шахтным оборудованием. С развитием техники происходила и модернизация колеса, применяемого в различных механизмах в виде зубчатого колеса с внешними и внутренними зубьями. Простейшее колесо элементарной повозки или телеги состоит из ступицы (или диска), спиц и обода, укрепленного бандажной лентой. Самое сложное колесо имеют летательные аппараты – самолеты, вертолеты, причем устройство колеса и его крепление на шасси зависит от веса летательного аппарата. Кроме того, шасси самолета, на котором крепится одно или несколько колес, различаются в зависимости от числа и расположения опор: трехопорные с передней стойкой, трехопорные с задней стойкой и двухопорные. В самом простом варианте колесо устанавливается на рычаге и опирается через амортизатор на звено, соединенное с корпусом самолета. Колеса самолета имеют массивные шины-покрышки, защищающие его от значительных нагрузок, особенно при выполнении посадки на бетонные взлетно-посадочные полосы аэродромов. В другом варианте колесо закрепляется непосредственно на одном из звеньев амортизатора самолета. Самые сложные по конструкции колеса устанавливаются на шасси тяжелых транспортных самолетов. Сравнительно простое устройство имеют колеса тракторные и автомобильные, устанавливаемые на осях мостов – передних и задних или подвесок легковых автомобилей. Таким образом, колесо имеет самое широкое применение, начиная от часовых механизмов, кончая самыми современными летательными аппаратами. Среди колес, имеющих сложную конструкцию, выделяются так называемые шевронные цилиндрические зубчатые колеса (или просто шевронное зубчатое колесо). Такое колесо представляет собой цилиндрическое зубчатое колесо, венец которого по ширине состоит из участков с правыми и левыми зубьями; применяют его в шевронной цилиндрической передаче. Также широко применяются такие разновидности колеса, как шкивы – колеса с широким ободом, имеющим выемки для фиксирования троса (или ремня, или каната, или цепи) какого-либо подъемного механизма или редуктора.

Компенсатор

Компенсатор (от лат. compenso – «возмещаю», «уравновешиваю») – устройство для возмещения или уравновешивания влияния различных факторов на состояние и работу машины или механизма. К компенсаторам относятся, например, компенсирующие шарнирные механизмы, применяемые:

  1) в железнодорожном транспорте для передачи движения на приводные колеса при значительных изменениях межосевого расстояния между приводным устройством и колесом;

  2) для восприятия реактивного момента в механизме вращения (поворота) кранов, для осуществления «плавающей» подвески центральных колес планетарных механизмов, корпусов различного рода машин.

Компенсаторы также широко используются в различных измерительных приборах. В этом случае компенсатор представляет собой измерительный прибор, основанный на методе компенсации. В зависимости от характера измеряемых величин различают компенсаторы постоянного напряжения и компенсаторы переменного напряжения. При данном способе измеряемый объект почти не нагружается; в уравновешенном состоянии в измерительной цепи ток отсутствует, т. е. она не потребляет мощности. Таким образом, в процессе измерения измеряемая цепь не потребляет энергии от измеряемого объекта и не оказывает на него искажающего измеряемую величину воздействия, чем обеспечивается высокая точность измерений. На результат измерения оказывают влияние только напряжения и сопротивления. В связи с тем, что в схемах компенсатора используются высокоточные нормальные элементы и измерительные сопротивления, а также отсутствует потребление мощности от измеряемого объекта, на основе компенсатора удается создавать наиболее высокоточные электроизмерительные устройства.

Во многих приборах используется компенсатор самоуравновешивающийся – компенсатор с автоматическим процессом уравновешивания.

Чтобы метод компенсации сделать пригодным для измерительной техники, применяемой в производственных условиях, в приборах, основанных на этом методе, для достижения равенства измеряемого и компенсирующего напряжений используется регулирующая схема, например автокомпенсатор, компенсатор с генератором. В измерительной технике существует понятие компенсации магнитного поля Земли – конструктивный способ устранения влияния внешнего постоянного магнитного поля на измерительный прибор.

Компенсация

Компенсация сборочная является объединением действий, направленных на произведение сборки машины, частей машины, которые позволяют возместить погрешности взаимного месторасположения поверхностей, размеров, конфигураций деталей, созданные при обработке, предварительной сборке, определяемые как неприемлемые для должного качества работы и внешнего состояния машины.

Компенсацию сборочную необходимо производить во время сборки, в некоторых случаях компенсация создается отдельно от машины, например в соседнем помещении или на другом участке. Компенсация осуществляется благодаря специальным приспособлениям, называемым компенсаторами, также компенсация может создаваться относительно специфических характеристик деталей машины.

