Jak to działa - Stare, Dokumenty(eboki programy i inne), Jak to działa
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
jak to działa
Stare, chwalebne
1
nad różnym urządzeniami, których przeznacze-
nia i zasad działania nie możemy czasem zrozu-
mieć, ale które poddane „kuracji odmładzającej”
w warunkach dzisiejszej technologii mogą jeszcze po-
kazać lwi pazur, a na pewno są pięknym świadec-
twem pomysłowości i zdolności dawnych mistrzów.
Zawsze mi żal samochodów z napędem paro-
wym. Dane amerykańskiego samochodu braci Stanle-
yów z 1906 roku są jeszcze dziś imponujące: silnik pa-
rowy, trzystopniowy, o masie 14 kg (tak!!!) pozwalał
na osiągnięcie prędkości 206,4 km/h! Kocioł ważył ok.
35 kg. Czas potrzebny na uruchomienie samochodu po
nocy wynosił około 5 minut, a start podczas jazdy
przerywanej, np. po mieście, dzięki palnikowi dyżur-
nemu – był natychmiastowy. Samochód nie potrzebo-
wał skrzyni biegów i sprzęgła, Ruszał pod pełnym ob-
ciążeniem, pod górę, bez żadnych problemów. Idealny
byłby do jazdy w korkach: silnik parowy można prze-
cież bez katowania sprzęgła, hamulca i skrzyni bie-
gów – włączać i wyłączać nawet 100 razy na minutę,
bez żadnej szkody dla jego mechanizmów!
35
konstrukcje..
Kazimierz Topór
W
arto odwiedzać Muzeum Techniki i podumać
jak to działa
2
wych i czekających na
restyling, bo jeszcze dziś
w przemądrzałym świecie
komputerów mogą poka-
zać, co potrafią.
Dla ciekawych i sen-
tymentalnych – kilka me-
chanizmów – z myszką, ale
wciąż atrakcyjnych.
W dobie, gdy nie było
jeszcze elektryczności, istnia-
ły – tak jak i dzisiaj – potrzeby
podnoszenia i manipulowania róż-
nymi ciężarami. Powstała wtedy ca-
ła masa różnych dźwigników i wciąga-
rek, bardzo sprytnych i ciekawych kon-
strukcyjnie.
Rys. przedstawia konstrukcję takiej
wciągarki z tzw. bezpieczną korbą. Tak na
oko nie widać w niej nic szczególnego. Przyj-
rzyjmy się jednak bliżej jej konstrukcji.
Korba 1, przy wciąganiu ciężaru obraca
nakrętkę 2, która ma tendencję nakręcania się
na gwint wałka 3. Nakręcając się – zaciska
sprzęgło cierne, złożone z płytki z materiału
ciernego 5 i dwóch stalowych elementów: ko-
ła zapadkowego 4 i tarczy 6, z tym że ta tar-
cza 6 jest związana z wałkiem 3 za pomocą
kołka. Wsteczny ruch korby jest uniemożli-
wiony przez zapadkę 7, zazębiającą się z ko-
łem zapadkowym 4. „Towar”, podnoszony,
jedzie do góry. Jeżeli jednak chcemy go nieco
opuścić, to wystarczy cofnąć korbę ruchem
wstecznym w stosunku do ruchu podnosze-
nia, a to spowoduje poluzowanie się zaciśnię-
tej płytki ciernej i pod ciężarem towaru wcią-
garka zacznie się obracać ruchem wstecz-
nym. Wykonując korbą ruchy w prawo i w le-
wo możemy precyzyjnie manewrować podno-
szonym ciężarem, nie narażając się na to, że
korba po odrzuceniu zapadki (tak działa
większość nowoczesnych wciągarek ręcz-
nych) odbije i uderzy nas w dłoń. Opisana konstrukcja
liczy sobie, wg niestety niezbyt dokładnych danych,
na pewno ponad 150 lat, a może więcej!
Drugim takim ciekawym mechanizmem jest
tzw. podnośnik różnicowy, przedstawiony na rys. .
Obracając korbą 1, powodujemy obrót koła zębatego
stożkowego 2, zazębionego z kołem 3. Koło to ma na-
gwintowany otwór i współpracuje ze śrubą podnoszą-
cą 4. Jego obrót powoduje więc podnoszenie się śruby
w górę. Jednocześnie jednak koło zębate stożkowe 5,
osadzone na wałku korby, obraca kołem zębatym 6,
które jest połączone ze śrubą wpustem 9, dzięki cze-
mu może śrubą obracać, wkręcając ją z powrotem.
W rezultacie współpracy tych wszystkich kół śruba
Był to też samochód z silnikiem w zasadzie
wielopaliwowym. Po łatwej wymianie palnika, można
było jeździć: na olej napędowy na naftę, benzynę lub
alkohol! Mało kto wie, że takie silniki były stosowane
do napędu... samolotów!
Szkoda, że te 100 lat rozwoju techniki samocho-
dowej nie objęły tych pojazdów. Jakież by one dzisiaj
były! Przecież o wiele łatwiej jest sterować procesem
spalania zewnętrznego niż wybuchowego, wewnęt-
rznego. Czystość spalin byłaby już dawno załatwiona!
Na szczęście zauważono już te zalety i coś się
zaczyna dziać! (Patrz MT czerwiec 2002).
Poza samochodami, dawna technika dyspono-
wała całą masą różnych, drobnych urządzeń, cieka-
2
36
1
podnosi się, ale jednocześnie wkręca w nagwintowa-
ny otwór koła 3, co powoduje, że jej podnoszenie się
jest różnicą efektów działania koła 2 i 5. Przełożenie
takiego podnośnika może być więc nawet bardzo du-
że. Można je obliczyć ze wzoru:
jest mały, możemy z dostateczną
dla warsztatowej praktyki dokładnością przyjąć, że
cos
Jeżeli kąt
α
α
= 1, a wtedy:
n
1
=
−
i
=
z
2
−
z
3
n
2
3
z
⎛
z
z
⎞
2
2
r
⎜
⎝
02
−
05
⎟
⎠
Łatwo zauważyć, że różnica liczby zębów kół
z
2
i
z
3
może wynosić nawet 1! Oznacza to, że bardzo łat-
wo można uzyskać przełożenie np. 1/100 i to daleko
sprawniejsze niż ślimakowe, gdzie straty energetycz-
ne są dość spore.
z
z
i
=
03
06
R
Przyjmując przykładowo dane:
R
– promień kor-
by 300 mm, promień śruby
r
= 20 mm, i kolejno:
z
02
=
z
03
= 40,
z
05
= 24, i
z
06
= 26, przeło-
żenie wyniesie:
20
⎝
40
−
24
⎠
40
26
1
i
=
=
300
195
Jak widać, można tu łatwo
uzyskać duże przełożenie. A co zro-
bić, gdy chcemy szybko opuścić pod-
niesiony ciężar? Bardzo prosto! Wy-
łączamy rygiel 8 i dźwignią 7 obraca-
my mimośrodową tuleję, w której ło-
żyskowana jest oś obrotu korby i kół
2 i 5. Następuje zazębienie koła 5
z górnym talerzem podwójnego ko-
ła 6 i mechanizm pracuje jak zwykły
podnośnik, tj. nieróżnicowy! Warto
dodać, że taki podnośnik również
można wyposażyć w korbę bezpiecz-
ną, taką, jaką ma opisana wyżej
wciągarka.
Dawni mistrzowie mieli głowy
nie od parady! Dziś popularniejsze
są podnośniki hydrauliczne, ale są
sytuacje, w których podnośnik me-
chaniczny jest przydatniejszy, a poza
tym nie cieknie, a i olej w nim nie
gęstnieje na mrozie!
I jeszcze jeden sprzęt do pod-
noszenia – wciągarka przedstawiona
na rys. . Niesłychanie prosta, dow-
cipna konstrukcja. Napędzana jest
za pomocą koła łańcuchowego 1,
osadzonego na specjalnym wale
z ukośnym czopem, odchylonym od
osi o kąt
3
. Na tym ukośnym czopie
osadzone jest obrotowo specjalne
koło zębate łańcuchowe 2, dostoso-
wane do współpracy ze znacznie
mocniejszym łańcuchem niż ten na-
pędowy, a poza tym umożliwiające
ukośne położenie łańcucha w sto-
sunku do płaszczyzny tarczy koła.
To koło posiada wieniec zębaty, jest
więc kołem zębatym stożkowym, za-
zębiającym się z nieruchomym wieńcem 3, unierucho-
mionym w stosunku do korpusu wciągarki za pomocą
wpustu 4. Obracanie kołem 1 powoduje odtaczanie się
wieńca zębatego koła 2 po wieńcu koła 4. Przełożenie
takiej przekładni można obliczyć ze wzoru:
, gdzie:
i
2–3
=
α
3
n
1
=
1
−
2
i
−
+
⋅
cos
α
i
z
3
Oczywiście przedstawione rysunki to szkice
ideowe, wymagające wykonania opracowania kon-
strukcyjnego. Takie opracowania były zrobione, bo
wszystkie te urządzenia pracowały 100 do 150 lat te-
mu! Może warto byłoby wziąć je na warsztat nowo-
czesnego konstruktora i poddać współczesnej techno-
logii? Kto wie, może warto...
n
2
3
−
3
z
37
2
2
1
⎛
⎞
2
[ Pobierz całość w formacie PDF ]