Как работает храповый механизм?

Ручки

Отвечают за удобство эксплуатации. Самые распространенные варианты – металлические, из армированного полиамида или пластмассовые.

Металлические более крепкие. Такой элемент нередко оснащается прорезиненными вставками, чтобы приспособление не выскальзывало из рук.

Пластиковые аналоги тоже имеют резиновые фрагменты. Однако такие детали часто ломаются и требуют бережного обращения т. к. могут треснуть от удара. Полиамидные варианты куда солиднее пластика, а потому более предпочтительны.

Форма ручек тоже обязана быть такой, чтобы минимизировать скольжение. Для этого на них делают различные выступы для пальцев и другие неровности. Однако и чрезмерная “бугристость” помешает долгой эксплуатации, поскольку будет давить и натирать ладони. В некоторых моделях встречается кольцевая рукоять, чтобы уж наверняка не выронить предмет.

Есть изделия с поворачивающимися ручками – это очень удобно и позволяет добраться до растительности в труднодоступных местах.

Расчет собачки храпового механизма

Устанавливаемая собачка храповика выступает в качестве важного элемента конструкции. Среди особенностей его изготовления отметим нижеприведенные моменты:

При создании подвижной собачки механизма применяется сталь 40Х, которая дополнительно обрабатываются термическим методом для повышения твердости

Рассматриваемый материал после термической обработки становится более защищенным от воздействия окружающей среды.
Для обеспечения надежной фиксации применяется специальная пружина или вес.
При установке собачки уделяется внимание тому, что ось ее вращения располагается так, чтобы ее контактная поверхность соприкасалась с зубом под углом 90 градусов или близким к нему. За счет этого обеспечивается более высокая надежность фиксации.

Работа рассматриваемого устройства определяет то, что не приходится выполнять периодической обслуживание. При длительной эксплуатации есть вероятность быстрого износа поверхности. Кроме этого, со временем пружина может потерять свои основные свойства.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Храповый механизм передает движение только в одну сторону и, соответственно, позволяет превратить колебательные движения какого-либо звена механизма в однонаправленные шаговые перемещения. Например, толкатель 1 кулачкового механизма (рис. 6.15) совершает возвратно-качательное движение.

Рис. 6.15. Храповый механизм с приводом от кулачка:

1 – толкатель; 2 – рычаг; 3, 6 – собачка; 4 – пружина; 5 – храповое колесо

На рычаге 2, жестко связанном с толкателем, закреплена шарнирно собачка 3. Собачка поджимается пружиной 4 к храповому колесу 5 и входит в зацепление с зубьями этого колеса. При повороте рычага 2 против часовой стрелки, собачка поворачивает храповик 5, при движении рычага 2 в обратную сторону собачка выходит из зацепления с зубом храповика и храповик остается на месте. Угол поворота храповика на один шаг определяется числом z его зубьев (впадин) Dj = 2p/z.

Для гарантированного попадания собачки в следующую впадину при обратном ходе рычага, угол качания рычага должен быть немного больше угла Dj. Фиксация храпового колеса после завершения его поворота осуществляется различного рода тормозами и фиксаторами. Например, для исключения обратного хода храповика и связанных с ним деталей вводят вторую собачку 6, сидящую на неподвижной оси.

Качательное движение рычага 2 может быть реализовано не только кулачковым механизмом, но и другими механизмами, например, показанными на рис. 6.10. а, в или рис. 6.11.

Довольно часто в машинах применяются линейные храповые механизмы (рис. 6.16). Здесь, храповую рейку 1 толкает подпружиненная собачка 2. Собачку возвратно-поступательно перемещает цилиндр 3. Собачка 4 препятствует обратному ходу храповой рейки.

Рис. 6.16. Линейный храповый механизм:

1 – храповая рейка; 2, 4 – подпружиненная собачка; 3 – цилиндр

Храповой механизм не изменяет закон движения исполнительного звена, который задан кулачком или рычажным механизмом. Передаточное отношение храпового механизма u = 1.

Силовой расчет храпового механизма сводится к определению контактных напряжений в паре зуб-собачка и определению давлений в шарнирах. Передача сил от собачки на зуб храповика наиболее благоприятна при малых углах g между нормалью к грани зуба и линией, соединяющей середину зуба с центром шарнира собачки (рис. 6.16). Но при слишком малых углах g есть опасность выхода собачки из зацепления. Поэтому, рекомендуется выбирать g = 15. 20°. Как и в других, ранее рассмотренных механизмах, выбор размеров храповика, собачки и других деталей храпового механизма определяется множеством факторов, главный из них – компоновка.

Храповые устройства относительно просты и дешевы в изготовлении, широко применяются в различных приводах шаговых подач, например в линейных и карусельных транспортерах, в перекладчиках грузов, а также в грузоподъемных устройствах и в велосипедах в качестве обгонных муфт. В отличие от механизмов мальтийского креста, механизмы с храповым устройством не имеют жестких ограничений по соотношению времен движения и выстоя. Однако при работе храповых устройств неизбежны «жесткие» (скачок скорости) и «мягкие» (скачок ускорения) удары, а также шум. Поэтому в высокоскоростных приводах храповые устройства не применяются.

Храповик – одно из старейших механических изобретений человека. Конструкционная простота и функциональная эффективность позволили ему сохранять актуальность даже в эпоху цифровых технологий. Разумеется, и целевые системы, в которых применяется храповый механизм, сложно назвать технически высокоразвитыми, но это не отменяет эксплуатационные достоинства их устройства.

Расчет собачки храпового механизма

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ролик от Александра Полуляха. Что скажите товарищи? Нужная вещь или нет? Продают ли что то подобное? Или просто пустая трата времени?

Дубликаты не найдены

Ремень стяжной с храповым механизмом. В авто магазин зашел да купил. Ну либо сделал, как в видео.

купить то проще, чем день убить на изготовление.

я еще понимаю, стоили бы дорого, так копейки же.

+ у покупных внешний вид нормальный

Продают, и копейки стоит (относительно).

Шапито недавно ставили с помощью таких штук

У этого мастера еще много видео про алюминий было, так сказать «для гурманов»

Разновидности механизма

В продаже встречаются самые различные фрикционные храповые механизмы. Они могут применяться для реализации самых различных задач. Среди особенностей проводимой классификации отметим следующие моменты:

Профилированная поверхность часто изготавливается в виде барабана или рейки.
Реечный вариант исполнения встречается крайне редко, так как функциональность устройства существенно снижается. Барабанные фрикционные храповые механизмы встречаются намного чаще по причине компактности и других свойств.
Профиль основы также классифицируется по большому количеству признаков. Чаще всего встречаются радиальные, прямоугольные и пологе варианты исполнения. Радиальные получили широкое распространение, так как они компактные и просты в установке.

В большинстве случаев зуб имеет классическую форму, за счет чего обеспечивается надежность работы.

Назначение и принцип работы храпового механизма

В различных машинах для их нормального функционирования используется не только непрерывное, но и прерывистое вращательное движение. Для того чтобы его осуществлять, используются специализированные механизмы, называемые храповыми.

В технике храповыми механизмами принято называть такие кинематические устройства, которые используются для того, чтобы преобразовывать возвратно-вращательное движение в движение прерывистое вращательное, имеющее одно направление. Отличительной особенностью храповых механизмов является то, что они позволяют производить изменение величины периодических перемещений рабочих частей станков и машин различного назначения, причём в весьма широком диапазоне и достаточно тонко.

Храповой механизм можно охарактеризовать, как устройство которое периодически создаёт препятствие воздействию силы на механизм и снова создаёт условия для его движения. Кроме того, их применяют с целью устранения возможности перемещения каких-либо звеньев машин и механизмов в одном направлении. Еще одно назначение храповых механизмов состоит в том, чтобы давать связанным между собой звеньям возможность свободно поворачиваться в одном направлении. Все храповые механизмы подразделяются на зубчатые и фрикционные.

Число — зуб — храповое колесо

О ремкомплекте для колес

Числа зубьев храповых колес определяются минимальными потребными углами поворота колес за один ход собачки. Число зубьев может быть уменьшено в 2 или 3 раза применением двух или трех собачек разной длины с рабочими гранями, смещенными соответственно на половину или на одну треть шага ( фиг.

Число зубьев храпового колеса, захватываемое собачкой при подаче, зависит от типа поперечно-строгального станка и обычно равно от одного до десяти зубьев.

Величина подачи стола зависит от числа зубьев храпового колеса, захватываемых собачкой за одно ее качание.

Меняя амплитуду качания собачки, изменяют число зубьев храпового колеса г 96, захватываемого собачкой, а следовательно, и подачу.

Многоплунжерный насос ( лубрикатор типа C18 — I.

Периодичность подачи смазки зависит от соотношения между числом зубьев храпового колеса и сменной зубчатой шайбы. В описываемом насосе храповое колесо имеет 20 зубьев, а сменная зубчатая шайба может иметь один, два или четыре зуба. Таким образом, за каждое качение рычага храповое колесо поворачивается на 1 / 20 оборота, а рабочий плунжер срабатывает за 20, 10 или 6 ходов управляющего поршня.

Этот разброс по времени определяется самой конструкцией зацепления собачки с храповым колесом, и уменьшить его можно лишь путем увеличения числа зубьев храпового колеса.

В управлении станком участвуют следующие рукоятки: 1 — кнопки пуска и останова электродвигателя, приводящего в движение стол; 2 — кнопки пуска и останова электродвигателя шлифовального круга; 3 — винт установки механизма поперечной подачи на число зубьев храпового колеса; 4 — маховичок ручного перемещения колонки станка — со шлифовальным кругом перпендикулярно продольному движению стола; 5 — маховичок ручного продольного перемещения стола; 6 — передвижные упоры; 7 — кнопка реверсирования и останова поперечной подачи шлифовального круга; 8 — маховичок вертикальной подачи шлифовального круга; 9 — рукоятка реверса продольного движения стола; 10 — рукоятка регулирования скорости движения стола; / / — рукоятка включения и выключения гидросистемы возвратно-поступательного ( продольного) движения стола.

Зубчато-храповые муфты обгона применяются на тихоходных валах; их преимущество перед роликовыми — меньшая величина нормальных сил на рабочих поверхностях, недостаток — возможность замыкания лишь при определенных относительных угловых положениях валов, причем число таких положений зависит от числа зубьев храпового колеса.

Вертикальная ( поперечная) подача осуществляется от коробки подач через телескопический вал, червячную передачу 4 — 30, кривошипный механизм, храповой механизм, передачи 16 — 72, 25 — 25, 18 — 40 и на ходовой винт с шагом 6 мм. Требуемая величина вертикальной подачи устанавливается регулировкой числа зубьев храпового колеса, захватываемых собачкой за каждое качательное движение, в пределах от одного до десяти.

Кинематическая схема станка-автомата для закалки головок болтов толкателя.

От электродвигателя 15 через редуктор и пару сменных зубчатых колес приводится во вращение вал, на котором укреплен диск 12 с пальцем шатуна, соединенного вторым концом с маятником /, свободно пораженным на вал. Число отверстий в алюминиевом диске равно числу зубьев храпового колеса. На маятнике / имеется собачка, входящая под действием пружины в зубья храповика.

Центрирование приспособления производится адаптером 10, который служит также для направления протяжки. Планшайба имеет по наружному диаметру пазы, число которых равно числу зубьев храпового колеса. При отжатии двух болтов 9 гайками 7 планшайба вместе с закрепленной деталью может свободно вращаться. После первого прохода протяжки фиксатор — выводится из паза, прижимы 8 открепляются и деталь вместе с планшайбой поворачивается на одно деление. Обработка остальных зубьев производится последовательно. Протяжку изготовляют из стали ХВГ. Режимы резания при протягивании следующие: подача на зуб 0 07 мм, скорость резания 6 5 м мин.

Принципиальная схема системы цифрового программного управления с шаговыми двигателями ( а и примеры фиксации программы на магнитной ленте ( б.

При включении обмотки электромагнита 7 в сеть якорь 6 втягивается и сообщает движение собачке храпового механизма 4, которая поворачивает храповое колесо на один зуб. При этом продольные салазки перемещаются на некоторую величину, зависящую от шага винта и числа зубьев храпового колеса.

Как самостоятельно изготовить храповик?

Для того чтобы существенно сэкономить на создании механизма можно изготовить храповик своими руками. Расчет храпового механизма проводится в зависимости от требований, которые предъявляются к системе. Изготовить храповый механизм своими руками можно следующим образом:

В качестве основного элемента можно использовать металлическую трубу. На используется для создания вала, который будет применяться для непосредственной передачи вращения

При выборе трубы следует уделить внимание тому, чтобы толщина стенки была требуемой величины. В противном случае он не сможет выдержать требуемую нагрузку.
Из стального листа вырезается небольшой кусок профиля, который играет роль фиксирующей детали

Рекомендуется уделять внимание сплавам с повышенной прочностью и износостойкостью. В большинстве случаев уделяется внимание варианту исполнения, который прошел закалку для повышения твердости поверхностного слоя.
Больше всего проблем возникает в случае подгонки основных элементов друг к другу. Только в этом случае устройство будет работать правильно. Именно поэтому при работе приходится использовать точные измерительные инструменты. Примером можно назвать микрометр или штангенциркуль.
Несущая база изготавливается из металлических листов, которые соединяются между собой при применении технологии сварки. Подобная база создается в зависимости от особенностей будущей конструкции.
Колесо должно иметь на рабочей поверхности зубья, за счет которых обеспечивается зацепление. Этот элемент соединен с валом зачастую при помощи шпонки, которая характеризуется высокой надежностью. Колесо изготовить самостоятельно достаточно сложно, так как поверхностный слой должен характеризоваться высокой надежностью и прочностью. Чаще всего храповое колесо снимается с других механизмов или заказывается у мастера, который предоставляет соответствующие услуги.
Вал крепится посредством сварки. Подобный тип соединения характеризуется повышенной прочностью и длительным эксплуатационным сроком. Нужно уделять довольно много внимания качеству сварочного шва, так как даже незначительные дефекты могут стать причиной возникновения существенных проблем. Собачка изготавливается при применении пружины и ходового элемента. Пружину можно снять с других механизмов, ходовая деталь отвечает за смещение собачки относительно зуба.

В целом можно сказать, что процесс изготовления рассматриваемой конструкции характеризуется довольно большим количеством сложностей. Только при наличии требующихся навыков и инструментов можно достигнуть поставленных задач. Храповой механизм чертеж можно скачать в интернете. При применении правильно разработанного проекта может быть уверенным в том, что все детали идеально подойдут друг к другу.

Расчет храпового колеса

Провести расчет храпового колеса можно самостоятельно. Среди особенностей процедуры отметим нижеприведенные моменты:

Во все случаях проводится расчет коэффициента, который представлен соотношение ширины зуба к показателю модуля. Большие значения применяются для устройств, во время работы которых может возникать существенная ударная нагрузка. Ширина собаки составляет 2-4 мм, за счет чего компенсируется вероятность неточности проведения монтажных работ.
При расчетах могут применяться самые различные формулы, все зависит от того, какие данные известны в начале расчетов.
Проводится расчет сопротивления на изгиб при рассмотрении зуба как балки, так как на него будет оказываться высокая нагрузка.

Можно встретить просто огромное количество различных формул, которые могут применяться при проведении расчетов.

При установке собачки уделяется внимание тому, что ось ее вращения располагается так, чтобы ее контактная поверхность соприкасалась с зубом под углом 90 градусов или близким к нему. За счет этого обеспечивается более высокая надежность фиксации. Работа рассматриваемого устройства определяет то, что не приходится выполнять периодической обслуживание

При длительной эксплуатации есть вероятность быстрого износа поверхности. Кроме этого, со временем пружина может потерять свои основные свойства.гш

Рождение автомобиля. Первые паровые двигатели Почему плавают обороты на холостом ходу? Для чего нужен хон в цилиндрах? Устройство главного цилиндра сцепления Что входит в цилиндро поршневую группу? Bentley Continental GT: технические характеристики

Эргономика секатора

Выбирая себе секатор важно чтобы, он был удобен именно вам. При выборе оцените, как он лежит в руке, достаточно ли он легкий, насколько плавный и легкий ход ручек, удобно ли расположен фиксатор

Немаловажной особенностью секатора является материал ручек. Если у секатора будут металлические ручки, то в межсезонье с ним работать будет не комфортно

Секаторы с пластиковыми ручками такой проблемы не имеют. Если ручки секатора покрыты противоскользящим покрытием, то это только добавит удобств при работе секатора, и выбрать стоит именно эту модель.

При выборе секатора обратите внимание имеется ли какая-либо система крепления, например, на ремне или на руке. При наличии такой особенности секатор всегда будет у вас под рукой

Работа в саду это в первую очередь отдых от городской суеты, и хороший инструмент этому будет только способствовать

Выбирая секатор не стоит спешить важно правильно подобрать инструмент для конкретной работы и убедиться, что выбранной моделью будет удобно работать. Правильно выбранный секатор доставит удовольствие при работе и сбережет ваши растения, которые обязательно отблагодарят вас хорошим урожаем

Примеры использования

Торцевые гаечные ключи и отвертки

Торцевые гаечные ключи, оснащенные храповым механизмом, ещё называют трещотками. В самом простом варианте конструкции в трещотку стовят по две собачки. Поворотом рычажка можно либо отворачивать гайку, либо её закручивать, не вынимая ключа на каждом обороте, как с обычным инструментом.

Торцевые гаечные ключи с храповым механизмом

Кабельные стяжки

Кабельные стяжки делают из пластика одной деталью. Собачка прижимается к зубчатой пластине силой упругости. После затягивания стяжка не ослабляется даже при очень большом усилии.

Храповой механизм кабельной стяжки

Противооткатные устройства

Изначально противооткатные устройства с храповым механизмом начали использовать на железной дороге в горах Пенсильвании, США, при перевозке угля примерно с 1846 года. Чтобы груженый состав по крутому склону не откатился назад в случае отказа двигателя паровоза, на вагонах устанавливались «собачки».

Позже эта схема нашла применение на американских горках, чтобы в случае отключения электричества поезд с любителями острых ощущений не покатился назад.

Противооткатное устройство тележки на американских горках

Лебедки

Лебедки – это механизм для перемещения предметов с помощью каната. Электрическую лебедку устанавливают во внедорожники, чтобы вытянуть из трясины застрявший автомобиль.

Чтобы натянутый трос не разматывался с барабана используют храповой механизм. Примеры его использования на ручных лебедках можно увидеть на этих фотографиях.

Храповой механизм в ручных лебедках

Обгонная муфта велосипеда

Обгонную муфту (англ. overrunning clutch) также называют муфтой свободного хода. Она позволяет предотвратить передачу крутящего момента от ведомого вала (колеса) к ведущему (на цепь и педали), если ведомый вал начинает вращаться быстрее. Например, после прекращения вращения педалей без муфты свободного хода колеса продолжали бы раскручивать цепь и педали, как это было в первых велосипедах. То же самое было бы при спуске с горки.

Впервые обгонную муфту с простейшим храповым механизмом запатентовал в 1869 году Уильям Ван Анден из Покипси, штат Нью-Йорк, США. В обгонной муфте Ван Андена храповик был встроен в ступицу переднего колеса велосипеда.

Примерная схема муфты свободного хода (обгонной муфты) с храповым механизмом Ван Андена

Почти все современные велосипеды – заднеприводные. Обгонная муфта в них встраивается в заднюю втулку или заднюю звездочку. Обгонные муфты с храповым механизмом издают характерный звук и их еще называют велотрещотками.

Пример работы муфты свободного ходаМуфта свободного хода с храповым механизмом в задней звездочке велосипеда

Обгонная муфта стартера автомобиля

Механизм свободного хода с храповиком используется в стартерах автомобилей как защитное устройство. Стартер – это механизм, который с помощью электромотора запускает двигатель внутреннего сгорания, вращая его коленвал через маховик.

Скорость вращения ведомого зубчатого колеса стартера невысокая – может быть около 3000 об/мин. После запуска двигатель на холостом ходу развивает около 1000 об/мин. Но передаточное отношения стартер-маховик из-за разности диаметров зубчатых колес может достигать значения 20:1. Т.е. запущенный двигатель на холостых оборотах может раскрутить электромотор стартера до 20 000 об/мин.

Чтобы стартер не вышел из строя после запуска двигателя на него ставят обгонную муфту.

Стартер автомобиля