Простейшие механизмы

Леонардо да Винчи был одним из первых, кто изобрел простейшее устройство для определения механических свойств железных проволок при растяжении. Метод заключался в следующем: один конец проволоки жестко закреплялся на перекладине, а ко второму концу прикреплялось ведерко, в которое засыпалась дробь. Метод квазистатического растяжения проволоки путем увеличения количества дроби позволил установить, что короткие проволоки прочнее длинных. Этот принцип испытания, введенный более 500 лет назад, был положен впоследствии для определения механический свойств металла при квазистатическом нагружении. Современные испытательные машины доведены до совершенства, так как оснащены компьютерами и позволяют не только задавать необходимый режим нагружения, но и рассчитывать прочность на разрыв, пластичность и другие свойства деформируемого образца. Для учета реакции металла на внешнее воздействие, зависящей от способа приложения нагрузки, были выделены кроме квазистатических испытаний на разрыв, также испытания на удар (ударная вязкость), циклическое нагружение (усталость), статические нагружение (ползучесть) и другие виды.

МОЕЧНЫЙ ЖЁЛОБ - простейшее устройство для мокрого гравитационного обогащения полезных ископаемых (длинный наклонный жёлоб с поперечными рифлями). Действие М.ж. осн. на использовании разницы в скоростях падения частиц разл. формы, крупности и плотности в движущемся потоке воды. М.ж. используется при обогащении углей, руд, песков, россыпей.

ПЕСКОСТРЁЛЬНАЯ МАШИНА - машина, применяемая при изготовлении литейных стержней в нагреваемых и холодных стержневых ящиках с окончат, отверждением стержней в них. П.м. отличается от пескодувной машины более соверш. конструкцией выдувного механизма, обеспечивающего большую скорость выдуваемой смеси. Смесь уплотняется при ударе струи и торможении частиц смеси о стенки ящика. На П.м. можно также изготовлять литейные формы. ПЕСКОСТРУЙНАЯ ОБРАБОТКА - обработка (преим. очистка) фасадов зданий, металлич. поверхностей перед их окрашиванием и т.д. Осуществляется пескоструйными аппаратами, подающими струю сжатого воздуха со взвеш. в нём частицами песка на обрабатываемую поверхность. ПЕСОЧНЫЕ ЧАСЫ - простейшее устройство для отсчёта промежутков времени, определяемых по длительности пересыпания определ. объёма песка под действием собств. веса. П.ч. представляют собой два одинаковых конусообразных стекл. сосуда, располож. один над другим, соединённых узкой частью, образующей горловину, через к-рую может равномерно пересыпаться песок. После освобождения верх, сосуда часы переворачивают, процесс повторяется. П.ч. известны с глубокой древности; получили распространение в ср. века (напр., корабельные четырёхчасовые вахтенные часы); используются для измерения обычно небольших промежутков времени, в течение к-рого совершается к.-л. процесс (напр., мед. процедура).

ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ — простейшее устройство, разрывающее электрич. цепь, если сила тока превысит допустимое значение. П. п. включают последовательно в электрич. цепь. Представляет собой проволоку, стержень или пластину из легкоплавкого металла (обычно из цинка или серебра), к-рая под действием тока разогревается и плавится. С увеличением силы тока время срабатывания П. п. уменьшается. При низком электрнч. напряжении (до 1000 В) П. п. выпускаются на номин. силу тока от 6 до 1000 А и предельную силу тока — 17 кА, при высоком напряжении (до 110 кВ) — на номин. силу тока 2—400 А.

«Горячий ящик» — простейшее устройство для использования солнечных лучей

На фиг. 57 показано простейшее устройство для установки собранных посредством

Центр о б ежная заливка. Простейшее устройство (на токарном станке) для заливки крупных деталей показано на фиг. 60. Подогрев детали после её выверки и закрепления на планшайбе станка производят при помощи газовой горелки, охлаждение осуществляется сжатым воздухом или струёй воды. При центробежной залавке необходимо надёжное закрепление подшипников, правильное центрирование, уравновешенность и тепловая изоляция их от патрона шпинделя станка. Устройство для центробежной заливки должно быть закрыто защитным кожухом.

Простейшее устройство для подогрева газа — это свободно горящая в воздухе электрическая дуга (рис. 11-1,а), на оси которой может достигаться температура до 7000 К. Если через такую дугу вдоль ее оси принудительно продувать газ, то мы получим схему простейшего устройства для электродугового нагрева газа (рис. 11-1,6). В разрядной камере происходит переход электрической энергии в тепловую энергию газа, и затем газ в виде струи вытекает через сопло с большой скоростью. Температура газа, нагретого в таком устройстве, намного превышает температуру фазовых превращений теплозащитных материалов; химический состав газа практически может быть любым.

Простота конструкции и эксплуатации контактных экономайзеров является причиной того, что в настоящее время отсутствуют специально разработанные системы их комплексного автоматического регулирования, а система автоматики не входит в комплект поставки экономайзеров ЭКБ и других модификаций. На ряде объектов экономайзеры не автоматизированы и работают без какого-либо специального наблюдения. Но на многих других объектах эксплуатационниками выполнена на месте элементарная автоматизация работы отдельных узлов, в первую очередь п°ре-качивающего насоса, обеспечивающая включение его при достижении предельного уровня воды в водяном объеме и выключение при опорожнении водяного объема. Импульс поступает от поплавкового клапана. Такое простейшее устройство было осуществлено еще на первом опытно-промышленном экономайзере в Киеве в 1959 г.

1 От редактора. Утепление холодных воронок нашло широкое применение и в СССР при реконструкции топок, сжигающих антрацитовый штыб, как простейшее устройство, требующее минимальных конструктивных переделок котла при переходе с сухого на жидкое шлакоудаленме.

Автором предложен способ интенсификации теплоотдачи в вертикально-трубных испарителях морской воды введением в нагреваемый рассол пузырьков воздуха [25]. Подсос воздуха к трубкам греющей батареи испарителя осуществляется через приставку воздушного жиклера (рис. 49), представляющую собой простейшее устройство из двух обойм и набора сменных шайб (жиклеров) с калиброванными отверстиями (d = 0,[-^ 1 мм), установленное на фланце грязевика испарителя. Обоймы через трехходовой и запорный клапаны соединяются с водяным пространством грязевика греющей батареи испарителя (например, испарителя «Атлас», рис. 50).

Краткий исторический очерк. Простейшие механизмы (рычажные, зубчатые и др.) были известны с давних времен; постепенно шел процесс их исследования, совершенствования и внедрения в практику с целью облегчить труд человека, повысить производительность труда.

Длительная практика построения механизмов привела к тому, что были созданы простейшие механизмы, которые можно подразделить на следующие виды: рычажные и кулачковые механизмы, зубчатые и червячные передачи, механизмы прерывистого движения, фрикционные передачи, винтовые механизмы, передачи с гибкими связями, механизмы с электрическими, гидравлическими и пневматическими устройствами. Такое разделение может быть названо практической классификацией. Она учитывает функциональное назначение механизмов, их конструктивные особенности и кинематические свойства.

Краткий исторический очерк. Простейшие механизмы (рычажные, зубчатые и др.) были известны с давних времен; постепенно шел процесс их исследования, совершенствования и внедрения в практику с целью облегчить труд человека, повысить производительность труда.

2а. Простейшие механизмы с двумя степенями свободы состоят из трех звеньев. На рис. 160 показаны трехзвенные механизмы с двумя степенями свободы.

Изложенный метод применим и для механизмов, содержащих высшие кинематические пары. Простейшие механизмы с высшими кинематическими парами, распространенные в практике, являются трехзвенными и содержат зубчатые и кулачковые пары. Обе кинематические пары при передаче движения между параллельными осями заменяются одним звеном с двумя элементами вращательных кинематических пар (см. рис. 2.7, з) и между пересекающимися или скрещи-

Простейшие механизмы для передачи непрерывного вращательного движения включают три звена (ведущее, ведомое и стойку).

Из рассмотренных примеров следует, что в ряде случаев заменяющими являются простейшие механизмы с низшими парами: четырехшарнирные (см. рис. 145); кривошипно-шатунные (см. рис. 146); кулисные (см. рис. 147).

В предыдущих главах рассматривались кинематические пары и простейшие механизмы, построенные из звеньев, образующих такие пары. Рассмотрим теперь способы образования самих звеньев из отдельных деталей, так как в большинстве случаев звенья конструируют составными по следующим причинам:

Прикладная механика является одной из старейших отраслей наук, возникновение и развитие которой обусловлено потребностями практики. Известно, например, что при постройке египетских пирамид применялись простейшие механизмы и механические устройства: рычаги, блоки, наклонная плоскость. Однако дальнейшее развитие теории механизмов и машин следует отнести к значительно более поздним временам, когда в результате накопления опыта стали возможными некоторые обобщения и частично выкристаллизовались методы этой науки. В этом смысле датой рождения науки о машинах и механизмах можно считать конец XVIII в. Задачи теории механизмов и машин рассматривались ранее в курсах прикладной механики, выделившейся из состава теоретической механики более 180 лет тому назад. Теория механизмов и машин оформилась как самостоятельная ветвь науки в XX в.

Возможны различные сочетания указанных механизмов, например кулачково-рычажный, рычажно-шаговый, кулачково-ша-говый и др. [72 ]. Кроме того, в соответствии с решаемой кинематической задачей эти простейшие механизмы могут быть значительно усложнены известным методом наслоения групп Ассура [1, 46, 83].

1. Простейшие механизмы с твердыми звеньями, имеющие две степени свободы, состоят из трех звеньев, включая стойку. На фиг. 58 показаны различные механизмы такого типа с поступательными и вращательными парами.