В виде компенсации рассматривается сортировка деталей относительно присущих им размеров или конфигураций, процесс подбирания деталей, регулировка их местоположения, индивидуальная подгонка детали с помощью разнообразных методов обработки для достижения нужного свойства детали. Компенсация не требуется для производства, основанного на полной взаимозаменяемости деталей и агрегатов.

Конвейер

Конвейер (англ. conveyer от convey – «перевозить») – машина непрерывного действия для перемещения сыпучих, кусковых или штучных грузов. Конвейеры широко применяются в различных отраслях промышленно-хозяйственного комплекса России и имеют различное устройство. Конвейеры подразделяются на:

  1) пластинчатые;

  2) роликовые;

  3) скребковые;

  4) толкающие;

  5) шаговые;

  6) эстафетные.

Пластинчатый конвейер – конвейер, грузонесущее устройство которого состоит из отдельных пластин, прикрепленных к замкнутой тяговой цепи.

Конвейер роликовый – или рольганг (от нем. Rollgang, Rolle – «ролик», «каток» и Gang – «ход») – устройство для транспортирования штучных грузов по роликам, размещенным на небольшом расстоянии один от другого на опорной станине. Такие конвейеры широко применяются в металлургических производствах на прокатных станах, а также в машиностроительных на автоматических линиях.

Скребковый конвейер – устройство для транспортирования груза скребками (волоком) по желобу или трубе.

Толкающий конвейер – устройство, перемещающее изделия путем периодического проталкивания их по направляющим. Направляющие выполняют в виде лотка или роликов, при этом толкатель располагается в прорези лотка или подводится сбоку. При рабочем ходе толкатель воздействует на изделие, а при холостом – опускается ниже уровня направляющих. (Примечание: толкатель – звено кулачкового механизма, взаимодействующее с рабочей поверхностью кулачка и совершающее поступательное движение; различают толкатели с острым, плоским и грибовидным наконечником, наиболее распространены роликовые толкатели, у которых ролик установлен на конце толкателя для уменьшения трения между толкателем и кулачком.)

Шаговый конвейер – устройство, служащее для перемещения изделий путем их периодического перекладывания на направляющих. У такого конвейера две направляющие, из которых первая выполнена в виде двух параллельно распложенных полозьев, между которыми размещена другая направляющая, подвешенная с помощью механизма параллельных прямых – спаренного параллелограмма, что обеспечивает ее поступательное перемещение. При движении вперед направляющая поднимается и перемещает груз по конвейеру вперед, в то время как вторая направляющая опускается и движется назад. Затем роли направляющих меняются, и груз (т. е. изделие) перемещается другой направляющей. Движения направляющих шагового конвейера согласованы благодаря приводу от общего вала двигателя (электрического или внутреннего сгорания).

Эстафетный конвейер – транспортирующее устройство, в котором груз перемещается путем захвата его с помощью одного механизма, передачи груза (или какого-либо изделия) другому механизму, захвата груза (или изделия) этим другим механизмом и последующей передачи третьему механизму и т. д.

На данном конвейере механизм захвата и перемещения груза (или изделия) выполняется в виде незамкнутой кинематической цепи с упругими приводными кинематическими парами.

Такой механизм используют, в частности, для перемещения каких-либо изделий в вакуумной среде; в нем имеются трубки упругие, в которые подается воздух; губки, захватывающие изделия, и стержень с упругими элементами захвата.

Управляют описанным механизмом эстафетного конвейера с помощью пневмораспределителей, приводимых в действие от кулачкового вала, соединенного с валом электродвигателя.

Кондуктор

Кондуктор – приспособление, предназначенное для обработки отверстий на вертикальных одношпиндельных, радиально-сверлильных и многошпиндельных станках. В машиностроительных производствах России применяются различного типа кондукторы:

  1) накладные;

  2) стационарные;

  3) поворотные;

  4) опрокидываемые;

  5) скальчатые.

Накладные кондукторы – наиболее простые по конструкции и наиболее дешевые приспособления для сверлильных станков. Накладными их называют потому, что их надевают (т. е. накладывают) на обрабатываемую деталь, а после обработки отверстий снимают. К обрабатываемой детали такой кондуктор крепится откидной шайбой и гайкой. Для сверления отверстия, расположенного на наружной цилиндрической поверхности детали, имеется установочная площадка на корпусе кондуктора, перпендикулярная оси кондукторной втулки.

