Игрушка фрикционная что это

Обновлено: 17.05.2024

ФРИКЦИОННЫЙ — ФРИКЦИОННЫЙ, фрикционная, фрикционное (от лат. frictio тренне) (тех.). Действующий посредством трения. Фрикционный пресс. Фрикционное сцепление. Фрикционная муфта. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ФРИКЦИОННЫЙ — действующей под влиянием трения, трущийся. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов М., 1907. фрикционный (лат. frictio трение) тех. действующий под влиянием трения, трущийся, относящийся к трению; ф.… … Словарь иностранных слов русского языка

фрикционный — трущийся Словарь русских синонимов. фрикционный прил., кол во синонимов: 2 • трущийся (23) • … Словарь синонимов

фрикционный — ая, ое. спец. Отн. к фрикциону; действующий с помощью фрикциона. БАС 1. Фрикционные полосы, фрикционная вуаль. Сахаров 140. Трансмиссионные тормоза работают и сейчас, в основном на большегрузных автомобилях, но вместо них ставят фрикционные… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Фрикционный пресс — (винтовой фрикционный пресс[1]) разновидность вертикального винтового пресса, в которой используется фрикционная передача вращения от электропривода шпинделю (винта) ползуна … Википедия

ФРИКЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМ — служит для передачи или изменения движения за счет сил трения между его звеньями. Применяют в тормозах, муфтах, бесступенчатых передачах и т. д … Большой Энциклопедический словарь

Фрикционный тормоз высокоскоростного железнодорожного подвижного состава — фрикционный тормоз устройство, в котором сила торможения создается путем прижатия специальных фрикционных элементов тормозных колодок или накладок дисковых тормозов к вращающимся поверхностям колесам или специальным тормозным дискам;. Источник … Официальная терминология

фрикционный барабан — Деталь цилиндрической муфты в виде барабана с цилиндрической поверхностью трения. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 45. Терминология деталей машин. Академия наук СССР. Комитет технической терминологии. 1958 г.] Тематики муфты Обобщающие… … Справочник технического переводчика

фрикционный вариатор — Вариатор с гибкой связью, передающий окружное усилие при помощи фрикционной цепи или клинового ремня. [ГОСТ 28358 89] Тематики вариаторы Обобщающие термины вариаторы с гибкой связью … Справочник технического переводчика

фрикционный диск — диск трения Диск, на торце которого расположены поверхности трения дисковой фрикционной муфты. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 45. Терминология деталей машин. Академия наук СССР. Комитет технической терминологии. 1958 г.] Тематики муфты… … Справочник технического переводчика

фрикционный захват — Захват, действие которого основано на удержании груза за счет сил трения между поверхностью груза и элементами захвата. [ГОСТ 25032 81] Тематики кран … Справочник технического переводчика

Фрикционная передача – передаточный механизм, располагающийся в приводах машин. Она используется для трансформации механической энергии по частоте вращения и передаваемым усилиям. Они позволяют осуществлять бесступенчатое регулирование скорости и отличаются высоким КПД. Фрикционные механизмы изучаются технической механикой и используются в промышленности.

Принцип работы

Фрикционные передачи состоят из 2 тел вращения: ведомого и ведущего катков, насаженных на валы. Передача вращательного движения производится посредством силы трения, появляющейся на площадках контакта рабочих тел под действием сил прижатия. Прижатие катков производится следующими способами:

Посредством гидроцилиндров. Используется во время больших нагрузок.
Собственным весом машины или ее узла.
При помощи комплексных рычажных механизмов.
С использованием центробежной силы. Применяется во время перемещения фрикционных звеньев в планетарных системах.

Важно, чтобы выполнялось следующее условие: сила трения должна быть больше или равна окружной силе. Нарушение данного принципа приводит к возникновению упругого и геометрического скольжения в месте соприкосновения рабочих тел вращения. В результате снижается угловая скорость ведущего катка, что приводит к буксованию фрикционных передач.

