Párhuzamos mozgási mechanizmus

A párhuzamos mozgású  mechanizmust James Watt skót mérnök találta fel 1784-ben kettős működésű gőzgépéhez .

Ekkor a gőzgépek még nem voltak kellően fejlettek, azonban a Newcomen gőzgépeket már használták a bányákban vízszivattyúzásra (3. ábra). Ebben a beállításban a dugattyúlöket során a teljesítmény csak egy irányban (lefelé) keletkezik, és a motortól a DF lengőkarhoz láncon keresztül jut el. A dugattyú fordított lökete (fel) üresjáratban van, a lánc a szivattyú súlya miatt emeli fel a dugattyút a lengőkar másik oldalán (az EF gerenda oldaláról). Watt új gőzgépében, amely kettős működésű hajtóművé vált, az alsó és a felfelé löket során is keletkezett teljesítmény. A lánc a dugattyú felfelé irányuló löketében nem tudott erőt átvinni a motorról a billenőre, ezért Watt egy speciális kettős működésű mechanizmust hozott létre (1. ábra), és „párhuzamos mozgási mechanizmusnak” nevezte el, mivel mind a szivattyú, mind a a dugattyú függőlegesen és egymással párhuzamosan mozog.

1808-ban a fiának írt levelében Watt ezt írta:

Büszkébb vagyok a párhuzamos mozgási mechanizmusra, mint bármely más találmányomra
[1]

A vázlatos rajzon (1. ábra) az A pont  a KAC lengőkar perselye , amely megfelel az 1. ábra E pontjának . 2 (nem tévesztendő össze az 1. ábra E pontjával ). Az A pont körül a CAS billenő fel-le lendül. A H betű olyan dugattyút jelöl, amely függőlegesen mozog, és nem tud vízszintesen mozogni. A kialakítás lényege egy négylengőkaros mechanizmus , amely AB , BE és EG láncszemekből áll , amelyben a rögzített láncszem (alap) AG , és mindkét A és G pont a leírt párhuzamos mozgási mechanizmus lapos csuklós rögzítése a motorház. Amikor a járom forog, az F pont (kifejezetten ehhez a magyarázathoz látható, de valójában nem látható a gépen) mozgásával egy erősen megnyúlt nyolcast [2] ír le a levegőben. Ha a billenőt kis szögben elforgatjuk, akkor az F pont mozgása nagyon közel áll az egyenes vonalhoz. A leírt "nyolc" szimmetrikus, ha az AB és EG láncszemek egyenlő hosszúságúak, és közelebb van egy egyeneshez, a két arány közelebb van egymáshoz - a BF kapcsolat hosszának az FE hosszhoz viszonyított aránya , valamint az AB hossz és az EG hossz aránya . Ha a dugattyú lökethossza (ami egyben az F pont maximális lökete ) egyenlő S -vel , akkor az egyenes szakasz annál nagyobb, minél közelebb van BE -hoz , AB pedig  közelebb van -hez (lásd [3] ). Elvileg lehetséges a dugattyúrudat közvetlenül az F ponthoz rögzíteni , de ettől a gép formája meglehetősen kényelmetlen lesz, és a G pont nagyon messze lesz a CAS billenőjétől . Ennek elkerülése érdekében Watt egy paralelogramma-mechanizmust adott a tervhez, és egy áramszedőt alkotott . Ez biztosítja, hogy az F pont mindig az A és D pontok közötti egyenesen legyen , és így a D pont mozgása az F pont mozgásának "megerősített változata" . Emiatt a H dugattyú DH dugattyúrúdja a D ponthoz kapcsolódik .

Mint már említettük, az F pont mozgása nem szigorúan egyenes vonalú, hanem csak nagyon közel van hozzá. A leírt párhuzamos mozgási mechanizmus azonban az egyenességtől körülbelül 1/4000 rész eltérést ad. Később, a 19. században olyan mechanizmusokat hoztak létre, amelyek szigorúan egyenes vonalú mozgást hoznak létre, amelyek közül az első a Lipkin-Posselier és a Sarrus mechanizmus volt .

Jegyzetek

  1. ↑ Franz Reuleaux. A gépek kinematikája  . — 1876. .
  2. ↑ Az F pont mozgásának részletesebb és illusztrált magyarázatát lásd a Watt-féle paralelogrammáról szóló cikkben
  3. ↑ Neil Sclater és Nicholas P. Chironis, Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook Third Edition (2001), 136. oldal.

Irodalom

Linkek