Стационарный кондуктор – приспособление, в котором нет поворотных частей для перемещения обрабатываемой детали в различное положение относительно режущего инструмента. Стационарные кондукторы разделяются на специальные и универсальные. Специальные стационарные кондукторы применяют для обработки отверстий в деталях одного или нескольких типов, схожих по форме и размерам, в крупносерийном и массовом производствах. Универсальные стационарные кондукторы применяют при групповой обработке деталей, закрепленных за определенным станком, в серийном и мелкосерийном производствах.

Поворотный кондуктор с одной втулкой состоит из корпуса, к которому прикреплена кондукторная втулка; пальца; делительного диска. Обрабатываемая деталь надевается на палец и закрепляется на нем гайкой с быстросъемной шайбой. Делительный диск такого кондуктора служит для определения рабочего положения детали относительно кондукторной втулки, а пружинный фиксатор (этого же кондуктора) – для закрепления ее в этом положении.

Опрокидываемый кондуктор применяют в тех случаях, когда в одной детали необходимо обработать несколько отверстий, расположенных под некоторым углом друг к другу. Корпус данного кондуктора выполняется в виде шестигранной призмы. Обрабатываемая деталь надевается на правый цилиндрический конец фиксатора и поджимается втулкой при вращении винта, пропущенного через откидной кронштейн. При сверлении первого отверстия детали через втулку кондуктор устанавливается на столе станка поверхностями «А», а при обработке второго отверстия кондуктор поворачивают на 120° и устанавливают на стол станка поверхностями «Б». При сверлении третьего отверстия кондуктор (этот же) устанавливается на стол станка поверхностями «В».

Скальчатые кондукторы широко используются при обработке различных деталей на сверлильных станках. Машиностроительные предприятия России выпускают кондукторы скальчатые трех видов: консольные с пневматическим закреплением; портальные с пневматическим закреплением; портальные с конусным зажимом. В конструкцию любого скальчатого кондуктора входят постоянные и сменные узлы (наладки). Постоянными узлами и деталями являются: корпус, две или три «скалки», несущие кондукторную плиту; механизм для перемещения скалок и закрепления обрабатываемых деталей. Устройство и принцип действия скальчатого кондуктора несложны. На основании кондуктора крепят сменную наладку, на которой устанавливают обрабатываемую деталь. Одно целое с основанием составляют стойки, в отверстия которых входят скалки, присоединенные к сменной кондукторной плите. В тех случаях, когда закрепление детали должно быть произведено в направлении, перпендикулярном сверлению, применяют скальчатые кондукторы консольного типа.

Портальный скальчатый кондуктор имеет две отдельные стойки. Расстояние между ними можно изменить, для чего основание, на котором устанавливают наладку для крепления детали, делают выдвижным. В нужном положении основание кондуктора закрепляют поворотом рукоятки. Пневматический скальчатый кондуктор имеет корпус, в который встроен цилиндр, где перемещается поршень со штоком, заменяющим собой одну из трех скалок. На скалках установлена плита, в которой непосредственно или в прикрепляемой к ней сменной плите монтируются кондукторные втулки. Сменная подставка для установки обрабатываемой детали базируется по плоскости корпуса и двум установочным штифтам. Сменная кондукторная плита базируется по нижней плоскости плиты и двум установочным штифтам. Сжатый воздух поступает в цилиндр кондуктора через штуцер. Скальчатый кондуктор относится к группе универсально-наладочных приспособлений.

Копр

Металлический агрегат, используемый для создания фиксации сваи перед забивкой, для установления свайного молота на свае, для установки направления забивки и удаления забитых свай.

Копровый агрегат включает поворотную или неповоротную платформу, установленную на шасси или опорах, оснащается установка противовесом, кабиной с приборами управления, моторным отсеком, мачтой, называемой копер. Установка мачты осуществляется шарнирным способом и фиксируется к платформе при помощи опорной секции, предусмотрены гидроцилиндры для задания угла наклона, верхняя часть мачты оснащается наголовником и грузовыми блоками для установки сваи и молота, для создания их подъема и опускания.

Относительно типа рабочего оборудования копры делятся на простые, полууниверсальные, универсальные, специализированные. Копры создаются с наклоняемой и ненаклоняемой мачтой.

Простые копры фиксируются на неповоротной платформе, к платформе также прикрепляется мачта. Мачта крепится жестко, и угол наклона мачты не подлежит регулировке для этого типа устройств.

Полууниверсальные копры устанавливаются на поворотную платформу с ненаклоняемой мачтой и на неповоротную платформу с наклоняемой мачтой.

Универсальные копры фиксируются на поворотной платформе и оснащаются мачтой с переменным углом наклона, с регулируемым вылетом, с самоходным шасси.

