In diesem Artikel wird erklärt, was der Nockenfolgermechanismus ist und wie er funktioniert. Darüber hinaus werden die verschiedenen Arten von Nockenfolgemechanismen sowie die Vor- und Nachteile dieser Art von Mechanismen vorgestellt.
Was ist ein Nockenfolgemechanismus?
Der Nockenfolgermechanismus ist eine Art Mechanismus, bei dem eine Kreisbewegung in eine lineare Bewegung umgewandelt wird. Genauer gesagt wird beim Nockenstößelmechanismus die Kreisbewegung der Nocke in die lineare Bewegung des Stößels umgewandelt.
Daher besteht der Nockenfolgermechanismus aus zwei Teilen:
- Nocke : eiförmiger Körper, der sich um eine Achse dreht, die nicht sein geometrischer Mittelpunkt ist.
- Mitnehmer (oder Fühler) : Festkörper, der mit der Nocke in Kontakt steht und eine oszillierende lineare Bewegung ausführt.
Funktionsweise des Nockenfolgermechanismus
Nachdem wir nun die Definition des Nockenfolgesystems kennen, wollen wir uns ansehen, wie dieser Mechanismustyp funktioniert.
Die Funktion des Nockenstößelmechanismus besteht darin, die Drehbewegung der Nocke in eine geradlinige Bewegung des Stößels umzuwandeln. Dazu wird der Mitnehmer so fixiert, dass er sich nur in eine Richtung bewegen kann.
Da der Nocken mit dem Mitnehmer in Kontakt steht, bewegt sich der Mitnehmer bei Drehung des Nockens auf diese Weise nach oben oder unten und folgt dabei dem Profil des Nockens. Auf diese Weise ist es möglich, die Kreisbewegung des Nockens in eine lineare Schwingbewegung des Mitnehmers umzuwandeln.
Somit können im Nockenfolgermechanismus drei Phasen unterschieden werden:
- Aufstieg : Während dieser Phase steigt der Anhänger auf.
- Abstieg : Während dieser Phase steigt der Anhänger ab.
- Ruhe : Während dieser Phase bleibt der Stößel auf der gleichen Höhe und berührt daher den runden Teil der Nocke.
Arten von Nockenfolgern
Abhängig vom Kontakt zwischen der Nocke und dem Stößel gibt es vier Arten von Nockenfolgermechanismen :
- Nockenstößel mit flachem Kontakt : Der Stößel hat eine flache Oberfläche, die mit der Nocke in Kontakt steht.
- Nockenstößel mit Rollenkontakt : Der Stößel besteht aus einer Rolle, die den Kontakt mit der Nocke herstellt.
- Zylindrischer Kontakt-Nockenstößel : Der Teil des Stößels, der mit der Nocke in Kontakt steht, hat eine runde Oberfläche.
- Nockenstößel mit Keilkontakt – Der Kontakt zwischen Stößel und Nocken erfolgt nur über die Spitze des Stößels.
Vor- und Nachteile des Nockenfolgemechanismus
Vorteile des Nockenfolgemechanismus:
- Der Nockenfolgemechanismus wandelt eine Drehbewegung in eine hin- und hergehende lineare Bewegung um.
- Der Nockenverfolgungsmechanismus ist präzise.
- Dies ist ein sehr einfacher Mechanismus, da er aus wenigen Komponenten besteht, nämlich der Nocke und dem Stößel.
Nachteile des Nockenfolgemechanismus :
- Der Nockenstößelmechanismus erfordert eine sehr präzise Fertigung, da zur Erzielung der gewünschten Stößelbewegung eine Nocke mit dem entsprechenden Profil hergestellt werden muss.
- Die Herstellungskosten des Nockenfolgemechanismus sind hoch.
- Da es sich um einen Mechanismus handelt, der Bewegungen durch Kontakt überträgt, unterliegt er einem starken Verschleiß.
- Die Größe des Nockenfolgemechanismus ist begrenzt, da er bei großen Abmessungen schwierig zu betreiben ist.
- Der Nockenfolgermechanismus ist irreversibel, das heißt, er ermöglicht den Übergang von einer kreisförmigen Bewegung zu einer linearen Bewegung, jedoch nicht umgekehrt.
Anwendungen des Nockenfolgemechanismus
Abschließend werden wir einige Anwendungsbeispiele des Nockenfolgermechanismus sehen.
Der Nockenfolgermechanismus hat eine Vielzahl industrieller Anwendungen. Beispielsweise wird der Nockenfolgermechanismus in Verbrennungsmotoren verwendet, insbesondere zum Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile des Motors.
In ähnlicher Weise wird bei einigen Spielzeugen auch ein Nockenfolgemechanismus verwendet, damit diese einfache Bewegungen ausführen können. Da es sich um einen sehr einfachen Mechanismus handelt, ist es einfach, sie in Spielzeuge zu integrieren, sodass sie mehr Bewegungen ausführen können.
Schließlich enthalten die Mechanismen einiger industriell hergestellter Maschinen das Nockenfolgersystem, da es sich um einen Mechanismus handelt, der sowohl einfach als auch präzise ist.