Rolikli zanjirlarning poligon effekti va uning namoyon bo'lishi

Rolikli zanjirlarning poligon effekti va uning namoyon bo'lishi

Mexanik uzatish sohasida,rolikli zanjirlaroddiy tuzilishi, yuqori yuk ko'tarish qobiliyati va yuqori iqtisodiy samaradorligi tufayli sanoat ishlab chiqarish liniyalarida, qishloq xo'jaligi texnikasida, avtomobilsozlikda, logistika va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Biroq, rolikli zanjir ishlashi paytida "ko'pburchak effekti" deb nomlanuvchi hodisa uzatish ravonligi, aniqligi va xizmat muddatiga bevosita ta'sir qiladi, bu esa uni muhandislar, ta'minot xodimlari va uskunalarga texnik xizmat ko'rsatuvchilar chuqur tushunishi kerak bo'lgan asosiy xususiyatga aylantiradi.

Birinchidan, Poligon Effektini Ochish: Rolikli Zanjirlarning Poligon Effekti Nima?

Ko'pburchak effektini tushunish uchun avval rolikli zanjirning asosiy uzatish tuzilishini ko'rib chiqishimiz kerak. Rolikli zanjir uzatmasi asosan harakatlantiruvchi tishli g'ildirak, harakatlantiruvchi tishli g'ildirak va rolikli zanjirdan iborat. Haydash tishli g'ildirak aylanayotganda, tishli g'ildirak tishlarining rolikli zanjir bo'g'inlari bilan birikishi harakatlantiruvchi tishli g'ildirakka quvvat uzatadi, bu esa o'z navbatida keyingi ish mexanizmlarini boshqaradi. "Ko'pburchak effekti" deb ham ataladigan narsa, shuningdek, "ko'pburchak effekti xatosi" deb ham ataladigan narsa, rolikli zanjir uzatmasidagi zanjirning tishli g'ildirak atrofidagi o'rash chizig'i ko'pburchakka o'xshash shakl hosil qiladigan hodisani anglatadi, bu esa zanjirning bir zumda tezligi va harakatlantiruvchi tishli g'ildirakning bir zumda burchak tezligining davriy tebranishlarini ko'rsatadi. Sodda qilib aytganda, tishli g'ildirak aylanayotganda zanjir doimiy chiziqli tezlikda harakatlanmaydi, balki, go'yo ko'pburchakning chetida harakatlanayotgandek, uning tezligi doimiy ravishda o'zgarib turadi. Shunga mos ravishda, harakatlantiruvchi tishli g'ildirak ham doimiy burchak tezlikda aylanadi, lekin buning o'rniga tezlikning davriy tebranishlarini boshdan kechiradi. Bu tebranish nosozlik emas, balki rolikli zanjir uzatish tuzilishining ajralmas xususiyatidir, ammo uning ta'sirini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi.

Ikkinchidan, kelib chiqishini kuzatish: Poligon effekti printsipi

Poligon effekti rolikli zanjirlar va tishli g'ildiraklarning strukturaviy xususiyatlaridan kelib chiqadi. Biz uning hosil bo'lish jarayonini quyidagi asosiy bosqichlar orqali aniq tushunishimiz mumkin:

(I) Zanjir va tishli g'ildirakning tarmoq konfiguratsiyasi

Rolikli zanjir tishli g'ildirakka o'ralganida, tishli g'ildirak bir nechta tishlardan tashkil topgan dumaloq komponent bo'lgani uchun, zanjirning har bir halqasi tishli g'ildirak bilan birlashganda, zanjirning markaziy chizig'i bir nechta singan chiziqlardan tashkil topgan yopiq egri chiziq hosil qiladi. Bu egri chiziq oddiy ko'pburchakka o'xshaydi (shuning uchun "ko'pburchak effekti" nomi berilgan). Bu "ko'pburchak"ning yon tomonlari soni tishli g'ildirakdagi tishlar soniga, "ko'pburchak"ning yon uzunligi esa zanjir qadamiga (ikkita qo'shni g'ildirak markazlari orasidagi masofa) teng.

(II) Haydash tishli g'ildiragining harakat uzatish tizimi

Harakatlanuvchi tishli g'ildirak doimiy burchak tezligi ω₁ da aylanganda, tishli g'ildirakdagi har bir tishning aylanma tezligi doimiy bo'ladi (v₁ = ω₁ × r₁, bu yerda r₁ harakatlanuvchi tishli g'ildirakning qadam radiusi). Biroq, zanjir va tishli g'ildirak orasidagi to'r nuqtasi tishli g'ildirak profili bo'ylab doimiy ravishda o'zgarib turganligi sababli, to'r nuqtasidan tishli g'ildirak markazigacha bo'lgan masofa (ya'ni, bir zumda burilish radiusi) tishli g'ildirak aylanganda vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadi. Xususan, zanjir roliklari tishli g'ildirak tishlari orasidagi yiv tubiga chiroyli joylashganda, to'r nuqtasidan tishli g'ildirak markazigacha bo'lgan masofa minimal bo'ladi (taxminan tishli g'ildirak ildizi radiusi); zanjir roliklari tishli g'ildirak uchlari bilan aloqa qilganda, to'r nuqtasidan tishli g'ildirak markazigacha bo'lgan masofa maksimal bo'ladi (taxminan tishli g'ildirak uchi radiusi). Bir zumda burilish radiusining bu davriy o'zgarishi zanjirning bir zumda chiziqli tezligida tebranishlarga bevosita olib keladi.

(III) Boshqariladigan tishli g'ildirakning burchak tezligining o'zgarishi

Zanjir qattiq uzatish komponenti bo'lgani uchun (uzatish paytida cho'zilmaydigan deb hisoblanadi), zanjirning bir lahzali chiziqli tezligi to'g'ridan-to'g'ri boshqariladigan tishli g'ildirakka uzatiladi. Boshqariladigan tishli g'ildirakning bir lahzali burchak tezligi ω₂, zanjirning bir lahzali chiziqli tezligi v₂ va boshqariladigan tishli g'ildirakning bir lahzali aylanish radiusi r₂' ω₂ = v₂ / r₂' munosabatini qondiradi.

Zanjirning bir lahzalik chiziqli tezligi v₂ o'zgarib turishi sababli, boshqariladigan tishli g'ildirakning to'r nuqtasidagi bir lahzalik aylanish radiusi r₂' ham boshqariladigan tishli g'ildirakning aylanishi bilan vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadi (printsip boshqariladigan tishli g'ildirak bilan bir xil). Bu ikki omil birgalikda boshqariladigan tishli g'ildirakning bir lahzalik burchak tezligi ω₂ ning murakkabroq davriy tebranishlarni namoyon qilishiga olib keladi, bu esa o'z navbatida butun uzatish tizimining chiqish barqarorligiga ta'sir qiladi.

Uchinchidan, vizual taqdimot: Poligon effektining o'ziga xos namoyon bo'lishi

Poligon effekti rolikli zanjirli uzatish tizimlarida ko'p jihatdan namoyon bo'ladi. Bu nafaqat uzatish aniqligiga ta'sir qiladi, balki tebranish, shovqin va boshqa muammolarni ham keltirib chiqaradi. Uzoq muddatli foydalanish komponentlarning aşınmasını tezlashtirishi va uskunaning ishlash muddatini qisqartirishi mumkin. O'ziga xos ko'rinishlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

(1) Uzatish tezligining davriy o'zgarishi

Bu ko'pburchak effektining eng to'g'ridan-to'g'ri va asosiy namoyonidir. Zanjirning bir zumda chiziqli tezligi ham, harakatlanuvchi tishli g'ildirakning bir zumda burchak tezligi ham tishli g'ildirak aylanganda davriy tebranishlarni namoyon qiladi. Bu tebranishlarning chastotasi tishli g'ildirakning aylanish tezligi va tishlar soni bilan chambarchas bog'liq: tishli g'ildirak tezligi qanchalik yuqori va tishlar qancha kam bo'lsa, tezlik tebranishlarining chastotasi shuncha yuqori bo'ladi. Bundan tashqari, tezlik tebranishlarining amplitudasi ham zanjir qadami va tishli g'ildirak tishlari soni bilan bog'liq: zanjir qadami qanchalik katta va tishli g'ildirak tishlari qancha kam bo'lsa, tezlik tebranishlarining amplitudasi shuncha katta bo'ladi.

Masalan, oz sonli tishlarga (masalan, z = 10) va katta qadamga (masalan, p = 25,4 mm) ega rolikli zanjirli qo'zg'aysan tizimida, qo'zg'aysan tishli g'ildirak yuqori tezlikda (masalan, n = 1500 rpm/min) aylanganda, zanjirning bir zumda chiziqli tezligi keng diapazonda o'zgarishi mumkin, bu esa boshqariladigan ish mexanizmida (masalan, konveyer tasmasi, dastgoh shpindeli va boshqalar) sezilarli "sakrashlar"ga olib keladi, bu esa uzatish aniqligi va ish sifatiga jiddiy ta'sir qiladi. (2) Ta'sir va tebranish

Zanjir tezligining to'satdan o'zgarishi (bir zigzag yo'nalishidan ikkinchisiga) tufayli zanjir va tishli g'ildirak o'rtasida to'rlash jarayonida davriy zarba yuklari hosil bo'ladi. Bu zarba yuki zanjir orqali tishli g'ildirak, val va podshipniklar kabi komponentlarga uzatiladi va bu butun uzatish tizimida tebranishga olib keladi.

Tebranish chastotasi, shuningdek, tishli g'ildirakning aylanish tezligi va tishlar soni bilan bog'liq. Tebranish chastotasi uskunaning tabiiy chastotasiga yaqinlashganda yoki unga mos kelganda, rezonans paydo bo'lishi mumkin, bu esa tebranish amplitudasini yanada kuchaytiradi. Bu nafaqat uskunaning normal ishlashiga ta'sir qiladi, balki qismlarning bo'shashishi va shikastlanishiga olib kelishi va hatto xavfsizlik baxtsiz hodisalariga olib kelishi mumkin.

(3) Shovqin ifloslanishi

Shovqinning asosiy sabablari zarba va tebranishdir. Rolikli zanjir uzatish paytida zanjir va tishli g'ildirak orasidagi to'rning ta'siri, zanjir qiyaligi orasidagi to'qnashuv va uskunaning ramkasiga uzatiladigan tebranish natijasida hosil bo'lgan konstruktsiya shovqini rolikli zanjir uzatish tizimlarining shovqiniga hissa qo'shadi.

Poligon effekti qanchalik aniq bo'lsa (masalan, kattaroq qadam, kamroq tishlar, yuqori aylanish tezligi), zarba va tebranish shunchalik kuchli bo'ladi va hosil bo'ladigan shovqin shunchalik kuchli bo'ladi. Yuqori shovqin darajasiga uzoq vaqt ta'sir qilish nafaqat operatorlarning eshitish qobiliyatiga ta'sir qiladi, balki joyida ishlab chiqarishni boshqarish va aloqaga xalaqit beradi, bu esa ish samaradorligini pasaytiradi.

(IV) Komponentlarning aşınmasının ortishi

Tsiklik zarba yuklari va tebranish rolikli zanjirlar, tishli g'ildiraklar, vallar va podshipniklar kabi komponentlarning aşınmasını tezlashtiradi. Xususan:

Zanjirning yeyilishi: Zarba zanjir roliklari, vtulkalari va ignalari orasidagi kontakt kuchlanishini oshiradi, yeyilishni tezlashtiradi va zanjirning qadamini asta-sekin uzaytiradi (odatda "zanjirning cho'zilishi" deb nomlanadi), bu esa ko'pburchak effektini yanada kuchaytiradi.

Tishli g'ildirakning yeyilishi: Tishli g'ildirak tishlari va zanjir roliklari orasidagi tez-tez urilish va ishqalanish tish yuzasining yeyilishi, tish uchining charxlanishi va tish ildizining yorilishiga olib kelishi mumkin, natijada tishli g'ildirakning to'rlash samaradorligi pasayadi.

Val va podshipniklarning yeyilishi: Vallar va podshipniklarga qo'shimcha radial va eksenel yuklarning tebranishi va zarbasi ta'sir qiladi, bu podshipnikning aylanuvchi elementlarida, ichki va tashqi tirgaklarida va tirgaklarida yeyilishni tezlashtiradi, podshipnikning xizmat qilish muddatini qisqartiradi va hatto valning egilishiga olib keladi.

(V) Uzatish samaradorligining pasayishi

Ko'pburchak effekti natijasida yuzaga keladigan zarba, tebranish va qo'shimcha ishqalanish yo'qotishlari rolikli zanjirli uzatish tizimlarining uzatish samaradorligini pasaytiradi. Bir tomondan, tezlikning o'zgarishi ish mexanizmining beqaror ishlashiga olib kelishi mumkin, bu esa o'zgarishlar natijasida yuzaga keladigan qo'shimcha yuklarni yengish uchun ko'proq energiya talab qiladi. Boshqa tomondan, aşınmanın ortishi komponentlar orasidagi ishqalanish qarshiligini oshiradi va energiya yo'qotilishini yanada oshiradi. Uzoq muddatli foydalanish jarayonida bu pasaygan samaradorlik uskunaning energiya sarfini sezilarli darajada oshirishi va ishlab chiqarish xarajatlarini oshirishi mumkin.

To'rtinchidan, Ilmiy javob: Poligon effektini yumshatishning samarali strategiyalari

Poligon effekti rolikli zanjirli uzatmalarning ajralmas xususiyati bo'lsa-da va uni butunlay yo'q qilib bo'lmasa-da, uni tegishli dizayn, tanlash va texnik xizmat ko'rsatish choralari orqali samarali ravishda kamaytirish mumkin, shu bilan uzatish tizimining ravonligi, aniqligi va xizmat muddatini yaxshilaydi. Aniq strategiyalar quyidagilar:

(I) Sprocket dizayni va tanlovini optimallashtirish

Tishli tishlar sonini ko'paytirish: Uzatish nisbati va o'rnatish maydoni talablariga javob berish bilan birga, tishli tishlar sonini mos ravishda oshirish yon tomonlar sonining "ko'pburchak" uzunligiga nisbatini kamaytirishi, bir zumda burilish radiusidagi tebranishlarni kamaytirishi va shu bilan tezlik tebranishlarining kattaligini samarali ravishda minimallashtirishi mumkin. Umuman olganda, harakatlantiruvchi tishli g'ildirakdagi tishlar soni juda kichik bo'lmasligi kerak (odatda, kamida 17 ta tish tavsiya etiladi). Yuqori tezlikdagi uzatmalar yoki yuqori silliqlikni talab qiladigan ilovalar uchun ko'proq tishli tishlar (masalan, 25 yoki undan ko'p) tanlanishi kerak. Tishli g'ildirak qadamining diametridagi xatolarni kamaytirish: Tishli g'ildirakni ishlov berish aniqligini oshirish va ishlab chiqarish xatolari va tishli g'ildirak qadamining diametridagi dumaloq yugurish xatolarini kamaytirish tishli g'ildirak aylanishi paytida to'r nuqtasining bir zumda aylanish radiusida silliqroq o'zgarishlarni ta'minlaydi, zarba va tebranishni kamaytiradi.

Maxsus tish profillariga ega tishli g'ildiraklardan foydalanish: Juda silliq uzatishni talab qiladigan ilovalar uchun maxsus tish profillariga ega tishli g'ildiraklardan (masalan, yoysimon g'ildiraklar) foydalanish mumkin. Yoysimon tishlar zanjir va g'ildirak o'rtasidagi to'rlash jarayonini yanada silliq qiladi, to'rlash zarbasini kamaytiradi va shu bilan ko'pburchak effektining ta'sirini engillashtiradi.

(II) Zanjir parametrlarini to'g'ri tanlash

Zanjir qadamini kamaytirish: Zanjir qadami ko'pburchak effektiga ta'sir qiluvchi asosiy parametrlardan biridir. Qadam qanchalik kichik bo'lsa, "ko'pburchak"ning yon uzunligi shunchalik kichik bo'ladi va zanjirning bir zumda chiziqli tezligidagi tebranish shunchalik kichik bo'ladi. Shuning uchun, yuk ko'tarish qobiliyati talablariga javob berish bilan birga, kichikroq qadamlarga ega zanjirlar tanlanishi kerak. Yuqori tezlikdagi, aniq uzatish ilovalari uchun kichik qadamlarga ega rolikli zanjirlar (masalan, ISO 06B va 08A standartlari) tavsiya etiladi. Yuqori aniqlikdagi zanjirlarni tanlash: Zanjir qadamining og'ishini, rolikning radial chiqishini va vtulka pimining oraliq qismini kamaytirish kabi zanjir ishlab chiqarish aniqligini oshirish ish paytida zanjirning silliq harakatlanishini ta'minlaydi va zanjir aniqligining yetarli emasligi tufayli kuchaygan ko'pburchak effektini kamaytiradi.

Kuchlanish moslamalaridan foydalanish: Zanjirni tortish moslamalarini (masalan, prujinali va og'irlik kuchaytirgichlari) to'g'ri sozlash zanjirning to'g'ri kuchlanishini saqlab turishini ta'minlaydi, ish paytida zanjirning bo'shashishi va tebranishini kamaytiradi, shu bilan ko'pburchak effekti tufayli kelib chiqadigan zarba va tezlik tebranishlarini kamaytiradi.

(III) Uzatish tizimining ish parametrlarini boshqarish
Uzatish tezligini cheklash: Sproket tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, ko'pburchak effekti tufayli tezlik tebranishi, zarba va tebranish shunchalik katta bo'ladi. Shuning uchun, uzatish tizimini loyihalashda uzatish tezligi zanjir va Sproket xususiyatlariga asoslanib tegishli ravishda cheklanishi kerak. Standart rolikli zanjirlar uchun ruxsat etilgan maksimal tezlik odatda mahsulot qo'llanmasida aniq ko'rsatilgan va qat'iy rioya qilinishi kerak.

Uzatish nisbatini optimallashtirish: O'rtacha uzatish nisbatini tanlash va haddan tashqari katta nisbatlardan qochish (ayniqsa tezlikni pasaytiradigan uzatishda) boshqariladigan tishli g'ildirakning burchak tezligi tebranishlarini kamaytirishi mumkin. Ko'p bosqichli uzatish tizimida poligon effektining yuqori tezlik bosqichiga ta'sirini minimallashtirish uchun eng yuqori uzatish nisbati past tezlik bosqichiga berilishi kerak.

(IV) Uskunalarni o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishni kuchaytirish

O'rnatish aniqligiga ishonch hosil qiling: Rolikli zanjirli uzatish tizimini o'rnatishda, harakatlantiruvchi va harakatlanuvchi tishli g'ildirak o'qlari orasidagi parallellik xatosi, ikkita tishli g'ildirak orasidagi markaz masofasi xatosi va tishli g'ildirak uchi yuzasining dumaloq yugurish xatosi ruxsat etilgan diapazonda ekanligiga ishonch hosil qiling. O'rnatish aniqligining yetarli emasligi yuk nomutanosibligini va zanjir va tishli g'ildirak o'rtasidagi yomon to'rni kuchaytirishi, ko'pburchak effektini yanada kuchaytirishi mumkin.

Muntazam moylash va texnik xizmat ko'rsatish: Rolikli zanjir va tishli g'ildiraklarni muntazam ravishda moylash komponentlar orasidagi ishqalanishni, aşınmanın sekinlashishini, zanjir va tishli g'ildiraklarning xizmat muddatini uzaytirishni, shuningdek, zarba va tebranishni ma'lum darajada kamaytirishi mumkin. Uskunaning ish muhiti va sharoitlariga qarab tegishli moylash materialini (masalan, moy yoki surtma) tanlang va belgilangan vaqt oralig'ida uskunani moylang va tekshiring. Eskirgan qismlarni tezda almashtiring: Zanjir sezilarli darajada cho'zilganda (odatda asl qadamning 3% dan ortiq), rolikning aşınması jiddiy bo'lsa yoki tishli g'ildirakning tishining aşınması belgilangan chegaradan oshib ketsa, komponentlarning haddan tashqari aşınmasının poligon effektini kuchaytirishi va uskunaning ishdan chiqishiga olib kelishining oldini olish uchun zanjir yoki tishli g'ildirakni tezda almashtirish kerak.

Beshinchidan, xulosa
Rolikli zanjirlarning ko'pburchak effekti ularning uzatish tuzilishining ajralmas xususiyatidir. U uzatish tezligining barqarorligiga ta'sir qilish, zarba tebranishi va shovqinini yaratish va komponentlarning aşınmasını tezlashtirish orqali uzatish tizimining ishlashi va xizmat muddatiga sezilarli darajada ta'sir qiladi. Biroq, ko'pburchak effektining tamoyillari va o'ziga xos ko'rinishlarini chuqur tushunish va ilmiy va tegishli yumshatish strategiyalarini (masalan, tishli g'ildirak va zanjirni tanlashni optimallashtirish, ish parametrlarini boshqarish va o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishni kuchaytirish) amalga oshirish orqali biz ko'pburchak effektining salbiy ta'sirini samarali ravishda yumshatishimiz va rolikli zanjir uzatishning afzalliklaridan to'liq foydalanishimiz mumkin.