Многочисленные виды фрикционных механизмов отличаются назначением, характером изменения передаточного значения и конструкцией. Наибольшее применение в промышленности из них нашли фрикционные вариаторы. Они изготавливаются в виде отдельных агрегатов для привода машин и характеризуются переменным передаточным отношением. Выделяют следующие разновидности фрикционных вариаторов:

Лобовые: имеют упрощенную конструкцию и применяются универсально токарно-винторезных станках. Из-за низкой точности изготовления рабочих тел они быстро изнашиваются, что снижает КПД.
Торовые: оснащены дисками конусовидной формы и чашками в виде круглого тора. Данные механизмы обеспечивают равенство контактных напряжений и позволяют увеличить КПД и износоустойчивость инструмента.
Ременные: передача движения производится с применением закрытого кольцевого ремня с разными видами сечения (трапециевидным, круглым, прямоугольным, клиновым). Натяжение ремня производится при помощи приводных моторов, шкива, пружины или груза, выступающего в качестве противовеса.
Дисковые: смена скоростных характеристик производится посредством вращения двух дисков (фрикционов), расположенных на валах. Данный вид вариаторов не требует дополнительного обслуживания и функционирует при наличии синтетической смазки. Он не издает лишних шумов и плавно изменяет скорость вращения в заданном порядке.

Выбор определенного типа вариатора зависит от условий его работы: величины передаваемой мощности, требуемого диапазона регулирования, и минимальной частоты вращения валов. Эти характеристики указываются при изображении фрикционного механизма на кинематических схемах.

Основные характеристики фрикционной передачи

Для расчета фрикционной передачи необходимо учитывать следующие критерии

Передаточное число – величина, равная отношению числа зубьев ведомого и ведущего валов. Оно оказывает воздействие на скорость передачи крутящегося момента от мотора к приводу узла. Эта характеристика равна отношению угловых скоростей катков. Также передаточное количество можно выразить при помощи отношения частот вращения или диаметров катков. В большинстве фрикционных механизмов его значение меньше или равно 7.
КПД: указывает количество утраченных мощностей. Зависит от числа потерь во время качения и скольжения. Величина этого параметра рассчитывается экспериментальным методом, при помощи сравнения мощностей ведущего и ведомого валов. Средний КПД фрикционных механизмов равняется 90%.
Контактная прочность: характеризует способность передачи выдерживать крупные нагрузки. Оценивается при помощи контактного напряжения, возникающего в месте соприкосновения катков. Чем ниже контактная прочность конструкции, тем сильнее изменяется форма основных деталей во время соприкосновения. Рассчитать эту характеристику можно при помощи формулы Герца, где учитываются коэффициент нагрузки, приведенный радиус кривизны, модуль упругости и сила сжатия катков.
Тип движения катков: характеризует траекторию движения рабочих тел вращения. Оно может быть реверсивным и нереверсивным. При реверсивном движении рабочие тела вращения перемещаются в противоположных направлениях, что позволяет осуществлять передачу 2 путями. При нереверсивном движении катки движутся в 1 направлении. Передача производится только 1 единственным способом.
Материал тел качения – характеристика, влияющая на износостойкость устройство, контактную прочность, коэффициент трения и модуль упругости. Чаще всего при изготовлении деталей кинематической пары используется металлокерамика или сочетание стандартной и закаленной стали (закалка до 60 HRC). Эти материалы уменьшают габариты механизма и увеличивают величину КПД. При использовании чугуна катки смогут работать без использования смазки. Наиболее дешевым материалом являются фрикционные пластмассы и текстолит. Но они обладают низким КПД: 50%. Высокими показателями трения обладают валы с кожаным или деревянным покрытием. Минусом этих материалов является низкая контактная прочность.

В следующей таблице указана величина коэффициента трения для фрикционных передач из разных материалов:

Покрытая смазкой сталь	0,04 – 0,05
Сталь с сухой поверхностью	0,14 – 0,19
Фрикционная пластмасса с высушенной поверхностью	0,36 – 0,46
Текстолит с высушенной поверхностью	0,31 – 0,36
Металлокерамика с сухой поверхностью	0,29 – 0,34

Эти факторы и характеристики учитываются при изображении фрикционной передачи на кинематических схемах.

Типы фрикционных передач

Специалисты выделяют надлежащие классификация фрикционных устройств:

По характеру изменения передаточного значения: нерегулируемые и регулируемые (фрикционные вариаторы). Передаточное число в нерегулируемых механизмах не изменяется. В регулируемых устройствах передаточное отношение постоянно меняется.
По способу прижатия тел вращения: с переменной или неизменной мощью. В механизмах, где валы соприкасаются с переменной мощью применяются вспомогательные нажимные приспособления.
По условиям функционирования механизмов: открытые и закрытые. Открытые передачи работают только при использовании смазочных материалов. Закрытые механизмы могут функционировать с сухой поверхностью.

