Шкив что такое: понятие, виды, применение, размеры шкивов

Содержание

Шкив — это… Что такое Шкив?

шкив — шкив, а и а, мн. ч. ы, ов … Русский орфографический словарь

шкив — шкив/ … Морфемно-орфографический словарь

ШКИВ — ШКИВ, шкива, муж. (голланд. schiff). Колесо, которое дает движение приводному ремню. Ременный шкив (для ременной передачи). Канатный шкив (для канатной передачи). Рабочий шкив. Холостой шкив. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Шкив — для плоского ремня … Википедия

ШКИВ — Колесо, приводимое в движение бесконечным ремнем. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ШКИВ колесо, приводимое в движение бесконечным ремнем. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка.… … Словарь иностранных слов русского языка

шкив — а; мн. шкивы; м. [голл. schijf] Колесо, которое передаёт движение приводному ремню или канату. ◁ Шкивный, ая, ое. * * * шкив (от голл. schijf), деталь ремённой или канатной передачи, колесо, обод которого имеет цилиндрическую, бочкообразную или… … Энциклопедический словарь

ШКИВ — (полиспаст), простой МЕХАНИЗМ, позволяющий увеличивать СИЛУ или изменять направление ее приложения. Простой шкив состоит из РОЛИКА, обычно с желобом (пазом), прикрепленного к неподвижной опоре. Сложные шкивы состоят из двух или более таких… … Научно-технический энциклопедический словарь

ШКИВ — ШКИВ, а, мн. ы, ов, муж. (спец.). Колесо с широким ободом, деталь ременной или канатной передачи. | прил. шкивный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ШКИВ — муж., мор. шкиф, аюша архан. кружек, колесцо, каток в блоке или вставленный на оси в проеме. Шкивная бороздка, по которой ходит снасть. Есть блоки одношкивные, двух и трех шкивные. | На Волге шкивом зовут блок (векошку, калитку), либо шпиль,… … Толковый словарь Даля

ШКИВ — (Sheave, pulley) 1. Колесо, сидящее на валу и непосредственно принимающее или передающее усилие при помощи бесконечного ремня (или каната) с целью передачи движения с одного вала на другой. 2. Бакаутовое или медное колесо, насаженное на ось и… … Морской словарь

шкив — ролик; колесо Словарь русских синонимов. шкив сущ., кол во синонимов: 1 • колесо (31) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Техноберинг: Шкивы — вся информация

Шкив ременной передачи – это колесо с канавками или зубьями по окружности обода. Благодаря силам трения и механического зацепления шкива, и ремня передается энергия от ведущего шкива к ведомому с изменением крутящего момента и скорости вращения. Для крепления на валу шкивы имеют центральное отверстие и шпоночный паз или крепятся с помощью монтажной втулки тапербуш. Для увеличения длины шпоночного паза шкивы могут иметь ступицу. По краям обода шкивы могут иметь возвышения-реборды над рабочей частью для предотвращения соскальзывания ремня. Для снижения инерционных масс шкивы большого диаметра отливаются пустотелыми со спицами жесткости между ободом и ступицей.

Виды шкивов ременной передачи и области применения:

Клиновые. Наиболее распространенный вид, применяются вместе с клиновым ремнём при небольших расстояниях между валами, для вертикально расположенных валов и когда на валу расположены несколько шкивов. Это станки, промышленное оборудование, силовые агрегаты автомобилей. Профили клиновых ремней в системе DIN обозначаются, как и ремни: SPZ, SPA, SPB, SPC в зависимости от назначения.
Поликлиновые. Эти шкивы имеют несколько канавок клиновой формы. Другое их название — ручьевые. Применяются вместе с поликлиновыми ремнями. Область применения та же, что и у клиновых шкивов, но для более нагруженных ременных передач.

Зубчатые. Так же широко распространены, как и клиновые шкивы. Имеют зубья по окружности обода для сцепления с зубчатым ремнём. Обеспечивают стабильность передаточного числа (не проскальзывают), при хорошей тяговой способности. Обеспечивают равномерный, плавный, синхронный ход, не чувствительны к динамически меняющейся нагрузке. Применяются в металлорежущих, ткацких станках, автомобилях, с транспортными лентами подъемно транспортных устройств, в приводах офисной техники.
Плоские. Конструктивно самые простые шкивы. Имеют гладкую рабочую часть обода и возвышения-реборды над ней для предотвращения соскальзывания ремня. Применяются в механизмах, чувствительных к вибрациям. Например, в высокоточных станках. В последнее время применяются реже, вытесняются клиновыми шкивами.
Круглоременные. Имеют на ободе полукруглую проточку под круглый ремень. Применяются в маломощных приводах: в приборостроении, малошумящих механизмах бытовой техники и приборах.

Вариаторные. Конструктивно это наиболее сложные шкивы. Это даже не деталь, а вариаторный узел. В нём подвижная в осевом направлении конусный полушкив или конусный диск (под профиль ремня) выдавливает клиновой ремень на больший радиус вращения или опускает на меньший, тем самым изменяя передаточное число. Применяются там, где необходимо плавное изменение передаточного числа под нагрузкой без остановки привода.