Специализированные копры представляют собой различные комбинации простых, полууниверсальных, универсальных копров, обеспечиваются вспомогательными потенциалами для произведения работ определенной направленности.

Ненаклоняемая мачта применяется для работ, направленных на забивание вертикальных свай, наклоняемые мачты предназначны для создания погружения вертикальных и наклонных свай, шунтов, оболочек.

Относительно типа ходового оборудования копровые устройства различаются по условиям области использования. Катки и рельсоколесный ход применяются для тяжелого оборудования, установленного на одном месте. Пневмоколесный ход используется достаточно редко, так как перемещение оборудования производится на небольшое расстояние, при этом эксплуатация возможна только на сильных опорных поверхностях. Гусеничный ход широко используется для копровых гусеничных агрегатов, применяемых в строительстве, изготавливаются большой массой, с высокой степенью подвижности, не так требовательны к качеству опорной поверхности и гладкости рабочей площади.

Относительно уровня мобильности можно сказать, что передвижные копровые агрегаты, получившие название буксируемых, изготавливаются без наличия личного привода ходового оборудования, устанавливаются на шасси машин различного типа. Самоходные копровые агрегаты перемещаются самостоятельно на дистанции, устанавливаемые для разнообразного ходового оборудования отдельным образом. Рельсоколесные машины считаются обладающими минимальной мобильностью, так как двигаются по периметру рабочей площадки. Гусеничные агрегаты обладают большей мобильностью, совершают движение в пределах нескольких километров. Наиболее мобильными являются пневмоколесные копры, которые не ограничиваются в расстояниях перемещения.

В зависимости от вида привода механический привод отличается простотой, надежностью, монтаж может производиться на месте. Отрицательными характеристиками считаются неудобство, приложение достаточно значительных усилий для создания движения рычагами управления, высокая трудоемкость, довольно частое техническое обслуживание, неэкологичное устройство в связи с использованием большого количества смазочных веществ.

Электрический привод, в основном автоматизированный, является удобным при эксплуатации, простым, надежным и экологически пригодным. Недостаток – возможность поражения электрическим током, ремонт нельзя произвести на месте, для обслуживания необходим квалифицированный персонал.

Гидравлический привод определяется как удобный при эксплуатации, надежный, безопасный для управления персоналом, который можно без затруднений автоматизировать. Недостаток – экологически небезопасен, ремонтные работы не производятся на месте.

Пневматический привод – удобный в управлении, автоматизируется, простой, надежный, ремонтируется на месте, не опасен для персонала, обладает, по сравнению с гидравлическим, большей экологической безопасностью. Недостатки – очень массивное устройство с наличием компрессорного оборудования повышенного шума, исполнительные устройства больших размеров.

Комбинированные приводы используются как вариант сочетания приводов различного вида, исключающих их недостатки. Электромеханические приводы являются сочетанием электродвигателя и механического редуктора, которые устанавливаются на приводном рабочем аппарате, при этом механическая энергия не передается вращающимися валами, цепями и т. д. на значительные расстояния. Электрогидравлические приводы, пневмогидравлические приводы представляют собой в основном гидравлические приводы, при этом передача управляющих сигналов производится с помощью электрического тока и сжатого воздуха соответственно.

Коробка подач

Коробка подач – механизм, являющийся важной составной частью токарно-винторезных станков, предназначен для передачи вращения от шпинделя станка к ходовому валу (или ходовому винту), служит для изменения скорости движения, подачи суппорта (т. е. величины подачи). Вращательное движение к коробке подач передается от шпинделя токарно-винторезного станка через специальный реверсивный механизм (так называемый трензель) и гитару со сменными губчатыми колесами. Такая схема коробки подач применялась в токарно-винторезных станках, выпускавшихся на советских предприятиях в 70—80-х гг. ХХ в. (которые в настоящее время находятся в эксплуатации на некоторых предприятиях промышленнохозяйственного комплекса России). Коробка подач на указанных станках размещалась в левой части станка под передней бабкой. Коробка подач токарно-винторезного станка обеспечивает подачу и необходимый шаг резьбы при нарезании. Внутри коробки подач находится механизм передачи вращения от гитары станка к ходовому валу (или ходовому винту).

Важной составной частью коробки подач является множительный механизм с зубчатыми колесами (с числом зубьев – 18; 28; 15; 30; 45; 48) и специальной муфтой. Вращение множительного механизма коробки подач передается на вал механизма передачи движения, далее на ходовой вал (или ходовой винт), на котором установлены зубчатые колеса с числом зубьев 28; 28; 56; 56. В коробке подач имеются еще две муфты, из которых вторая – обгонная.