تشرح هذه المقالة ماهية آلية الجريدة المسننة والترس وما يتم استخدامها من أجله. ستجد أيضًا خصائص آلية الحامل بالإضافة إلى مزايا وعيوب هذا النوع من الآليات.
ما هي آلية الرف والجناح؟
آلية الحامل عبارة عن آلية تتكون من عجلة مسننة (ترس صغير) وقضيب مسنن (رف). يتم استخدام آلية الجريدة المسننة والترس لتحويل الحركة الدائرية للترس الصغير إلى حركة خطية للجريدة المسننة.
من أمثلة تطبيقات آلية الحامل المفاتيح، ونظام توجيه السيارات، وآلية فتح وإغلاق أبواب الرافعات، والسكك الحديدية، وبعض المحركات، وما إلى ذلك.
يتكون تشغيل آلية الجريدة المسننة والترس من تحويل الحركة الدورانية للترس الصغير إلى حركة مستقيمة يقوم بها الجريدة المسننة. يتشابك العنصران الميكانيكيان مع بعضهما البعض، بحيث يؤدي دوران الترس إلى تحريك الجريدة للأمام.
أجزاء آلية الرف والجناح
في الأساس، تتكون آلية الجريدة المسننة والترس من جزأين:
- الترس الصغير : هو جزء من آلية الجريدة المسننة والترس الذي يقوم بالحركة الدورانية. إنها عجلة مسننة تتشابك مع الحامل. يمكن أن يدور الترس الصغير في كلا الاتجاهين المحتملين للدوران، لذلك اعتمادًا على اتجاه دوران الترس الصغير، سيتحرك الحامل في اتجاه أو آخر.
- الرف : جزء من آلية الجريدة المسننة والترس الذي يقوم بحركة مستقيمة. وهو عبارة عن شريط صلب له أسنان يتحرك للأمام مع دوران الترس الصغير. نظرًا لأن آلية الحامل قابلة للعكس، فإن حركة الحامل يمكنها أيضًا تدوير الترس الصغير، على الرغم من أن هذا نادر جدًا.
خصائص آلية الجريدة المسننة والترس
تتميز آلية الرف بالخصائص التالية:
- آلية الحامل قابلة للعكس ، أي أنه يمكن تحويل الحركة الدوارة إلى حركة مستقيمة، أو حركة خطية إلى حركة دائرية. لذلك يمكن استخدام هذا النوع من الآليات بطريقة تجعل الحركة الدورانية للترس الصغير تتسبب في حركة الجريدة للأمام، أو على العكس من ذلك، تؤدي حركة الجريدة المسننة إلى دوران الترس الصغير. بشكل عام، الترس هو العنصر الدافع والحامل هو العنصر المدفوع.
- لكي تعمل آلية الجريدة المسننة والترس بشكل صحيح، يجب أن يكون للجريدة المسننة والترس نفس درجة الصوت، وبالتالي نفس الوحدة . وبالتالي، يمكن حساب وحدة الترس الصغير، وبالتالي الآلية، عن طريق قسمة قطر الترس الصغير على عدد أسنانه.
- تتشابك أسنان الجريدة المسننة والترس الصغير مع بعضها البعض، وبالتالي ، لكل دورة كاملة للترس الصغير، ستحرك الجريدة المسننة عددًا من الأسنان مثل الترس الصغير . وبالتالي، يمكن حساب المسافة التي يقطعها الحامل باستخدام الصيغة التالية:
- في آلية الجريدة المسننة والترس، تكون سرعة حركة الجريدة المسننة مساوية للسرعة الزاوية للترس الصغير مضروبة في قطر الترس الصغير مقسومًا على اثنين.
ذهب
هي الوحدة،
قطر العجلة و
عدد الأسنان على العجلة.
ذهب
هي المسافة التي يقطعها السحاب،
عدد الأسنان على العجلة و
عدد أسنان السوستة لكل سنتيمتر.
ذهب
هي السرعة الخطية للحامل،
هي سرعة دوران الترس و
هو قطر الجناح
مزايا وعيوب آلية الرف والترس
مزايا آلية الجريدة المسننة والترس:
- آلية الجريدة المسننة والترس بسيطة جدًا، مما يجعلها قابلة للتكيف ومرنة.
- يمكن نقل القوى العالية باستخدام آلية الجريدة المسننة والترس.
- يسمح لك بتغيير نوع الحركة، لأنه يحول الحركة الدورانية إلى حركة خطية، أو العكس.
عيوب آلية الرف :
- تحتاج آلية الحامل إلى التشحيم حتى تعمل بشكل سليم.
- بشكل عام، آلية الجريدة المسننة والترس هي نظام نقل حركة صاخب.
- في آلية الحامل، يحدث تآكل شديد بسبب التلامس بين الترس والجريدة.
تطبيقات آلية الرف والجناح
في الهندسة، آلية الجريدة المسننة والترس لها العديد من التطبيقات. على سبيل المثال، يتم استخدام آلية الجريدة المسننة والترس في المفاتيح وفي آلية الفتح والإغلاق لبعض الأبواب وحتى في مكابس الحفر.
وبالمثل، في قطاع السيارات، يتم استخدام آلية الجريدة المسننة والترس في توجيه السيارات. وبالتالي فإن هذه الآلية هي جزء من النظام الذي ينقل حركة عجلة قيادة السيارة إلى العجلات.
وأخيرا، هناك استخدام متكرر آخر لآلية الرف في مجال النقل. وبالتالي، تستخدم السكك الحديدية ذات الرفوف آلية الحامل للتنقل في المناطق الجبلية ذات المنحدرات الشديدة.