Stare, chwalebne konstrukcje.pdf

jak to działa

Stare, chwalebne

nad różnym urządzeniami, których przeznacze-

nia i zasad działania nie możemy czasem zrozu-

mieć, ale które poddane „kuracji odmładzającej”

w warunkach dzisiejszej technologii mogą jeszcze po-

kazać lwi pazur, a na pewno są pięknym świadec-

twem pomysłowości i zdolności dawnych mistrzów.

Zawsze mi żal samochodów z napędem paro-

wym. Dane amerykańskiego samochodu braci Stanle-

yów z 1906 roku są jeszcze dziś imponujące: silnik pa-

rowy, trzystopniowy, o masie 14 kg (tak!!!) pozwalał

na osiągnięcie prędkości 206,4 km/h! Kocioł ważył ok.

35 kg. Czas potrzebny na uruchomienie samochodu po

nocy wynosił około 5 minut, a start podczas jazdy

przerywanej, np. po mieście, dzięki palnikowi dyżur-

nemu – był natychmiastowy. Samochód nie potrzebo-

wał skrzyni biegów i sprzęgła, Ruszał pod pełnym ob-

ciążeniem, pod górę, bez żadnych problemów. Idealny

byłby do jazdy w korkach: silnik parowy można prze-

cież bez katowania sprzęgła, hamulca i skrzyni bie-

gów – włączać i wyłączać nawet 100 razy na minutę,

bez żadnej szkody dla jego mechanizmów!

konstrukcje.. Kazimierz Topór

W arto odwiedzać Muzeum Techniki i podumać

jak to działa

wych i czekających na

restyling, bo jeszcze dziś

w przemądrzałym świecie

komputerów mogą poka-

zać, co potrafią.

Dla ciekawych i sen-

tymentalnych – kilka me-

chanizmów – z myszką, ale

wciąż atrakcyjnych.

W dobie, gdy nie było

jeszcze elektryczności, istnia-

ły – tak jak i dzisiaj – potrzeby

podnoszenia i manipulowania róż-

nymi ciężarami. Powstała wtedy ca-

ła masa różnych dźwigników i wciąga-

rek, bardzo sprytnych i ciekawych kon-

strukcyjnie.

Rys. przedstawia konstrukcję takiej

wciągarki z tzw. bezpieczną korbą. Tak na

oko nie widać w niej nic szczególnego. Przyj-

rzyjmy się jednak bliżej jej konstrukcji.

Korba 1, przy wciąganiu ciężaru obraca

nakrętkę 2, która ma tendencję nakręcania się

na gwint wałka 3. Nakręcając się – zaciska

sprzęgło cierne, złożone z płytki z materiału

ciernego 5 i dwóch stalowych elementów: ko-

ła zapadkowego 4 i tarczy 6, z tym że ta tar-

cza 6 jest związana z wałkiem 3 za pomocą

kołka. Wsteczny ruch korby jest uniemożli-

wiony przez zapadkę 7, zazębiającą się z ko-

łem zapadkowym 4. „Towar”, podnoszony,

jedzie do góry. Jeżeli jednak chcemy go nieco

opuścić, to wystarczy cofnąć korbę ruchem

wstecznym w stosunku do ruchu podnosze-

nia, a to spowoduje poluzowanie się zaciśnię-

tej płytki ciernej i pod ciężarem towaru wcią-

garka zacznie się obracać ruchem wstecz-

nym. Wykonując korbą ruchy w prawo i w le-

wo możemy precyzyjnie manewrować podno-

szonym ciężarem, nie narażając się na to, że

korba po odrzuceniu zapadki (tak działa

większość nowoczesnych wciągarek ręcz-

nych) odbije i uderzy nas w dłoń. Opisana konstrukcja

liczy sobie, wg niestety niezbyt dokładnych danych,

na pewno ponad 150 lat, a może więcej!

Drugim takim ciekawym mechanizmem jest

tzw. podnośnik różnicowy, przedstawiony na rys. .

Obracając korbą 1, powodujemy obrót koła zębatego

stożkowego 2, zazębionego z kołem 3. Koło to ma na-

gwintowany otwór i współpracuje ze śrubą podnoszą-

cą 4. Jego obrót powoduje więc podnoszenie się śruby

w górę. Jednocześnie jednak koło zębate stożkowe 5,

osadzone na wałku korby, obraca kołem zębatym 6,

które jest połączone ze śrubą wpustem 9, dzięki cze-

mu może śrubą obracać, wkręcając ją z powrotem.

W rezultacie współpracy tych wszystkich kół śruba

Był to też samochód z silnikiem w zasadzie

wielopaliwowym. Po łatwej wymianie palnika, można

było jeździć: na olej napędowy na naftę, benzynę lub

alkohol! Mało kto wie, że takie silniki były stosowane

do napędu... samolotów!

Szkoda, że te 100 lat rozwoju techniki samocho-

dowej nie objęły tych pojazdów. Jakież by one dzisiaj

były! Przecież o wiele łatwiej jest sterować procesem

spalania zewnętrznego niż wybuchowego, wewnęt-

rznego. Czystość spalin byłaby już dawno załatwiona!

Na szczęście zauważono już te zalety i coś się

zaczyna dziać! (Patrz MT czerwiec 2002).

Poza samochodami, dawna technika dyspono-

wała całą masą różnych, drobnych urządzeń, cieka-

podnosi się, ale jednocześnie wkręca w nagwintowa-

ny otwór koła 3, co powoduje, że jej podnoszenie się

jest różnicą efektów działania koła 2 i 5. Przełożenie

takiego podnośnika może być więc nawet bardzo du-

że. Można je obliczyć ze wzoru:

jest mały, możemy z dostateczną

dla warsztatowej praktyki dokładnością przyjąć, że

cos

Jeżeli kąt

= 1, a wtedy:

= −

−

⎛

⎞

⎜

⎝

−

⎟

⎠

Łatwo zauważyć, że różnica liczby zębów kół z 2

i z 3 może wynosić nawet 1! Oznacza to, że bardzo łat-

wo można uzyskać przełożenie np. 1/100 i to daleko

sprawniejsze niż ślimakowe, gdzie straty energetycz-

ne są dość spore.

Przyjmując przykładowo dane: R – promień kor-

by 300 mm, promień śruby r = 20 mm, i kolejno: z 02 =

z 03 = 40, z 05 = 24, i z 06 = 26, przeło-

żenie wyniesie:

⎝

−

⎠

300

195

Jak widać, można tu łatwo

uzyskać duże przełożenie. A co zro-

bić, gdy chcemy szybko opuścić pod-

niesiony ciężar? Bardzo prosto! Wy-

łączamy rygiel 8 i dźwignią 7 obraca-

my mimośrodową tuleję, w której ło-

żyskowana jest oś obrotu korby i kół

2 i 5. Następuje zazębienie koła 5

z górnym talerzem podwójnego ko-

ła 6 i mechanizm pracuje jak zwykły

podnośnik, tj. nieróżnicowy! Warto

dodać, że taki podnośnik również

można wyposażyć w korbę bezpiecz-

ną, taką, jaką ma opisana wyżej

wciągarka.

Dawni mistrzowie mieli głowy

nie od parady! Dziś popularniejsze

są podnośniki hydrauliczne, ale są

sytuacje, w których podnośnik me-

chaniczny jest przydatniejszy, a poza

tym nie cieknie, a i olej w nim nie

gęstnieje na mrozie!

I jeszcze jeden sprzęt do pod-

noszenia – wciągarka przedstawiona

na rys. . Niesłychanie prosta, dow-

cipna konstrukcja. Napędzana jest

za pomocą koła łańcuchowego 1,

osadzonego na specjalnym wale

z ukośnym czopem, odchylonym od

osi o kąt

. Na tym ukośnym czopie

osadzone jest obrotowo specjalne

koło zębate łańcuchowe 2, dostoso-

wane do współpracy ze znacznie

mocniejszym łańcuchem niż ten na-

pędowy, a poza tym umożliwiające

ukośne położenie łańcucha w sto-

sunku do płaszczyzny tarczy koła.

To koło posiada wieniec zębaty, jest

więc kołem zębatym stożkowym, za-

zębiającym się z nieruchomym wieńcem 3, unierucho-

mionym w stosunku do korpusu wciągarki za pomocą

wpustu 4. Obracanie kołem 1 powoduje odtaczanie się

wieńca zębatego koła 2 po wieńcu koła 4. Przełożenie

takiej przekładni można obliczyć ze wzoru:

, gdzie: i 2–3 =

−

− +

⋅

cos

Oczywiście przedstawione rysunki to szkice

ideowe, wymagające wykonania opracowania kon-

strukcyjnego. Takie opracowania były zrobione, bo

wszystkie te urządzenia pracowały 100 do 150 lat te-

mu! Może warto byłoby wziąć je na warsztat nowo-

czesnego konstruktora i poddać współczesnej techno-

logii? Kto wie, może warto...

−

⎛

⎞

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: