Общие понятия о машинах и аппаратах

Машиной называется сочетание механизмов, осуществляющих опре­деленные целесообразные движения для преобразования энергии или производства работы. Основными частями любой машины являются двигательный, передаточный и исполнительный механизмы, работа ко­торых протекает во взаимосвязи. В качестве двигательного механизма применяются двигатели, в которых тот или иной вид энергии преобразу­ется в механическую энергию вращающегося вала или прямолинейно движущегося поршня. Исполнительными механизмами служат орудия, с помощью которых производится изменение свойств, состояния, формы или положения обрабатываемого объекта. Для того чтобы исполнитель­ный механизм был приведен в движение от двигательного механизма, нужны передаточные механизмы.

В условиях фармацевтического производства в качестве двигателей чаще всего используются электродвигатели и в меньшей степени паро­вые машины. Что касается передаточных механизмов и механизмов пре­образования движения, то они встречаются в машинах и аппаратах фармацевтического производства почти во всем известном разнооб­разии.

Каждый передаточный (точнее приемно-передаточный) и преобра­зующий движение механизм представляет собой кинематическую цепь, состоящую из кинематических пар и звеньев. Звеньями называют твер­дые тела, входящие в механизм. Например, звеньями являются шату­ны, приводные ремни, валы, подшипники и др. Кинематической парой будет любое подвижное соединение двух соприкасающихся звеньев, на­пример поршня и цилиндра. Эта кинематическая пара допускает только поступательное движение поршня в цилиндре и потому она (и аналогич­ные пары) называется поступательной парой. Шатун, который может поворачиваться около поршневого кольца, представляет вместе с ним так называемую вращательную пару. Винт с гайкой является винтовой парой.

Соединения нескольких кинематических пар составляют кинематиче­скую цепь, которая может содержать различное число звеньев. Напри­мер, у кривошипно-шатунного механизма четыре звена, а у цепной пе­редачи они насчитываются десятками.

J>uc. 4. Фрикционная передача. Объяс-«ение в тексте.

Передаточные механизмы

Передаточные механизмы бывают двух типов: 1) с непосредственным касанием закрепленных на валах деталей; 2) со включением промежу­точной гибкой связи, например ремня. В обоих случаях ведомая деталь захватывается ведущей вследствие либо трения в месте их соприкос­новения, либо наличия на сопряженных деталях взаимно зацепляющих выступов и впадин. Скорости вращения ведомого и ведущего валов ■обычно различны; отношение этих скоростей называется передаточным числом (отношением).

Механизмы с непосредственным касанием деталей

Фрикционная передача. Этот передаточный механизм состоит из двух колес (рис. 4), прижатых друг к другу настолько сильно, что при вра­щении колеса 1 начинает вращаться колесо 2 (в противоположные сто-

 

'Рис. 5. Зубчатая пе­редача. Объяснение в тексте.

Рис. 6. Червячная передача. Объяснение в тексте.

роны). Движение, таким обра­зом, передается исключительно благодаря трению между обода-ми колес. Поскольку возможно проскальзывание одного колеса по другому и вследствие этого наруше­ние передаточного числа, фрикционные передачи находят применение только при передаче небольших усилий. Вместо колес фрикционные пе­редачи могут иметь катки цилиндрической или конической формы, а также диски.

Зубчатая передача. Сюда относятся механизмы для передачи движе­ния посредством зубчатых колес и зубчатых реек. Зубчатые коле­са на ободах имеют выступы (зубья). С целью увеличения плавности передачи вместо обычных прямозубных колес (рис. 5, а) применяют косозубные (рис. 5, б) и шевронные (рис. 5, в) зубчатые коле­са. По взаимному расположению осей сопряженных зубчатых колес различают цилиндрические зубчатые передачи (рис. 5, г), применяемые для передачи между параллельными валами, и конические зубчатые передачи (рис. 5, д), используемые между валами с пересекающимися осями. Если передачу вращения между параллельными осями необхо­димо осуществить, не изменяя направления вращения, применяют зуб­чатые колеса с внутренним зацеплением (рис. 5, е).

Зубчатая рейка (стержень или планка с нарезанными на одной стороне зубьями) в сочетании с зубчатым колесом служит для превра­щения вращательного движения в прямолинейно-поступательное (рис. 5, ж). Это сочетание находит применение в подъемных меха­низмах.

Червячная передача. Для передачи вращения между взаимно перпен­дикулярными непересекающимися осями при большом передаточном числе (до 100) применяется червячная передача (рис. 6), которая со­стоит из червяка) (винта) и зубчатого колеса 2.

Механизмы с промежуточной гибкой связью

Ременные передачи. В тех случаях, когда расстояние между осями двигателя и машины велико, для передачи вращения применяют ремен­ные передачи. Для этой цели на каждую ось накрепко насаживают колеса, называемые шкивами, на которые в свою очередь надевают приводной ремень. Шкив, который передает вращение, называется ве­дущим, а принимающий вращение — ведомым.

• Ременные передачи весьма широко применяются, несмотря на относи­тельную громоздкость и некоторое непостоянство передаточного числа вследствие проскальзывания ремня. Основные достоинства — бесшум­ность, способность выдерживать перегрузки и простота ухода.

Цепная передача. Передача вращения между параллельными осями может быть осуществлена также при помощи замкнутой (бесконечной) цепи, надетой на снабженные зубьями колеса-звездочки, закрепленные на валах.

 

 

Рис. 7. Кривошипный в тексте.

механизм. Объяснение