Giaranna: gach rud atá uait faoi na sprockets seo

An giaranna Tá an iliomad meicníochtaí reatha iontu, ó chloganna analógacha, go hinnill feithiclí, giarbhoscaí, trí robots, printéirí, agus go leor córais mheicitreónacha eile. Buíochas leo, is féidir córais tarchurtha a dhéanamh agus dul níos faide ná gluaiseacht a tharchur, is féidir leo é a athrú freisin.

Dá bhrí sin, is eilimintí an-tábhachtach iad a ba chóir go mbeadh a fhios agat conas a oibríonn siad Go ceart. Ar an mbealach sin, is féidir leat na giaranna cearta a úsáid le haghaidh do thionscadail agus tuiscint níos fearr a fháil ar an gcaoi a bhfeidhmíonn siad ...

Cad is fearas ann?

Tá córais slabhra, córais ulóige, rothaí cuimilte, srl. Iad go léir córais tarchurtha lena buntáistí agus a míbhuntáistí. I ngach ceann díobh, seasann an córas fearas amach, ar gnách leo a n-airíonna:

• Is féidir leo fórsaí móra a sheasamh mar gheall ar a gcuid fiacla gan sleamhnú, mar a tharlódh do rothaí frithchuimilte nó ulóga.
• Is córas inchúlaithe é, atá in ann cumhacht nó gluaiseacht a tharchur sa dá threo.
• Ligeann siad rialú gluaiseachta an-beacht, mar atá le feiceáil sa mótair stepper, mar shampla.
• Ligeann siad córais dhlúth tarchuir a chruthú os comhair na slabhraí nó na n-ulóg.
• Is féidir méideanna éagsúla a chur le chéile chun cur isteach ar rothlú gach ais. Go ginearálta, nuair a úsáidtear dhá sprocket, tugtar an roth agus an pinion beag ar an bhfearas is mó.

Un fearas nó cogwheel níl ann ach cineál roth le sraith fiacla snoite ar a imeall seachtrach nó istigh, ag brath ar an gcineál fearas atá ann. Beidh na sprockets seo ag gluaiseacht go rothlach chun chasmhóimint a ghiniúint ar na seaftaí a bhfuil siad ceangailte leo, agus is féidir iad a ghrúpáil le chéile chun córais fearas níos casta a ghiniúint, agus a gcuid fiacla a fheistiú le chéile.

Ar ndóigh, chun é sin a dhéanamh indéanta, cineál agus méid na bhfiacla caithfidh sé a mheaitseáil. Seachas sin beidh siad neamh-chomhoiriúnach agus ní oirfeadh siad. Pléitear na paraiméadair seo sa chéad chuid eile ...

Páirteanna de ghiar

Le go n-oirfeadh dhá ghiar le chéile, d’fhéadfaí trastomhas agus líon na bhfiacla a athrú, ach caithfidh siad meas a bheith acu ar shraith fachtóirí arb iad na giaranna a dhéanann iad a bheith comhoiriúnach lena chéile, mar an cineál fiacail a úsáideann siad, na toisí, srl.

Mar a fheiceann tú san íomhá roimhe seo, tá codanna éagsúla i bhfearas ba chóir go mbeadh a fhios agat:

• Septum nó airm: is í an chuid atá i gceannas ar an gcoróin agus an ciúb a cheangal d’fhonn an ghluaiseacht a tharchur. Is féidir leo a bheith níos mó nó níos lú tiubh, agus beidh a chomhdhéanamh agus a neart ag brath den chuid is mó ar neart agus meáchan. Uaireanta déantar iad a tholladh de ghnáth chun meáchan a laghdú, uaireanta eile roghnaítear deighilt sholadach.
• Ciúb: is í an chuid ina bhfuil an seafta tarchuir gluaiseachta ceangailte agus atá ceangailte leis an laindéal.
• Corona: is é seo achar na bhfearas inar gearradh na fiacla. Is é an rud is tábhachtaí é, ós rud é go mbeidh comhoiriúnacht, iompar agus feidhmíocht na bhfearas ag brath air.
• Fiacail: tá sé ar cheann de na fiacla nó protrusions an choróin. Is féidir an fiacail a fhoroinnt ina chodanna éagsúla:
  • Crest: an bhfuil an chuid seachtrach nó barr an fhiacail ann.
  • Aghaidh agus cliath: an bhfuil an chuid uachtarach agus íochtarach de thaobh an fhiacail, is é sin, an dromchla teagmhála idir dhá roth fearas a dhéanann mogalra.
  • Valle: is é an chuid íochtarach den fhiacail nó den limistéar idirmheánach é idir dhá fhiacla, áit a mbeidh suaitheantas roth fiaclach eile a mbeidh sí ag dul léi.