В зависимости от местоположения валов эксперты выделяют 3 основных вида фрикционных передач:

Цилиндрическая: механизм с параллельными осями валов. Ее плоскости выполнены в форме цилиндра. Используется для передачи маленькой мощности. Данный вид передач производится с гладкими, вогнутыми или выпуклыми поверхностями. При использовании цилиндрических кинематических пар со звеньями клиновой формы трение уменьшается на 50%.
Коническая: механизм с пересекающимися осями валов. Оснащается дисками с конической поверхностью. Для ее функционирования не требуется прикладывать большую силу нажатия. Передачи этого типа могут быть как реверсивными, так и нереверсивными.

Лобовая: механизм с лобовой поверхностью и перекрещивающимися осями валов. По причине интенсивного скольжения она содержит невысокий коэффициент полезного воздействия. Предоставляет возможность изменять направление движения и интенсивность вращения валов. Этот тип передачи применяется в маломощных устройствах.

Выделяют отдельную классификацию для вариаторов по числу потоков мощности:

Однопоточные: одноконтактные лобовые или двухконтактные торовые вариаторы.
Многопоточные: многорядные вариаторы с параллельным или последовательно-параллельным соединением контактных пар.
Многопоточные замкнутые вариаторы.
Многопоточные планетарные вариаторы.

Данная классификация условия работы фрикционных механизмов и может использоваться для разработки общих методов расчета отдельных групп передач.

Сферы применения

Применение фрикционных передач для больших мощностей ограничено из-за высоких нагрузок на валы и присутствия скольжения между телами вращения. В этом случае катки изнашиваются быстрее, что приводит к их частичной или полной поломке. Фрикционные устройства не используются в механизмах, где не допускается большое количество ошибок в углах поворота фрикционных звеньев. В противном случае повышается количество недопустимых углов передач, приводя к появлению скольжений в зоне соприкосновения рабочих тел вращения.

В промышленности фрикционные передачи используются при изготовлении кузнечно-штамповочных машин и прессового оборудования, транспортировочных устройств, тяговых приборов с приводом и станков для обработки заготовок из металла. В машиностроительных отраслях чаще всего используются фрикционные радиаторы, объединенные с двигателями внутреннего сгорания или электронными моторами. Они позволяют бесступенчато регулировать скорость передачи силовых усилий между трансмиссией и приводом автомобиля или другого транспортного средства.

Передачи с неизменным передаточным числом применяются при производстве винтообразных прессов. В отраслях по изготовлению текстиля они используются в центрифугах для равномерного разгона и в силовых приводах для натягивания волокна и нитей. В деревообрабатывающем секторе фрикционные устройства регулируют мощность обрабатывающих устройств, учитывая породу дерева и структуру заготовки.

Достоинства и недостатки

Выделяют следующие плюсы фрикционных передач:

Несложное строение механизмов, небольшое число деталей.
Бесступенчатое смена скорости машинных приборов и станков.
Во время работы механизмы работают плавно и не издают дополнительных шумов.
Предоставляет возможность реверсировать, включать и отключать передачи во время рабочего процесса.
Имеет предохранительные свойства, что обусловлено интенсивной пробуксовкой механизмов.
При реверсе не возникает мертвый ход.
Позволяет регулировать значение передаточного количества на ходу.
При сильной нагрузке на катки или валы устройство автоматически останавливается, что понижает риск возникновения аварийных ситуаций.

Во время эксплуатации были выявлены следующие минусы фрикционных передач:

Открытые передачи, функционирующие при наличии смазки, обладают низким КПД.
Невысокая передаваемая мощность: до 300 кВт.
Непостоянство передаточного числа, вызванного сильным скольжением звеньев.
При использовании дополнительных прижимных устройств и опор для валов конструкция становится тяжелой, что снижает ее мобильность и повышает количество передаваемых мощностей.
Окружная скорость составляет не больше 7 — 10 м/с.
При долгом буксовании валы изнашиваются, что может привести к неисправности прибора.
Во время соприкосновения катков возникают колоссальные потери на трение.

Устранение указанных недостатков осуществляется при помощи разработки фрикционных передач с замкнутыми силами прижатия, внедрения в их конструкцию принципа многоконтакности, создания улучшенных форм рабочих тел вращения, нажимных устройств, применения улучшенных материалов при изготовлении катков и использования планетарных схем.

Характер и причины отказов фрикционных передач

Главным параметром фрикционных устройств, определяющим их износоустойчивость, считается контактная прочность, оцениваемая по напряжениям смятия плоскости в месте соприкосновения катков. Выделяет следующие виды разрушения механизмов для преобразования движений:

Усталостное разрушение. Оно появляется в механизмах, обработанных смазочными материалами.
Износ звеньев кинематической пары. Свойственен для передач высушенной поверхностью. Возникает при буксовании рабочих поверхностей, что обусловлено несоблюдением главного условия работоспособности.
Абразивный износ: происходит при загрязнении смазочных материалов твердыми частицами.
Коррозийный износ: возникает при химическом воздействии или окислении материалов рабочих поверхностей катков. Окисление происходит в условиях высоких температур, при недостаточной смазке. Интенсивное окисление может произойти при низких температурах и пластических деформациях рабочих тел вращения.
Задир плоскости, обусловленный разрывом смазочной пленки. Появляется в быстроходных системах при высоких нагрузках.

Выделяют следующие факторы отказов фрикционных передач:

Выкрашивание: свойственно для закрытых видов передачи, работающих с высушенной поверхностью. Прижимная сила повышает напряжение на контактных поверхностях фрикционных звеньев. В итоге сего влияния образуются трещинки маленьких объемов. Они заполняются смазочными материалами, что приводит к частичному или полному выкрашиванию части и появлению раковин на поверхностях катков.
Заедание: свойственно для передач с быстрым ходом. Из-за сильных нагрузок происходит разрыв смазочной пленки. В месте соприкосновения мгновенно повышается температурный режим, что приводит к молекулярному сцеплению частиц металла в месте соприкосновения поверхностей катков. После длительного воздействия высоких температур происходит сварка железных механизмов и нарушение конструкции валов. Приварившиеся части задирают плоскости катков в направленности скольжения. На рабочей поверхности образуются крупные борозды.
Диспергирование: возникает на отдельных участках поверхности трения, характерно для катков, работающих на граничной смазке при умеренных температурах. Разрушение поверхностного слоя происходит без разрыва масляной пленки.
Смятие (пластические деформирование): проявляется в виде блестящих полос на конических дисках. Обусловлено большими силами прижатия и недостаточной прочности рабочих поверхностей передачи.
Изнашивание: обусловлено воздействием упругого скольжения, возникшего в зоне соприкосновения рабочих тел. Из-за повышенного трения детали постепенно изнашиваются, понижается показатель КПД и появляется непостоянство передаточного числа.

Для предотвращения отказа фрикционных устройств нужно рассчитать контактную прочность прибора. Катки обязаны быть изготовленными из жестких материалов, выдерживающих высочайшее контактное усилие. Предотвратить заедание плоскостей возможно с поддержкой противозадирных масел. Они увеличивают коэффициент трения в 1,5 раза.

Довольно большое количество механизированных конструкций имеют переходящий участок, через который проводится передача крутящего момента. Зачастую в качестве подобного элемента выступает специальная муфта, обладающая определенными характеристиками. В полной мере выполнить подобную функцию может фрикционный тип устройства, который устанавливается в транспортной технике, инженерных решениях, промышленных станках. Устройство может применяться для реализации самых различных задач.

Общее устройство муфты

Рассматриваемое устройство может существенно различаться по конструктивным особенностям, но в большинстве случаев представлено сочетанием пакетов дисковых элементов в фрикционной функцией. При этом муфта фрикционная характеризуется особыми свойствами, которые должны учитываться. Особенности заключаются в следующем:

Классификация проводится по числу дисков. Этот параметр во многом зависит то частоты крутящего момента.
Усилие может передаваться от одного вала к другому с различным показателем частоты вращения, в большинстве случаев устанавливается два диска.
В большинстве случаев один диск представлен стальным изделие, второй фрикционным. При этом при изготовлении, как правило, применяется материал со сходными свойствами.
Особыми свойствами обладает фрикционное покрытии. Его задача заключается в обеспечении требуемой сцепки.
Для того чтобы существенно повысить эффективность фрикционного покрытия поверхность снабжается специальными керамическими и углеродистыми элементами с повышенной износостойкостью.
В продаже встречаются и варианты исполнения без фрикционного покрытия. В этом случае есть барабанная основа, которая сочетается с валом.
В некоторых случаях проводится добавление возвратной пружины и поршня. Основная задача подобных элементов заключается в существенном повышении степени сцепки. Пружина отвечает за возврат диска на свое рабочее место.

