الدودة الحلزونية

تشرح هذه المقالة ما هي التروس الدودية (أو المثاقب) وما هي استخدامها. لذلك، سوف تكتشف أجزاء الدودة، وخصائص الدودة وكيفية عمل هذا النوع من الآليات.

ما هو العتاد الدودي؟

اللولب اللامتناهي ، أو اللولب اللامتناهي ، عبارة عن آلية تنقل حركة دورانية بين جزأين محوراهما متعامدان. وهذا يعني أن الدودة هي نوع من البراغي التي تستخدم لنقل حركتها الدورانية إلى عجلة يكون محورها عموديًا على المسمار.

في الترس الدودي، يكون للمسمار أسنان حلزونية ويتشابك مع ترس مستقيم أو حلزوني، لذا فهو ترس دودي. أيضًا، بشكل عام، العنصر الدافع لناقل الحركة هو المسمار، لذلك يتم تشغيل العجلة بواسطة المسمار.

في آلية الدودة، في كل مرة تقوم الدودة بدورة كاملة، يتقدم الترس بطول معين. وبهذه الطريقة، من الممكن تدوير عجلة مسننة يكون محور دورانها متعامدًا مع محور دوران المسمار، وبالتالي، من خلال هذه الآلية من الممكن تغيير محور دوران الحركة الدوارة.

بالإضافة إلى ذلك، تسمى الدودة بالدودة لأن ناقل الحركة لا نهائي، أي من الناحية النظرية يمكن لآلية الدودة أن تعمل بشكل مستمر دون توقف. ومع ذلك، في الممارسة العملية، هذا النوع من الآليات له حدود بسبب التآكل.

أجزاء من العتاد الدودي

يتكون نظام اللولب الذي لا نهاية له من جزأين:

• المسمار : هذا هو الجزء الدافع لآلية الدودة. وبعبارة أخرى، فإن حركة المسمار تؤدي إلى حركة العجلة. عادة، يقوم المحرك المقترن بمحور دوران المسمار بإحداث ثورة في هذا الجزء. أسنان المسمار حلزونية.
• العجلة (التاج) : هي الجزء المدفوع من الآلية الدودية. تتناسب أسنان العجلة مع أسنان المسمار، وبالتالي، عندما يدور المسمار، تنتقل الحركة الدورانية إلى العجلة.

خصائص العتاد الدودي

خصائص المسمار الذي لا نهاية له هي كما يلي:

• نسبة التروس المنخفضة : تعمل الآلية الدودية كمخفض للسرعة نظرًا لأن السرعة الزاوية للعجلة أقل من السرعة الزاوية للمسمار. تعتمد نسبة التروس الخاصة بالآلية على عدد مدخلات المسمار وعدد أسنان العجلة.
• آلية لا رجعة فيها : بشكل عام آلية التروس الدودية لا رجعة فيها، على الرغم من أنها تعتمد على زاوية الحلزون بالإضافة إلى عوامل أخرى. ولهذا السبب يكون العنصر الدافع دائمًا هو المسمار، بينما العنصر المتحرك هو العجلة.
• التآكل بسبب الاحتكاك العالي : يكون التآكل في الآلية الدودية مرتفعًا بسبب الاحتكاك بين المسمار والعجلة. هذه الخاصية التي تتميز بها الدودة تسبب خسارة كبيرة في الطاقة، مما يعني أن أداء الآلية منخفض.
• تكلفة عالية : تكلفة الدودة أعلى من تكلفة الأنواع الأخرى من الآليات، سواء بالنسبة لشراء الدودة أو صيانتها.

كيف تعمل العتاد الدودي

إن تشغيل المسمار الذي لا نهاية له بسيط: لكل دورة يقوم بها المسمار، تتقدم العجلة بعدد من الأسنان يعادل عدد مداخل المسمار. وبالتالي فإن سرعة دوران العجلة تعتمد على عدد أسنان العجلة وعدد مداخل البراغي.

بالإضافة إلى ذلك، تعمل آلية الدودة بشكل لا رجعة فيه. وهذا يعني أن اتجاه نقل الحركة عادة لا يمكن عكسه، وبالتالي فإن المسمار هو العنصر الدافع الذي يسبب حركة العجلة، وهو العنصر المدفوع للترس. ويرجع ذلك إلى الاحتكاك العالي بين المسمار والعجلة. وتسمى هذه الأنواع من الديدان بالديدان ذاتية القفل ، لأنها تمنع الحركة من العجلة إلى الدودة.

تتمتع البراغي الدودية بميزة أخرى: فهي تسمح لك بتحقيق انخفاض في سرعة الدوران بمساحة صغيرة جدًا. لتحقيق نسبة نقل مماثلة لتلك الخاصة بالتروس الدودية مع ترس ثنائي الترس، ستكون هناك حاجة إلى عجلة أكبر بكثير وبالتالي ستشغل مساحة أكبر بكثير.

وفي الفيديو التالي يمكنك أن ترى كيف يتم انتقال الحركة بين مكونات الدودة.

صيغة الدودة

عدد لفات الدودة مضروبًا في عدد مدخلاتها يساوي عدد لفات العجلة مضروبًا في عدد أسنانها. ولذلك فإن صيغة الدودة هي:

ذهب:

• 

  هو عدد لفات المسمار

• 

  هو عدد إدخالات الترباس.

• 

  هو عدد دورات العجلة.

• 

  هو عدد أسنان العجلة.

يتيح هذا التعبير إمكانية الربط رياضيًا بين عدد لفات المسمار وعدد لفات العجلة.

أمثلة على تطبيقات الدودة

وأخيرًا، سنرى ما فائدة المسمار اللامتناهي مع بعض تطبيقات الحياة اليومية لهذه الآلية.

• يتم استخدام التروس الدودية في المحركات الكهربائية الصغيرة لأنها تسمح لها بالانتقال من السرعة العالية وعزم الدوران المنخفض إلى السرعة المنخفضة وعزم الدوران العالي.
• هناك استخدام آخر للنظام الدودي يتعلق بالأبواب الأوتوماتيكية، والتي تتضمن بشكل عام هذه الآلية لتعمل بشكل صحيح.
• تستخدم بعض الآلات الموسيقية أيضًا آلية الدودة لضبط شد الأوتار، مثل الجيتار.
• كما أن السيارات عادةً ما تكون مجهزة بترس دودي، خاصة في صندوق توجيه السيارة.
• تستخدم المصاعد أو الناقلات أيضًا الآلية اللانهائية. وتستخدم هذه الآلات في العديد من المجالات الهندسية.