Gineann sé seo go léir sraith de céimseata coróin a dhéanfaidh idirdhealú idir cineálacha agus airíonna giaranna:

• Imlíne fréimhe: marcann sé gleann nó bun na bhfiacla. Is é sin, teorannaíonn sé trastomhas istigh an ghiar.
• Imlíne primitive: bunaíonn sé an deighilt idir an dá chuid de thaobh an fhiacail: aghaidh agus taobh. Is paraiméadar an-tábhachtach é, ós rud é go sainmhínítear na cinn eile go léir bunaithe air. Roinnfidh sé an fiacail ina dhá chuid, an dedendum agus an aguisín.
  • Cos fiacail nó dedendum: is é an t-achar íochtarach den fhiacail atá idir an imlíne bhunaidh agus imlíne na fréimhe.
  • Ceann fiacail nó aguisín: limistéar uachtarach an fhiacail, a théann ón imlíne bhunaidh agus ón imlíne seachtrach.
• Imlíne ceann- marcálfaidh suaitheantas na bhfiacla, is é sin, trastomhas seachtrach an ghiar.

Mar is féidir leat a shamhlú, ag brath ar an choróin, trastomhas agus cineálacha fiacla, is féidir leat fearas a athrú de réir:

• Líon na bhfiacla: saineoidh sé an cóimheas giair agus tá sé ar cheann de na paraiméadair is cinnte chun a iompar i gcóras tarchurtha a chinneadh.
• Airde fiacail: an airde iomlán, ón ngleann go dtí an iomaire.
• Céim chiorclach: an fad idir cuid amháin den fhiacail agus an chuid chéanna den chéad fhiacail eile. Is é sin, cé chomh fada óna chéile atá na fiacla, a bhfuil baint acu leis an líon freisin.
• Espesor: an bhfuil tiús an ghiar.

Feidhmchláir Ghearráin

an feidhmchláir fearas tá go leor ann, mar a dúirt mé cheana. Is iad seo a leanas cuid dá fheidhmeanna praiticiúla:

• Giarbhoscaí feithiclí.
• Mótair stepper chun rialú a chasadh.
• Buamaí hiodrálacha.
• Innill de gach cineál, mar shampla eilimintí tarchuir cas nó gluaiseachta.
• Meicníochtaí difreálacha.
• Printéirí chun na cinn nó na rollóirí a bhogadh.
• Robots chun páirteanna a bhogadh.
• Innealra tionsclaíoch.
• Cloig analógacha.
• Fearais tí le páirteanna meicniúla.
• Feistí leictreonacha le páirteanna gluaiste.
• Mótair ag oscailt dorais.
• Bréagáin soghluaiste.
• Innealra feirme.
• Aerloingseoireacht.
• Táirgeadh fuinnimh (gaoth, teirmeach, ...).
• etc.

Féadfaidh tú smaoineamh ar an iliomad feidhmchlár eile do do thionscadail le Arduino, robots, srl. Is féidir leat a lán meicníochtaí a uathoibriú agus imirt le luasanna, srl.

Cineálacha giaranna

De réir a fhiacla agus tréithe an ghiar féin, tá agat cineálacha éagsúla giaranna ar do mhéar, gach ceann acu lena buntáistí agus a míbhuntáistí, mar sin tá sé tábhachtach an ceann ceart a roghnú do gach iarratas.