Промежуточное устройство может иметь самую различную конструкцию, все зависит от поставленной задачи.

Принцип работы

Во многих случаях фрикционная муфта токарного станка или другого оборудования предназначается для сопряжения двух элементов и создания одного рабочего агрегата. Рассматривая принцип работы следует уделить внимание нижеприведенным моментам:

На момент подключения устройства нарастает сила прижатия элементов.
Вначале работы муфты фрикционной важна не только сцепка, но и скольжение двух сопряженных элементов. только при схожести двух сил обеспечиваются условия для благоприятного старта.
Проводя расчет фрикционной муфты следует также уделить внимание тому, что некоторые варианты исполнения предназначены для обеспечения требуемого уровня безопасности. Примером можно назвать функцию безопасного разобщения валов при появлении пиковой величины крутящего момента.
Большое значение в рассматриваемом случае имеют промежуточные диски. Именно они предназначены для непосредственной передачи усилия.

Механизм включения может существенно отличаться. В большинстве случаев в его качестве выступает механический или гидравлический привод, а также электрическое блок управления. Некоторые варианты исполнения могут работать автоматически при возникновении перегрузки.

Используемые в конструкции материалы

Для обеспечения особых эксплуатационных свойств при изготовлении применяются специальные материалы. Среди их особенностей отметим следующее:

В большинстве случаев основная часть изготавливается из стали. За счет этого основная часть конструкции может выдерживать существенно воздействие, служить на протяжении длительного периода. Чаще всего применяется углеродистый сплав, в некоторых случаях легированный.
Фрикционные вставки представлены различными материалами. Примером можно назвать ретинакс марки ФК 16Л и ФК-24А. Свойства подобных составов определяют то, что поверхность может выдерживать кратковременное воздействие температуры до 1100 ⁰C. За счет этого обеспечивается длительный эксплуатационный срок.

Важным моментом назовем то, что муфта фрикционная может работать без смазки и с ней.

Отсутствие масла в системе существенно снижает эксплуатационный срок, однако в подобном случае не приходится проводить периодическое обслуживание. Масло существенно снижает степень трения подвижных элементов, оно также отводит тепло от основных элементов конструкции.

С каждым годом фрикционные муфты совершенствуются путем применения специальных материалов, которые обладают особыми свойствами. Примером можно назвать керамику и другие легированные составами.

Формы выпуска деталей

В большинстве случаев дисковые муфты представлены пластинчатыми изделиями. Среди особенностей формы выпуска отметим следующие моменты:

В эту группу входят вкладыши, которые могут изготавливаться при применении композитных материалов.
Рассматриваемые элементы характеризуются внутренними и внешними диаметрами. При этом устройство имеет угловой сектор, за счет которого обеспечивается встраивание в механизм с нестандартной сцепкой.

Крепление абразива может проводится самым различным образом. Чаще всего для этого применяется заклепка, которая утапливается в специальные ниши.

Разновидности муфт

Встречается довольно большое количество различных устройств, которые могут классифицироваться по конструктивному признаку. В большинстве случаев в качестве основного элемента выступает диск с особыми свойствами. При этом могут создаваться следующие варианты исполнения:

Цилиндрические.
Конусные.
Барабанно-ленточные.

Подобные варианты исполнения применяются в том случае, когда нужно обеспечить особые эксплуатационные характеристики. Современным вариантом исполнения можно назвать многодисковую конструкцию, которая характеризуется высокой плавностью хода на момент эксплуатации.

Классификация проводится и по типу применяемого привода для передачи усилия. Выделяют следующие варианты исполнения:

Гидравлика сегодня встречается крайне часто, так как она основана на передаче усилия за счет жидкости. В качестве технической жидкости часто применяется масло или специальная жидкость.
Пневматика сегодня также встречается крайне часто. В этом случае усилие передается за счет сжатого воздуха, который часто генерируется компрессором.
Современные варианты исполнения работают от электромагнитных полей. Однако, высокая стоимость и сложность изготовления определяют относительно узкое распространение подобного механизма.

Еще одной распространенной классификацией можно назвать то, каким именно образом передается вращение: сухим или мокрым. Во втором случае за счет добавления смазки существенно расширяется срок эксплуатации фрикционной муфты, а также проводится отведение температуры.

Дисковые устройства

Довольно большое распространение получили дисковые фрикционные муфты. Ключевые моменты следующие:

Может применяться сочетание дисков для повышения степени надежности.
Диски имеют сложную конструкцию, при изготовлении применяются различные материалы.
Небольшие линейные размеры также можно назвать ключевым достоинством предложения.

Дисковые устройства получили широкое распространение, они могут классифицироваться по самым различным признакам.

Конусные модификации

Для изменения основных свойств механизма применяются конусные элементы, за счет которых передается усилие. Особенности следующие:

Более высокая плавность хода.
Обеспечивается высокая степень сцепления.
За счет изменения усилия может регулироваться частота вращения, но на протяжении недлительного периода.

Модификации конусного типа получили широкое распространение. Однако, сложности при изготовлении становятся причиной существенного повышения стоимости.

Цилиндрические устройства

Могут применяться и цилиндрические фрикционные муфты. При изготовлении основной части применяется специальный фрикционный материал, характеризующийся повышенной устойчивостью к воздействию высокой температуры.

Сегодня цилиндрические устройства производятся самыми различными производителями. Х существенным недостатком можно назвать достаточно большие размеры.

Особенности многодисковых моделей

Для уменьшения радиальных габаритов фрикционных дисков применяется муфта многодисковая. Среди особенностей отметим следующее:

За счет нескольких дисков получается одинаковая поверхность трения при уменьшении радиальных размеров.
Подобная многодисковая фрикционная муфта устанавливается на большинстве грузовых транспортных средств.
За счет воздействия силы оказывается требуемое трение, оно и передает силу.
Показатель толщины может варьировать в достаточно большом диапазоне.
Диски могут работать со смазывающим веществом и без него.

За счет сочетание нескольких дисков может передаваться требуемое усилие. Все элементы должны быть строго соосными, поэтому проводится установка строго на одной полумуфте.

Модели с одним барабаном

Подобные варианты исполнения используются для передачи небольшого усилия. Среди особенностей отметим:

Компактные размеры.
Снижение степени нагрева поверхности.
Увеличение степени эффективности применения фрикционной муфты.
Снижение нагрева поверхности.

Модели с одним барабаном характеризуются тем, что при их производстве не применяются абразивные и фрикционные материалы.

Модели с несколькими барабанами

Существенно повысить эффективность барабанного устройства можно за счет установки нескольких барабанов. Это обеспечивает следующее:

Снижается степень износа.
Обеспечивается равномерное распределение нагрузки.

Применение нескольких барабанов становится причиной увеличения габаритов муфты.

Втулочные модели

В качестве промежуточного элемента также может применяться втулка. Подобный вариант исполнения характеризуется следующими особенностями:

Надежность.
Небольшой вес.
Длительный срок эксплуатации.

Втулочные модели менее распространены в сравнении с дисковыми и многодисковыми.

Преимущества фланцевых устройств

Фланцевый метод подсоединения получил широкое распространение. Это связано со следующим:

Простота монтажа.
Надежность и длительный срок эксплуатации.
Есть возможность проводить своевременное обслуживание.

Преимущества фланцевых устройство определяет широкое распространение. Однако, их монтаж может проводится не во всех случаях.

Модели на шарнирах

Может проводится установка моделей на шарнирах. Эта модель характеризуется следующими свойствами:

Небольшие размеры.
Длительный срок эксплуатации.
Надежность.
Широкая область применения.

Однако, модели на шарнирах характеризуются специфическими характеристиками, которые и определяют их применение только в определенных случаях.

Кулачковые устройства

Довольно большое распространение получили устройства кулачкового типа, которое представлено двумя полумуфтами с кулачкам на торцах. Муфта подобного типа работает следующим образом:

На момент срабатывания привода кулачки одной части входят в специальные впадины второй, за счет чего происходит жесткое соединение.
Для изменения положения рабочей части она перемещается вдоль оси вала со шлицами. Также используется и другой направляющий элемент, которые обеспечивает точное позиционирование подвижного элемента при смене его положения.
Специалисты рекомендуют располагать подвижную часть на ведомом валу, за счет чего снижается степень износа конструкции при ее эксплуатации.
Изготовление кулачков проводится при применении марок стал 20Х и 20ХН. Для улучшения основных эксплуатационных качеств проводится закаливание поверхности до твердости 54-60 HRC.
Основные элементы могут изготавливаться в самой различной форме. Довольно большое распространение получили треугольные, прямоугольные и трапецеидальные варианты исполнения.
Для существенного упрощения процедуры могут применяться ассиметричные профили, которые получили широкое распространение.

Кулачковая муфта характеризуется тем, что способно передавать достаточно высокое усилие.

Это связано с применением определенной стали при изготовлении кулачков.

Модели для приводов

Привод предназначается для передачи усилия. Существует довольно большое количеств вариантов исполнения для передачи вращения. Привод характеризуется следующими особенностями:

Количество оборотов.
Требуемое усилие.
Длительность эксплуатации.
Оказываемая нагрузка.

Привод рассматриваемого типа широко распространен. Это связано с тем, что передача усилия может быть прекращена в любой момент.

Муфта фрикционная

Фрикционный вариант исполнения применяется для плавной передачи усилия под нагрузкой на ходу при любой скорости вращения ведущего и ведомого элемента. Работает устройство за счет высокой силы трения. Сред особенностей применения фрикционной муфты отметим:

Вначале работы диски проскальзывают, за счет чего исключается ударная нагрузка. Плавный старт можно назвать основным преимуществом.
Со временем степень скольжения существенно снижается, за счет чего оба элемента вращаются с одной скоростью.
За счет изменения прижимной силы может изменяться и скорость вращения приводимого элемента во вращение.

Однако фрикционная муфта характеризуется и довольно большим количеством недостатков, среди которых отметим повышенную степень износа при эксплуатации. Также не стоит забывать о том, что сопрягаемая поверхность может сильно нагреваться.

Муфта упругая втулочно-пальцевая: чертеж, параметры, основные размеры

Подобный вариант исполнения также получил весьма широкое распространение, может применяться при создании различных механизмов. Среди особенностей отметим следующее:

Основные параметры и размеры стандартизированы. За счет этого существенно упрощается задача по выбору наиболее подходящего механизма и его установке.
В интернете встречается много различных чертежей, которые можно использовать в качестве основы при проектировании.
При проектировании учитывается тип применяемого материала и друге моменты.

Упругая втулочная пальцевая муфта применяется в качестве предохранительного и управляющего элемента. В специализированном магазине можно встретить большой ассортимент устройств, что существенно упрощает задачу по подбору подходящего варианта исполнения.

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.

Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.

КОМИТЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОРОДА БАРНАУЛА
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ

«БАРНАУЛЬСКАЯ ГОРОДСКАЯ СТАНЦИЯ ЮНЫХ ТЕХНИКОВ»

Изучение фрикционной передачи

Городской конкурс исследовательских работ и творческих проектов в области начального технического моделирования «Юный исследователь»

Автор: Молодецкая Екатерина, 6 класс

Руководитель: Бородина Светлана

г. Барнаул, 2014г

2. Основная часть

2.2. Подготовка к работе

- изучение механизма вращения и схемы сборки модели карусель

- детали и материалы

2.3. Изготовление механизма вращения и сборка модели.

Цель разработки: изучение механизма работы аттракциона карусель,

создание модели аттракциона карусель

Область применения: Использовать как наглядное пособие при изучении фрикционной передачи.

Решаемая проблема: Изучение механизма приводящего в движение аттракцион карусель.

Новизна: Сочетание картонной модели аттракциона и действующего движущегося механизма

- образовательные: моделью фрикционной передачи.

- технологические : подготовка чертежа для сборки, выбор, изготовление и сборка деталей, подготовка материала для изготовления механизма, овладение приемами работы с инструментами при сборке и подгонке деталей, устранение ошибок и недостатков;

- организационно-технические : подготовка рабочего места, распределение работы на своем рабочем месте.

2. Основная часть

С детства дети любят аттракционы. В парке много разных аттракционов. Кажется, что они подвешены в воздухе, когда качаются и кружатся. Огромные качели, лодки, машинки, самолеты приводятся в движение с такой легкостью, что становится интересно, как устроен их механизмы.

И первый аттракцион на котором я в парке могла прокатиться – это был Карусель. Этот аттракцион привлекает внимание яркими животными расположенными по кругу на высоком постаменте. Медленно вращаясь карусель выглядит со стороны привлекательно, а дети на ней сидят очень важные.

В журнале ИКС я нашла описание макета и развертку конструкции картонной карусели, ее рисунок был как настоящей карусели. Конструкция выглядела сложной, состоящей из многих элементов. Я решила собрать макет и оживить ее с помощью встроенного механизма.

• После сборки элементов карусели в макет возник вопрос установки на постамент и вращения.

• Прочитала литературу, журналы, нашла информацию в интернете.

• Изучила, что такое круговое (вращательное) движение когда ось вращения и центр вращения, вертикальная опорная точка.

• Чем приводится в движение вся конструкция?

2.2. Подготовка к работе.

Карусель приводится в движение при помощи винтового колеса фрикционной передачи.

Фрикционной передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения от одного вала к другому с помощью сил трения, возникающих между насаженными на валы и прижатыми друг к другу дисками, цилиндрами или конусами.

Конструкция демонстрирует действие винтового процесса. Процесса состоящего из станины, направляющих, ползуна винта и неподвижной гайки, фрикционных колес, рычагов-колес и вала.

При изменении диаметра ведомого колеса изменится скорость вращения.

Фрикционная передача состоит из двух соприкасающихся колес. Вращение одного из них преобразуется во вращение другого за счет трения, которое развивается при прижатии одного колеса к другому при помощи пружин или грузов.

• Модель изготовлена из металла.

• При вращении рукояткой валика 9 вращение от одного диска 7 передается к другому диску 8 и винту 3, который ввернут в неподвижную гайку 6.

Карусель приводится в движение при помощи винтового колеса фрикционной передачи.

В зависимости от формы и расположения колес различают передачу цилиндрическую, коническую и лобовую

Фрикционная передача используется для включения коробки скоростей токарного станка, намотки ниток на шпульку швейной машины и многого, многого другого. Применяют фрикционную передачу и юные техники, например, для автомоделей.

Достоинства – простота, легкость в изготовлении, безаварийность, плавность в работе.

Недостатки – большая нагрузка на валы, оси и подшипники, низкий КПД, проскальзывание в работе и износ.

Схема сборки картонной карусели.

Карусель вырезается по указанным линиям, а потом поэтапно склеивается. Цифры на чертеже и на деталях совпадают, по ним и ведется сборка всего макета.

Материалы и детали для модели аттракциона:

1. Корпус постамента – пенопласт (толщиной 1см),

2. Основа карусели – ДВП диаметром 0,2.

3. Крепеж – супер-клей«Мастер», металлический штифт.

4. Картонные заготовки модели – 12 листов.

5. Декоративное оформление – цветная бумага, лента 0,6м(ширина 1см), лента из паеток 0,6м, паетки в форме цветов 1пак.

6. Механизм вращения – 2 колеса, рукоятка, штифт.

6. Инструменты – ножницы по бумаге, кусачки, шило, отвертка, шурупы (2 шт.).

2.3. Изготовление механизма вращения и сборка модели.

Для изготовления модели фрикционной передачи необходимо:

• Подобрать крепежные детали

• Обеспечить реверсирование передачи

• Изготовить модель процесса

Вырезаем картонную конструкцию карусели, склеиваем все детали и соединяем по схеме.

Из пенопласта изготавливаем постамент для модели в виде короба. В центр конструкции встреваем ось вращения – металлический штифт.

Рукоятку для вращения оставляем снаружи, а ось закрепляем на корпус.

Декорируем пастомент модели - цветной бумагой по краю оклеиваем полосой из паеток и яркой тесьмой.

3. Заключение

В процессе работы мы изучили фрикционной передачи и создали собственную действующую модель аттракциона Карусель. Модель Карусели получилась очень похожа на настоящую карусель и оборудована механизмом вращения. Он имитирует вращение настоящей карусели, его несложно изготовить из подручных материалов и приводить в действии. Несмотря на то, что механизм сделан собственноручно, он надежен в эксплуатации.

С помощью данной модели аттракциона Карусель возможно проводить наблюдения и изучения кругового движения на примере применения фрикционной передачи.

Читайте также: