Таъсири бисёркунҷаи занҷирҳои ғалтакӣ ва зуҳуроти он

Таъсири бисёркунҷаи занҷирҳои ғалтакӣ ва зуҳуроти он

Дар соҳаи интиқоли механикӣ,занҷирҳои ғалтакдораз сабаби сохтори содда, иқтидори баланди борбардорӣ ва самаранокии баланди хароҷот, дар хатҳои истеҳсолии саноатӣ, техникаи кишоварзӣ, истеҳсоли автомобилҳо, логистика ва дигар барномаҳо васеъ истифода мешаванд. Аммо, ҳангоми кори занҷири ғалтак, падидае бо номи "эффекти бисёркунҷа" мустақиман ба ҳамвории интиқол, дақиқӣ ва мӯҳлати хизмат таъсир мерасонад, ки онро ба хусусияти калидӣ табдил медиҳад, ки муҳандисон, кормандони харид ва нигоҳдорандагони таҷҳизот бояд онро пурра дарк кунанд.

Аввалан, ошкор кардани таъсири бисёркунҷа: Таъсири бисёркунҷаи занҷирҳои ғалтакӣ чист?

Барои фаҳмидани таъсири бисёркунҷа, мо аввал бояд сохтори асосии интиқоли занҷири ғалтакро аз назар гузаронем. Интиқоли занҷири ғалтак асосан аз чархакчаи гардонанда, чархакчаи гардонанда ва занҷири ғалтакча иборат аст. Ҳангоми чархакчаи гардонанда, пайвастшавии дандонҳои чархакча бо пайвандҳои занҷири ғалтакча ба чархакчаи гардонанда қувваро интиқол медиҳад, ки дар навбати худ механизмҳои кории минбаъдаро ба кор медарорад. "Эффекти бисёркунҷа", ки бо номи "хатои таъсири бисёркунҷа" низ маълум аст, ба падидае дар интиқоли занҷири ғалтакча ишора мекунад, ки дар он хати печиши занҷир дар атрофи чархакча шакли бисёркунҷамонандро ташкил медиҳад, ки боиси суръати фаврии занҷир ва суръати фаврии кунҷии чархакчаи гардонанда мегардад, ки ноустувории даврӣ нишон медиҳанд. Ба таври оддӣ, ҳангоми чархакчаи гардонанда, занҷир бо суръати доимии хаттӣ пеш намеравад, балки, гӯё дар канори бисёркунҷа ҳаракат мекунад, суръати он пайваста тағйир меёбад. Мувофиқан, чархакчаи гардонанда низ бо суръати доимии кунҷӣ давр мезанад, балки ба ҷои он ноустувории даврии суръатро аз сар мегузаронад. Ин ноустуворӣ ноқисӣ нест, балки хусусияти ҷудогонаи сохтори интиқоли занҷири ғалтакӣ аст, аммо таъсири онро нодида гирифтан мумкин нест.

Дуюм, пайгирии пайдоиш: Принсипи таъсири бисёркунҷа

Таъсири бисёркунҷа аз хусусиятҳои сохтории занҷирҳои ғалтак ва чархакҳо сарчашма мегирад. Мо метавонем раванди тавлиди онро тавассути қадамҳои асосии зерин ба таври возеҳ дарк кунем:

(I) Танзимоти шабакавии занҷир ва чархак

Вақте ки занҷири ғалтак дар атрофи чархак печонида мешавад, зеро чархак як ҷузъи даврашакл аст, ки аз дандонҳои сершумор иборат аст, вақте ки ҳар як ҳалқаи занҷир бо дандони чархак пайваст мешавад, хати марказии занҷир каҷи пӯшидаеро ташкил медиҳад, ки аз якчанд хатҳои шикаста иборат аст. Ин каҷ ба бисёркунҷаи муқаррарӣ монанд аст (аз ин рӯ номи "эффекти бисёркунҷа"-ро дорад). Шумораи паҳлӯҳои ин "полигон" ба шумораи дандонҳои чархак ва дарозии паҳлӯи "полигон" ба қадами занҷир (масофа байни марказҳои ду ғалтаки ҳамшафат) баробар аст.

(II) Интиқоли ҳаракати чархакҳои чархдор

Вақте ки чархи чархзананда бо суръати кунҷии доимии ω₁ чарх мезанад, суръати атрофии ҳар як дандони чархзананда доимӣ аст (v₁ = ω₁ × r₁, ки дар он r₁ радиуси қадами чархи чархзанандаи чархзананда аст). Аммо, азбаски нуқтаи пайвастшавӣ байни занҷир ва чархзананда пайваста дар профили дандони чархзананда тағйир меёбад, масофа аз нуқтаи пайвастшавӣ то маркази чархзананда (яъне радиуси гардиши фаврӣ) ҳангоми гардиши чархзананда ба таври даврӣ тағйир меёбад. Хусусан, вақте ки ғалтакҳои занҷир ба поёни чуқури байни дандонҳои чархзананда хуб ҷойгир мешаванд, масофа аз нуқтаи пайвастшавӣ то маркази чархзананда ҳадди ақал аст (тақрибан радиуси решаи дандони чархзананда); вақте ки ғалтакҳои занҷир бо нӯги дандони чархзананда тамос мегиранд, масофа аз нуқтаи пайвастшавӣ то маркази чархзананда ҳадди аксар аст (тақрибан радиуси нӯги дандони чархзананда). Ин тағйирёбии даврӣ дар радиуси гардиши фаврӣ мустақиман боиси ноустувории суръати хаттии фаврии занҷир мегардад.

(III) Тағйирёбии суръати кунҷии чархакҳои чархдор

Азбаски занҷир ҷузъи интиқоли сахт аст (ҳангоми интиқол васеънашаванда ҳисобида мешавад), суръати хаттии фаврии занҷир мустақиман ба чархи гардишкунанда интиқол дода мешавад. Суръати кунҷии фаврии ω₂ чархи гардишкунанда, суръати хаттии фаврии v₂ занҷир ва радиуси гардиши фаврии r₂' чархи гардишкунанда муносибати ω₂ = v₂ / r₂'-ро қонеъ мекунанд.

Азбаски суръати хаттии фаврии v₂-и занҷир тағйир меёбад, радиуси гардиши фаврии r₂' дар нуқтаи пайвастшавӣ дар чархи гардишкунанда низ бо гардиши чархи гардишкунанда давра ба давра тағйир меёбад (принсип бо чархи гардишкунанда якхела аст). Ин ду омил якҷоя кор мекунанд, то суръати кунҷии фаврии ω₂-и чархи гардишкунанда ноустувориҳои мураккабтари давриро нишон диҳад, ки ин ба таври худкор ба устувории баромади тамоми системаи интиқол таъсир мерасонад.

Сеюм, муаррифии визуалӣ: зуҳуроти мушаххаси таъсири бисёркунҷа

Таъсири бисёркунҷа дар системаҳои интиқоли занҷири ғалтакӣ аз бисёр ҷиҳат зоҳир мешавад. Он на танҳо ба дақиқии интиқол таъсир мерасонад, балки боиси ларзиш, садо ва дигар мушкилот низ мегардад. Истифодаи дарозмуддат инчунин метавонад фарсудашавии ҷузъҳоро суръат бахшад ва мӯҳлати хизмати таҷҳизотро кам кунад. Зуҳуроти мушаххас инҳоянд:

(1) Тағйирёбии даврии суръати интиқол

Ин зуҳуроти мустақим ва асосии таъсири бисёркунҷа аст. Ҳам суръати хаттии фаврии занҷир ва ҳам суръати кунҷии фаврии чархакҳои рондашуда ҳангоми гардиши чархак ноустувории даврӣ нишон медиҳанд. Басомади ин ноустуворӣ бо суръати гардиши чархак ва шумораи дандонҳо зич алоқаманд аст: ҳар қадар суръати чархакҳо баландтар ва ҳар қадар дандонҳо камтар бошанд, басомади ноустувории суръат ҳамон қадар баландтар мешавад. Ғайр аз ин, амплитудаи ноустувории суръат инчунин бо қадами занҷир ва шумораи дандонҳои чархакҳо алоқаманд аст: ҳар қадар қадами занҷир калонтар ва ҳар қадар дандонҳои чархакҳо камтар бошанд, амплитудаи ноустувории суръат ҳамон қадар зиёдтар аст.

Масалан, дар системаи гардонандаи занҷири ғалтакдор бо шумораи ками дандонҳо (масалан, z = 10) ва қадами калон (масалан, p = 25.4 мм), вақте ки чархи гардонанда бо суръати баланд (масалан, n = 1500 rpm/min) чарх мезанад, суръати хаттии фаврии занҷир метавонад дар диапазони васеъ тағйир ёбад ва дар механизми кории гардонанда (масалан, тасмаи конвейер, шпиндели асбобҳои дастгоҳ ва ғайра) "ҷаҳишҳо"-и назаррас ба вуҷуд ояд, ки ба дақиқии интиқол ва сифати кор таъсири ҷиддӣ мерасонад. (2) Зарба ва ларзиш

Аз сабаби тағйирёбии ногаҳонии суръати занҷир (аз як самти зигзаг ба самти дигар), ҳангоми раванди пайвастшавӣ байни занҷир ва чархак борҳои зарбаи даврӣ ба вуҷуд меоянд. Ин бори зарба тавассути занҷир ба ҷузъҳо ба монанди чархак, меҳвар ва подшипникҳо интиқол дода мешавад ва дар тамоми системаи интиқол ларзишро ба вуҷуд меорад.

Басомади ларзиш инчунин бо суръати гардиши чархак ва шумораи дандонҳо алоқаманд аст. Вақте ки басомади ларзиш ба басомади табиии таҷҳизот наздик мешавад ё бо он мувофиқат мекунад, резонанс метавонад ба амал ояд, ки амплитудаи ларзишро боз ҳам зиёд мекунад. Ин на танҳо ба кори муқаррарии таҷҳизот таъсир мерасонад, балки метавонад боиси сустшавӣ ва осеб дидани ҷузъҳо ва ҳатто ба садамаҳои бехатарӣ оварда расонад.

(3) Ифлосшавии садо

Зарба ва ларзиш сабабҳои асосии садо мебошанд. Ҳангоми интиқоли занҷири ғалтак, таъсири шабака байни занҷир ва чархак, бархӯрд байни қабатҳои занҷир ва садои сохторӣ, ки дар натиҷаи ларзиши интиқолшуда ба чаҳорчӯбаи таҷҳизот ба вуҷуд меояд, ҳама ба садои системаҳои интиқоли занҷири ғалтак мусоидат мекунанд.

Ҳар қадар таъсири бисёркунҷа (масалан, қадами калонтар, дандонҳои камтар, суръати гардиши баландтар) возеҳтар бошад, ҳамон қадар таъсир ва ларзиш шадидтар мешавад ва садои ба вуҷуд омада зиёдтар мешавад. Таъсири дарозмуддати сатҳи баланди садо на танҳо ба шунавоии операторҳо таъсир мерасонад, балки ба назорати истеҳсолот ва муошират дар ҷои кор низ халал мерасонад ва самаранокии корро коҳиш медиҳад.

(IV) Фарсудашавии афзояндаи қисмҳо

Борҳои зарбаи даврӣ ва ларзиш фарсудашавии ҷузъҳо ба монанди занҷирҳои ғалтакӣ, чархакҳои чархдор, валҳо ва подшипникҳоро метезонанд. Хусусан:

Фарсудашавии занҷир: Зарба фишори тамосро байни ғалтакҳо, втулкаҳо ва сӯзанҳои занҷир зиёд мекунад, фарсудашавиро суръат мебахшад ва қадами занҷирро тадриҷан дароз мекунад (маъмулан бо номи "кашиши занҷир" маълум аст) ва таъсири бисёркунҷаро боз ҳам шадидтар мекунад.

Фарсудашавии чархакҳои дандон: Бархӯрди зуд-зуд ва соиш байни дандонҳои чархакҳои дандон ва ғалтакҳои занҷир метавонад боиси фарсудашавии сатҳи дандон, тез шудани нӯги дандон ва кафиданҳои решаи дандон гардад, ки дар натиҷа самаранокии шабакабандии чархакҳои дандон коҳиш меёбад.

Фарсудашавии меҳвар ва подшипникҳо: Ларзиш ва бархӯрди меҳварҳо ва подшипникҳо ба сарбориҳои иловагии радиалӣ ва меҳварӣ, ки фарсудашавии унсурҳои ғелондашаванда, гардишҳои дохилӣ ва берунӣ ва риштаҳои подшипникро суръат мебахшад, мӯҳлати хидмати подшипникро кам мекунад ва ҳатто боиси хам шудани меҳвар мегардад.

(V) Кам шудани самаранокии интиқол

Зарба, ларзиш ва талафоти иловагии соиш, ки аз таъсири бисёркунҷа ба вуҷуд меоянд, самаранокии интиқоли системаҳои интиқоли занҷири ғалтакро коҳиш медиҳанд. Аз як тараф, ноустувории суръат метавонад боиси кори ноустувори механизми корӣ гардад, ки барои бартараф кардани борҳои иловагии аз ноустуворӣ ба вуҷуд омада энергияи бештарро талаб мекунад. Аз тарафи дигар, фарсудашавии зиёд муқовимати соишро байни ҷузъҳо зиёд мекунад ва талафоти энергияро боз ҳам зиёд мекунад. Дар тӯли кори дарозмуддат, ин коҳиши самаранокӣ метавонад истеъмоли энергияи таҷҳизотро ба таври назаррас афзоиш диҳад ва хароҷоти истеҳсолотро афзоиш диҳад.

Чорум, вокуниши илмӣ: Стратегияҳои муассир барои коҳиш додани таъсири бисёркунҷа

Гарчанде ки таъсири бисёркунҷа хусусияти дохилии интиқолҳои занҷири ғалтакӣ аст ва онро пурра бартараф кардан мумкин нест, онро метавон тавассути тарҳрезӣ, интихоб ва чораҳои нигоҳдории мувофиқ самаранок коҳиш дод ва бо ин роҳ ҳамворӣ, дақиқӣ ва мӯҳлати хидматрасонии системаи интиқолро беҳтар кард. Стратегияҳои мушаххас чунинанд:

(I) Беҳтар кардани тарҳрезӣ ва интихоби чархакҳои чархдор

Афзоиши шумораи дандонҳои чархзананда: Ҳангоми қонеъ кардани таносуби интиқол ва талаботи фазои насб, зиёд кардани шумораи дандонҳои чархзананда метавонад таносуби шумораи паҳлӯҳоро ба дарозии "полигон" кам кунад, ноустувориро дар радиуси гардиши фаврӣ кам кунад ва бо ин васила андозаи ноустувории суръатро ба таври муассир ба ҳадди ақал расонад. Умуман, шумораи дандонҳо дар чархзанандаи гардонанда набояд хеле хурд бошад (одатан, на камтар аз 17 дандон тавсия дода мешавад). Барои интиқолҳои баландсуръат ё барномаҳое, ки ҳамвории баландро талаб мекунанд, бояд шумораи бештари дандонҳои чархзананда (масалан, 25 ё бештар) интихоб карда шаванд. Кам кардани хатогиҳои диаметри қадами чархзананда: Беҳтар кардани дақиқии коркарди чархзананда ва кам кардани хатогиҳои истеҳсолӣ ва хатогиҳои даврӣ дар диаметри қадами чархзананда тағйироти ҳамвортарро дар радиуси гардиши фаврии нуқтаи пайвастшавӣ ҳангоми гардиши чархзананда таъмин мекунад ва зарба ва ларзишро кам мекунад.

Истифодаи чархакҳои дорои профилҳои махсуси дандон: Барои барномаҳое, ки интиқоли хеле ҳамворро талаб мекунанд, чархакҳои дорои профилҳои махсуси дандон (масалан, чархакҳои шакли камоншакл) метавонанд истифода шаванд. Дандонҳои шакли камоншакл раванди пайвастшавии байни занҷир ва чархакро ҳамвортар мекунанд, зарбаи пайвастшавии чархро кам мекунанд ва бо ин васила таъсири таъсири бисёркунҷаро коҳиш медиҳанд.

(II) Интихоби дурусти параметрҳои занҷир

Кам кардани қадами занҷир: Қадри занҷир яке аз параметрҳои калидие мебошад, ки ба таъсири бисёркунҷа таъсир мерасонад. Ҳар қадар қадам хурдтар бошад, дарозии паҳлӯии "полигон" хурдтар ва ноустувории суръати хаттии фаврии занҷир хурдтар мешавад. Аз ин рӯ, ҳангоми қонеъ кардани талаботи иқтидори борбардорӣ, занҷирҳо бо қадамҳои хурдтар бояд интихоб карда шаванд. Барои барномаҳои интиқоли баландсуръат ва дақиқ, занҷирҳои ғалтак бо қадамҳои хурд (масалан, стандартҳои ISO 06B ва 08A) тавсия дода мешаванд. Интихоби занҷирҳои дақиқи баланд: Беҳтар кардани дақиқии истеҳсоли занҷир, ба монанди кам кардани инҳирофи қадами занҷир, давиши радиалии ғалтак ва тозакунии сӯзанаки втулка, ҳаракати ҳамвори занҷирро ҳангоми кор таъмин мекунад ва таъсири бисёркунҷаро, ки аз сабаби дақиқии нокифояи занҷир шадидтар мешавад, коҳиш медиҳад.

Истифодаи дастгоҳҳои шиддатдиҳанда: Дуруст танзим кардани дастгоҳҳои шиддатдиҳандаи занҷир (ба монанди шиддатдиҳандаҳои пружинӣ ва шиддатдиҳандаҳои вазн) таъмин мекунад, ки занҷир шиддати дурустро нигоҳ дорад ва сустшавии занҷир ва ларзишро ҳангоми кор коҳиш медиҳад ва бо ин васила ноустувории таъсир ва суръатро, ки аз таъсири бисёркунҷа ба вуҷуд меоянд, коҳиш медиҳад.

(III) Назорати параметрҳои кори системаи интиқол
Маҳдуд кардани суръати интиқол: Ҳар қадар суръати чархзанак баландтар бошад, ҳамон қадар ноустувории суръат, таъсир ва ларзиш, ки аз таъсири бисёркунҷа ба вуҷуд меояд, зиёдтар мешавад. Аз ин рӯ, ҳангоми тарҳрезии системаи интиқол, суръати интиқол бояд мувофиқан мувофиқан мувофиқан дар асоси мушаххасоти занҷир ва чархзанак маҳдуд карда шавад. Барои занҷирҳои ғалтаки стандартӣ, суръати ҳадди аксар иҷозатдодашуда одатан дар дастури маҳсулот ба таври возеҳ нишон дода мешавад ва бояд қатъиян риоя карда шавад.

Беҳтар кардани таносуби интиқол: Интихоби таносуби муносиби интиқол ва пешгирӣ аз таносубҳои аз ҳад зиёд калон (хусусан дар интиқоли камкунандаи суръат) метавонад ноустувории суръати кунҷии чархакҳои чархдорро коҳиш диҳад. Дар системаи интиқоли бисёрмарҳилаӣ, таносуби баландтарини интиқол бояд ба марҳилаи суръати пасттар дода шавад, то таъсири таъсири бисёркунҷа ба марҳилаи суръати баландтар ба ҳадди ақал расонида шавад.

(IV) Тақвияти насб ва нигоҳдории таҷҳизот

Дақиқии насбро таъмин кунед: Ҳангоми насб кардани системаи интиқоли занҷири ғалтак, боварӣ ҳосил кунед, ки хатогии параллелӣ байни меҳварҳои чархакдор ва чархакдор, хатогии масофаи марказӣ байни ду чархакдор ва хатогии даврзании нӯги чархакдор дар доираи иҷозатдодашуда қарор доранд. Дақиқии нокифояи насб метавонад номутавозинии бор ва пайвастшавии сусти байни занҷир ва чархакдорро шадидтар кунад ва таъсири бисёркунҷаро боз ҳам тақвият диҳад.

Равғанкунӣ ва нигоҳдории мунтазам: Равғанкунии мунтазами занҷири ғалтак ва чархҳои чархдор метавонад соишро байни ҷузъҳо, фарсудашавии суст, мӯҳлати кори занҷир ва чархҳои чархдорро дароз кунад ва инчунин зарба ва ларзишро то андозае коҳиш диҳад. Равғани мувофиқро (масалан, равған ё равған) вобаста ба муҳити корӣ ва шароити таҷҳизот интихоб кунед ва таҷҳизотро дар фосилаҳои муқарраршуда равған молед ва тафтиш кунед. Қисмҳои фарсударо фавран иваз кунед: Вақте ки занҷир дарозшавии назарраси қадамро нишон медиҳад (одатан аз 3% қадами аввала зиёдтар), фарсудашавии ғалтак шадид аст ё фарсудашавии дандони чархдор аз ҳадди муайяншуда зиёд мешавад, занҷир ё чархдор бояд фавран иваз карда шаванд, то фарсудашавии аз ҳад зиёди ҷузъҳо аз шиддати таъсири бисёркунҷа ва эҳтимолан боиси вайрон шудани таҷҳизот пешгирӣ карда шавад.

Панҷум, хулоса
Таъсири бисёркунҷаи занҷирҳои ғалтакӣ хусусияти ҷудогонаи сохтори интиқоли онҳо мебошад. Он ба самаранокӣ ва мӯҳлати хизмати системаи интиқол тавассути таъсир расонидан ба устувории суръати интиқол, ба вуҷуд овардани ларзиш ва садои зарба ва суръат бахшидан ба фарсудашавии ҷузъҳо таъсири назаррас мерасонад. Аммо, бо дарки пурраи принсипҳо ва зуҳуроти мушаххаси таъсири бисёркунҷа ва татбиқи стратегияҳои илмӣ ва мувофиқи коҳишдиҳӣ (ба монанди беҳтар кардани интихоби чархак ва занҷир, назорати параметрҳои корӣ ва тақвияти насб ва нигоҳдорӣ), мо метавонем таъсири манфии таъсири бисёркунҷаро самаранок коҳиш диҳем ва аз бартариҳои интиқоли занҷири ғалтакӣ пурра истифода барем.