Novikova rīks: GOST, dizains, pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Daudzi kustīgie mehānismi ir veidoti tā, ka enerģijas pārnešana tieši no piedziņas ierīces uz izpildinstitūciju nav iespējama. Dažās situācijās motors un piedziņas ierīce ir konstruktīvi izvietoti tālu viena no otras un ir nobīdīti viens no otra. Citos gadījumos enerģija vispirms ir jāpārvērš: jāsamazina vai jāpalielina dzinēja apgriezienu skaits, jāmaina griešanās virziens vai jāpārvērš rotācijas kustība par translāciju.

Tad ir nepieciešami daži starpmehānismi, lai pārnestu vai pārveidotu šo enerģiju. Viens no galvenajiem šim nolūkam izmantotajiem elementiem ir zobrati. Tos izmanto visur, kur nepieciešama ievērojama jaudas pārvade, vienlaikus saglabājot kompaktu ierīci un ilgu kalpošanas laiku - vai tā ir automašīnas ātrumkārba, makšķeres spole vai hidroelektrostacijas turbīna.

Kādi ir pārskaitījumi

Ir daudz dažādu pārnesumu veidu. Tos klasificē pēc šādiem kritērijiem:

• kustības pārraides virziens - cilindrisks, tārps,konisks;
• riteņa puse, uz kuras ir izgriezti zobi - iekšējais vai ārējais zobrats;
• zobu virziens - taisns, slīps, ševrons;
• zobu forma - cikloidāls un evolūcijas zobrats, Novikova iesaistīšanās.

Cikloīda zobrats

Šo tehnoloģiju 1931. gadā patentēja vācu inženieris Lorencs Brarens. Diemžēl tai ir būtiski trūkumi.

1. Grūti izgatavojams - katrs ritenis tiek griezts ar atsevišķu zobratu griezējinstrumentu.
2. Īpaši augsta jutība pret centra attāluma izmaiņām. Citiem vārdiem sakot, šāda veida iesaiste prasa visaugstāko precizitāti ražošanā un uzstādīšanā, un mazāko mehānisko bojājumu gadījumā tas neizdodas.
3. Grūtības remontdarbos, jo šādas darbības nav standartizētas.

Šī zobrata priekšrocība ir tā, ka zobu noapaļotās formas dēļ ir ievērojami samazināts spriedze zobu saskares vietā, tādējādi nodrošinot lielāku detaļu izturību.

Tā rezultātā cikloidālais savienojums ir atradis savu pielietojumu diezgan šaurā rūpniecības jomā - pulksteņu un citu precīzijas instrumentu, dažu veidu kompresoru un sūkņu ražošanā.

Involute type

Šo zobu dizaina veidu ierosināja slavenais mehāniķis un matemātiķis Leonhards Eilers 1760. gadā, un tas ir visplašāk izmantotais rūpniecībā.

Zāvu pārī daļu ar mazāku diametru parasti sauc par zobratu, bet daļu ar lielu - par riteni. ATevolūcijas savienojums, zobiem ir profils ar izliektām malām. Tas ir vienāds gan pārnesumam, gan ritenim. No tā izriet galvenais evolūcijas ekonomiskais ieguvums: zema detaļu ražošanas sarežģītība, vienlaikus saglabājot pietiekamu precizitāti un attiecīgi augstu produktivitāti. Šo riteņu ražošanai nav nepieciešams sarežģīts aprīkojums, un to kvalitāti ir viegli kontrolēt.

Šim savienojumam ir vēl viena neapstrīdama priekšrocība, kas saistīta ar cilvēka faktora klātbūtni ražošanā: evolūcijas zobi ir nejutīgi pret centra attāluma izmaiņām, ja to iesaistīšanās netiek pārtraukta. Vienkārši sakot, šādi riteņi "pieļauj" dažas neprecizitātes gan ražošanā, gan uzstādīšanā, nezaudējot veiktspēju.

Tāpat evolūcijas zobrats nodrošina zobratiem ilgu kalpošanas laiku, jo zobu virsmas, kurām ir izliekta forma, velkas viena pār otru. Pateicoties tam, ievērojami samazinās virsmu berze, tas ir, tiek samazināts detaļu nodilums.

Novikova transmisijas izveide

Dažreiz ir jāpārraida ļoti liels griezes moments un tajā pašā laikā nedrīkst pārsniegt noteiktu mehānisma izmēru un svaru. Šādos apstākļos evolūcijas savienojums var nebūt pietiekami uzticams - lielo kontaktspriegumu dēļ zobu saskares vietā tie var ātri sabojāties.

Šeit palīgā nāk tā sauktā apļveida skrūvesaderināšanās. To 1954. gadā izstrādāja padomju inženieris un izgudrotājs M. L. Novikovs. Pie šāda lēmuma viņš nonāca, izpētot problēmas, kas radās, projektējot smagas, bet salīdzinoši lēnas mašīnas, piemēram, traktorus un cisternas.

Šim paņēmienam ir liela masa, kas prasa attiecīgā griezes momenta pārnešanu no dzinēja caur transmisiju uz riteņiem vai kāpurķēžu rullīšiem. Evolucionālie zobi ne vienmēr ir uzdevumu augstumos.

Kādas ir atvēršanas priekšrocības…

Izveidots savienojums, kurā zobrata un riteņa zobi ir attiecīgi izliekti un ieliekti. Pateicoties tam, tika panākts ievērojams zobu saskares virsmas pieaugums, jo zobrata zobiem un starp tiem esošajām padziļinājumiem pie stūres ir ļoti tuvi rādiusi.

Tādējādi tika samazināts spriegums saskares punktā. Tas ļāva atkarībā no konkrētajiem apstākļiem vai nu būtiski samazināt mehānisma izmērus, saglabājot pārraidītās jaudas vērtību, vai arī, saglabājot esošos izmērus un svaru, būtiski palielināt savienojuma slodzi, nebaidoties no agrs sabrukums.

…un tā trūkumi

Atšķirībā no evolūcijas savienojuma, kur saskaras divas izliektas virsmas, Novikova zobratos izliektā un ieliektā daļa savienojoties veido gandrīz neatņemamu veselumu. Sakarā ar to ievērojami palielinās berze starp zobiem, ietekmējot to izturību. Lai gan attiecībā uz maza ātruma mašīnām, kurām sākotnēji untika izstrādāts apļveida skrūvsavienojums, šis faktors nav tik svarīgs.

Turklāt šis dizains, kas ir līdzīgs cikloidālajam zobratam, izvirza augstas prasības apstrādes kvalitātei un montāžas aprūpei, jo centra attāluma pārkāpšana var izraisīt katastrofālas sekas.

Pirms Novikova jau bija veikti daudzi mēģinājumi uzlabot saderināšanās dizainu, taču tikai viņam izdevās izstrādāt dzīvotspējīgu tehnoloģiju. Pēc dažiem uzlabojumiem tas tika ieviests daudzās nozarēs.

Izgudrojuma pilnveidošana

Pavisam ir divu veidu Novikova saites:

• ar viena pieskāriena līniju (var būt prepolāra un polāra);
• ar divām pieskāriena līnijām (dozapole).

Pirmajā tipā zobrata un riteņa zobiem ir vienāds izliekums visā kontūrā. Ar polāro savienojumu piedziņas riteņa profils ir izliekts, bet dzenošais ritenis ir ieliekts. Ar prepolāru - otrādi. Šo savienojumu tieši izstrādāja Mihails Novikovs, kurš par to saņēma Ļeņina balvu.

Tomēr drīz vien kļuva skaidrs, ka šāda veida zobratu izgatavošana tehnoloģiski ir diezgan sarežģīta. Tā kā riteņi nav vienādi, bet tiem ir dažādi zobu griezumi, lai izveidotu riteņu pāri, ir nepieciešamas divas dažādas iekārtas, kas nav īpaši ekonomiski.

Pētījumi šajā virzienā ir sākušies. To rezultāts bija dozapolēna zobratu izstrāde, kurā riteņa un zobrata zobi ir vienādi,bet tiem ir izliekta kontūra tuvāk augšai un ieliekta tuvāk pamatnei, ar vienmērīgu pāreju starp tām. Tādējādi tika panākta ne tikai detaļu ražošanas unifikācija, bet arī noskaidrots, ka šādiem zobratiem ir daudz lielāka nestspēja nekā savienojumiem ar vienu ieslēgšanās līniju.

Jaunu izstrāžu izplatīšana

Tā kā sākotnēji tika izstrādāta smagajam, tostarp militārajam aprīkojumam, Mihaila Novikova pārnesumu shēma sāka strauji izplatīties daudzās nozarēs. Luganskas mašīnbūves rūpnīca Ukrainā bija pirmā bijušās Padomju Savienības teritorijā, kas ražoja produktus, izmantojot jauno tehnoloģiju.

citi.

Arī ārvalstu valstis ir aktīvi ieinteresētas šajā attīstībā. Japāna attīstās tā ieviešanai automobiļu rūpniecībā, un arī Anglija un ASV nav atstātas malā. Padomju zinātnieka izgudrojums, iespējams, palīdzēs iekarot Visumu: starptautiskās organizācijas finansē pētījumus par Novikova rīka izmantošanu kosmosa kuģos, zondēs un citās iekārtās.

Rotācijas skrūvju tehnoloģijas izmantošanas sfēras

Lielākoties šī attīstība ir īstenota šādās jomās:

• dažādu smago transportlīdzekļu - trolejbusu, autobusu, tramvaju, helikopteru vilces mehānismi);
• sūknēšanas agregāti un citas naftas rūpniecības iekārtas;
• ogļu ieguves tehnika;
• pacēlāju un ceļojumu celtņu pārnesumkārbas.

Ir arī īpaši gultņi, kas izgatavoti, izmantojot Novikova zobratus, kuriem ir trīs reizes lielāka kravnesība nekā parastajiem gultņiem.

Novikova zobratu un normatīvo dokumentu ražošana

Novikova saderināšanās ražošanā tika izstrādāts īpašs aprīkojums zobu griešanai - frēze. Šim instrumentam ir diezgan augstas izmaksas, jo zobratu izgatavošanas precizitātei tiek izvirzītas augstas prasības. Neliela novirze - un tā ideālā kontaktu kontūru harmonija, kas nodrošina ilgu pārnesuma kalpošanas laiku un pārraidīto jaudu, vairs netiks novērota.

Tā kā gan pašu zobu, gan to griešanas frēžu kvalitātei tiek izvirzītas īpaši augstas prasības, to izgatavošanas kontrolei ir izstrādāti atsevišķi valsts standarti. Par pašu Novikova saderināšanos - GOST 17744-72, par zobratu griešanas instrumentiem - GOST 16771-81.

M. L. Novikova izstrādātais jaunais zobu izgatavošanas princips tika atzīts ne tikai bijušās PSRS teritorijā, bet arī daudzās citās valstīs.