An cineálacha is coitianta fuaime:

• Sorcóireach: úsáidtear iad le haghaidh aiseanna comhthreomhara.
  • Díreach: is iad na cinn is coitianta iad, a úsáidtear nuair is gá fearas simplí gan luasanna an-ard.
  • Helical: is leagan beagán níos airde iad de na cinn roimhe seo. Iad socraítear na fiacla i gcosáin comhthreomhara helix timpeall sorcóir (singil nó dúbailte). Tá buntáiste soiléir acu ar riteoga, mar shampla a bheith níos ciúine, oibriú ar luasanna níos airde, níos mó cumhachta a tharchur, agus gluaiseacht níos aonfhoirmí agus níos sábháilte a bheith acu.
• Conical: úsáidtear iad chun gluaiseacht a tharchur idir aiseanna a chuirtear ag uillinneacha éagsúla, fiú ag 90º.
  • Díreach: úsáideann siad fiacla díreacha agus roinneann siad tréithe leis na cinn dhíreacha sorcóireacha.
  • Bíseach: sa chás seo, tacaíonn siad le luasanna agus fórsaí níos airde, mar a tharla do helicals.
• Fearas inmheánach: in ionad na fiacla nó an choróin a bheith snoite ar an taobh amuigh, tá siad acu ar an taobh istigh. Níl siad chomh coitianta, ach úsáidtear iad le haghaidh feidhmchlár áirithe freisin.
• Planetariums: is tacar giaranna é a úsáidtear i gcórais tarchuir áirithe ina bhfuil giar lárnach ann a rothlaíonn cinn níos lú eile. Sin é an fáth go bhfuil an t-ainm sin air, mar is cosúil go bhfuil siad ag fithisiú.
• Scriú gan deireadh: is fearas coitianta é i roinnt meicníochtaí tionsclaíocha nó leictreonacha. Úsáideann sé giar a bhfuil a fhiacla gearrtha i gcruth bíseach. Gineann siad luas an-seasmhach agus gan tonnchrith ná torann. Is féidir leo tarchur chuig roth díreach fiaclach a bhfuil a ais díreach go dtí an scriú gan deireadh.
• Raca agus pinion: is tacar giaranna é atá coitianta freisin i roinnt meicníochtaí agus a cheadaíonn gluaiseacht rothlach ais a athrú go gluaiseacht líneach nó a mhalairt.

Má fhreastalaíonn tú ar A chomhdhéanamh, is féidir leat idirdhealú a dhéanamh freisin idir ábhair mar:

• MiotailDe ghnáth déantar iad de chineálacha éagsúla cruach, cóimhiotail chopair, cóimhiotail alúmanaim, iarann ​​teilgthe nó iarann ​​teilgthe liath, cóimhiotail mhaignéisiam, srl.
• Plaistigh: a úsáidtear i leictreonaic, bréagáin, srl. Is giaranna polacarbónáite, polaimíd nó PVC iad, roisíní aicéatacha, polyetheretherketone PEEK, polytetrafluoroethylene (PTFE), agus polaiméirí criostail leachtacha (LCP).
• MADERA: níl siad coitianta, ach amháin i sean-mheicníochtaí nó i mbréagáin áirithe.
• daoine eile: is dóigh go n-úsáidtear snáithíní nó ábhair shonracha eile i gcásanna an-sainiúla.

Cá háit a ndéanfaidh tú giaranna a cheannach?

Tú faigh cineálacha éagsúla giaranna i go leor siopaí meicniúla nó leictreonaice. Mar shampla, seo roinnt samplaí:

• Trealamh fearas mótair plaisteacha. Le 64 cineál éagsúil.
• Trealamh fearas plaisteach le 75 cineál éagsúil do mhótair agus róbataic.
• Kit de 16 chuid miotail éagsúla, lena n-áirítear helicals.
• Trealamh fearas fearsaidí plaisteacha.

Tá na táirgí seo beag i méid, má theastaíonn giaranna níos mó uait is dócha nach bhfaighidh tú iad chomh furasta sin. Chomh maith leis sin, má theastaíonn rud an-sonrach uait, is féidir le go leor ceardlann castaí é a dhéanamh duitse. an Printéirí 3D tá siad ag cabhrú le déantóirí a gcuid giaranna féin a chruthú.

Ríomhaireachtaí bunúsacha do chórais sprocket

Mar a fheiceann tú sa GIF seo, caithfidh tú a thuiscint nuair a dhéanann dhá ghiar mogalra, an dá aiseanna rothlóidh sé sa treo eile agus ní sa chiall chéanna. Mar a fheiceann tú, má fhéachann tú ar an rue garbh dearg tá sé ag casadh ar dheis, agus an ceann gorm ag casadh ar chlé.

Dá bhrí sin, chun ais rothlú sa treo céanna bheadh ​​sé riachtanach roth breise eile a chur leis, mar an ceann glas. Ar an mbealach sin, rothlaíonn dearg agus glas sa treo céanna. Tá sé seo toisc, de réir mar a rothlaíonn gorm ar chlé, agus é ag gabháil gorm-uaine, aisiompóidh glas treo an uainíochta arís, ag sioncrónú le dearg.

Ceann eile de na rudaí is féidir a thuiscint sa GIF sin luas cas. Dá mbeadh an trastomhas agus an líon céanna fiacla ag na giaranna go léir, bheadh ​​na seaftaí go léir ag rothlú ag an luas céanna. Ar an láimh eile, nuair a athraítear uimhir / trastomhas na fiacail, athraítear an luas freisin. Mar a fheiceann tú sa chás seo, is é dearg an ceann a rothlaíonn an ceann is gasta, toisc go bhfuil trastomhas níos lú aige, agus spins ghorm ar luas meánach agus is glas an ceann is lú a shníonn.

Mar fhreagra air seo, is féidir smaoineamh gur féidir na luasanna a athrú ag imirt leis na méideanna. Tá tú ceart, díreach mar is féidir le rothar é a dhéanamh leis na gearshifts nó déanann an giarbhosca é le cóimheasa fearas carr. Agus ní amháin sin, is féidir leat ríomhanna a dhéanamh ar an luas cas.

Nuair a bhíonn dhá ghiaranna casta agat, ceann amháin beag (pinion) agus ceann mór eile (roth), d’fhéadfadh an méid seo a leanas tarlú:

• Má shamhlaímid go gcuirtear an mótar nó an tarraingt i bhfeidhm ar an phingin agus go dtiomáintear an roth, cé go rothlaíonn an pinion ag luas ard, agus roth níos mó aige, déanfaidh sé é a mhoilliú, ag gníomhú mar a laghdaitheoir. Ní rothlódh an dá acastóir ag an luas céanna ach amháin má bhí siad den mhéid céanna (pinion = roth).
• Ar an láimh eile, má shamhlaímid gurb í an roth a bhfuil an tarraingt air agus go gcuirtear luas i bhfeidhm, fiú má tá sé íseal, beidh an pinion ag casadh níos gasta, ós rud é go bhfeidhmíonn a méid beag mar iolraitheoir.

Ríomhaireachtaí tarchuir fearas

Nuair a thuigfidh tú é seo, is féidir leat ríomhanna córais tarchuir shimplí a dhéanamh idir dhá ghiar trí iarratas a dhéanamh an fhoirmle:

N1 Z1 = N2 Z2

I gcás gurb é Z líon na bhfiacla i giaranna 1 agus 2 atá mogaithe agus gurb é N luas rothlaithe na seafta i RPM (réabhlóidí in aghaidh an nóiméid nó réabhlóidí in aghaidh an nóiméid). Le haghaidh ejemplo, samhlaigh é sin sa GIF thuas, chun:

• Dearg (tiomáint) = 4 fhiacla agus tá an mótar ag cur luas rothlaithe i bhfeidhm ar a seafta 7 RPM.
• Gorm = 8 fiacla
• Glas = 16 fiacla

Más mian leat an cas sa chóras seo a ríomh, ní mór duit luas an ghorm a ríomh ar dtús:

4 7 = 8 z

z = 4 7/8

z = 3.5RPM

Is é sin, bheadh ​​an seafta gorm ag casadh ag 3.5 RPM, rud beag níos moille ná an 4 RPM den cheann dearg. Má theastaigh uait cas glas a ríomh, anois go bhfuil luas gorm ar eolas agat:

8 3.5 = 16 z

z = 8 3.5/16

z = 1.75

Mar a fheiceann tú, casadh glas ag 1.75 RPM, atá níos moille ná gorm agus glas. Agus cad a tharlódh má tá an mótar suite ar an ais ghlas agus an roth tiomána ag rothlú ag 4 RPM, ansin bheadh ​​an rothlú 8 RPM le haghaidh gorm, 16 RPM le haghaidh dearg.

Dá réir sin, nuair a bhíonn an roth tiomána beag, baintear luas níos ísle amach ar an seafta deiridh, ach fórsa níos mó. Sa chás gurb í an roth mór a iompraíonn an tarraingt, gnóthaíonn an roth beag luas níos mó, ach níos lú fórsa. Mar gheall ar ann cumhachtaí nó chasmhóiminte difriúil? Féach ar an bhfoirmle seo:

P = T ω

Nuair is é P an chumhacht a tharchuireann an seafta i vata (W), is é T an chasmhóimint fhorbartha (Nm), ω an treoluas uilleach ag a rothlaíonn an seafta (rad / í). Má choinnítear cumhacht an mhótair agus má dhéantar luas an uainíochta a iolrú nó a laghdú, athraítear T. freisin. Tarlaíonn an rud céanna má choinnítear T seasmhach agus má athraítear an luas, ansin athraítear P.

Is dócha go mbeidh tú ag iarraidh a ríomh má rothlaíonn ais ag X RPM, cá mhéad a chuirfeadh sí ar aghaidh go líneach, is é sin, an treoluas líneach. Mar shampla, samhlaigh go bhfuil mótar DC agat sa cheann dearg agus ar an ais ghlas tá roth curtha agat ionas go mbeidh mótar ag taisteal ar dhromchla. Cé chomh tapa a rachadh sé?

Chun seo a dhéanamh, níl le déanamh agat ach imlíne na mbonn atá suiteáilte agat a ríomh. Chun seo a dhéanamh, déan an trastomhas a iolrú faoi Pi agus tabharfaidh sé an imlíne duit. A fhios agam cad is féidir leis an roth dul chun cinn le gach cas agus ag cur san áireamh gach casadh gach nóiméad, is féidir an luas líneach a fháil ...

Taispeánann mé físeán duit anseo ionas gur féidir leat é a thuiscint ar bhealach níos fearr:

Ríomhaireachtaí le haghaidh péisteanna agus sprocket

Maidir le fearas péisteanna agus sprocket, is féidir a ríomh leis an bhfoirmle:

i = 1 / Z.

Tá sé seo amhlaidh toisc go meastar an scriú sa chóras seo mar sprocket fiacail amháin atá gearrtha go héiliúil. Mar sin má tá sprocket 60 fiacail agat, mar shampla, ansin 1/60 a bheidh ann (ciallaíonn sé seo go gcaithfeadh an scriú 60 uair a chasadh chun an sprocket 1 chas a chríochnú). Ina theannta sin, is meicníocht é nach bhfuil inchúlaithe cosúil le cinn eile, is é sin, ní féidir an sprocket a rothlú ionas go rothlaíonn an péiste, ní féidir ach an péiste a bheith mar seafta tiomána anseo.

Ríomhaireachtaí raca agus pinion

Don chóras Raca agus pinion, athraíonn na ríomhanna arís, sa chás seo tá siad:

V = (p Z N) / 60

Is é sin, iolraigh páirc na bhfiacla pinion (i méadair), faoi líon na bhfiacla pinion, agus faoi líon na n-casadh pinion (i RPM). Agus é sin roinnte ar 60. Mar shampla, samhlaigh go bhfuil córas agat le pinion 30 fiacail, páirc 0.025m, agus luas casadh 40 RPM:

V = (0.025) / 30

V = 0.5 m / s

Is é sin, chuirfeadh sé leath mhéadar ar aghaidh gach soicind. Agus, sa chás seo, tá sé inchúlaitheIs é sin, má bhogtar an raca go fadaimseartha, is féidir an pinion a dhéanamh chun rothlú.

D’fhéadfá a ríomh fiú cá fhad a thógfadh sé taisteal achar trí smaoineamh ar an bhfoirmle do gluaiseacht líne aonfhoirmeach (v = d / t), is é sin, má tá an treoluas cothrom leis an bhfad arna roinnt ar am, ansin glantar am:

t = d / v

Dá bhrí sin, agus an luas agus an fad is mian leat a ríomh cheana féin, mar shampla, samhlaigh gur mhaith leat a ríomh cá fhad a thógfadh sé taisteal 1 mhéadar:

t = 1 / 0.5

t = 2 shoicind

Tá súil agam gur chabhraigh mé leat an t-eolas is riachtanaí ar a laghad a fháil faoi ghiaranna, ionas go dtuigeann tú conas a oibríonn siad agus conas is féidir leat iad a úsáid chun do bhuntáiste i do thionscadail amach anseo.