Компания Техноберинг предлагает клиновые и зубчатые шкивы ременной передачи Sati (Италия)

Клиновые:

Шкивы с предварительным отверстием, клиновые. Имеют черновое центральное отверстие под чистовую расточку.
Шкивы с коническим отверстием под цангу тапербуш, клиновые. Имеют коническое чистовое отверстие под монтажную цангу тапербуш. Подбором цанги необходимого внутреннего диаметра значительно облегчается монтаж шкива на вал.

Зубчатые:

Шкивы с предварительным отверстием, метрические, зубчатые. Имеют форму зуба в метрической системе. Под зубчатые ремни с соответствующей формой зуба. Имеют черновое центральное отверстие под чистовую расточку.
Шкивы под втулку тапербуш, метрические зубчатые. Имеют коническое чистовое отверстие под монтажную цангу тапербуш. Подбором цанги необходимого внутреннего диаметра значительно облегчается монтаж шкива на вал.
Шкивы дюймовые зубчатые под расточку. Имеют форму зуба в дюймовой системе. Под зубчатые ремни с соответствующей формой зуба.
Шкивы дюймовые зубчатые под цангу тапербуш. Имеют коническое чистовое отверстие под монтажную цангу тапербуш. Подбором цанги необходимого внутреннего диаметра значительно облегчается монтаж шкива на вал.

Дополнительные услуги

Специалисты компании Technobearing выполняют работы по механической обработке шкивов по чертежам заказчика:

Расточка предварительного отверстия до чистового размера.
Протяжка шпоночного паза.
Изготовление резьбовых отверстий под зажимные винты.

Надежно, быстро, оперативно.

Шкивы ременной передачи в каталоге представлены в различных размерах, обеспечивающих любые передаточные числа. Это комплектующие высокого качества изготовления. Они обеспечивают бесшумную и плавную работу ременной передачи в любых условиях.

Вся продукция сертифицирована, соответствует ГОСТ РФ и стандартам ISO.

Если нужны качественные приводные шкивы или нужно быстро подобрать комплектующие к ременной передаче, приобретайте в компании с долголетней репутацией, широкой линейкой сертифицированной продукции и легкодоступным оперативным складом.

Опытные специалисты Техноберинга подскажут, быстро подберут и порекомендуют наиболее оптимальный вариант шкива из нескольких возможных.

Магазин Техноберинг — надёжный поставщик шкивов и дополнительных услуг металлообработки!

Шкив — Словарь терминов | ПластЭксперт

Фрикционное колесо с ободом, зубьями или канавками по окружности, передающее крутящий момент от двигателя к вращаемому узлу агрегата по средствам ремня.

[Файл:skiv.gif]

Шкивы ременных передач изготовляются из фрикционных пластмасс. Шкивы из реактопластов изготавливают прессованием или механическим способом из заготовок.

Виды и типы шкивов:

1. По типу применяемого ремня

Клиновые шкивы – передают крутящий момент через клиновые ремни.

Клиновые шкивы являются самым распространенным видом шкивов, применяемым в агрегатах с высоким уровнем передаваемой мощности и числа оборотов.

Основные сферы применения:

Вентиляционное оборудование;

Компрессорное оборудование;
Нефтегазовое оборудование;
Горнодобывающее оборудование;
Сельскохозяйственное оборудование;
Деревообрабатывающее оборудование.

Зубчатые шкивы – передают крутящий момент через зубчатые ремни. Передача вращательного движения осуществляется путем зацепления зубьев ремня с зубьями шкива.

Применяются в агрегатах, в которых необходимо обеспечить передачу момента вращения без проскальзывания и больших значения передаточных отношений, одновременно, зубчатая передача не требует большого натяжения, а, следовательно, обеспечивает меньшую нагрузку на валы и опоры.

Зубчатые шкивы используются в автомобилестроении (ремни газораспределительных и других механизмов), в машиностроении (для передачи вращательного движения в силовых приводах механизмов), в пищевой, табачной, текстильной, полиграфической и других отраслях легкой и тяжелой промышленностях.

Поликлиновые шкивы.

Шкивы под поликлиновые ремни — это результат последовательных работ по дальнейшему развитию элементов привода. Данный привод сочетает в себе необыкновенную эластичность с хорошей передачей мощности.

Поликлиновый привод является хорошим предложением для экономичных решений при работе в тяжелых условиях эксплуатации, в узлах с большими передаточными отношениями, в приводах с высокими скоростями или при малых диаметрах шкивов.

Поликлиновые шкивы отлично выдерживают испытание в серпантинных (извилистых) приводах и при больших передаточных соотношениях. Поликлиновые ремни являются хорошим дополнением программы, потому что благодаря эффективной работе и передаче больших нагрузок пригодны для компактных приводов, как в бытовой технике, так и в продукции тяжелого машиностроения.

Шкивы под плоские ремни применяются в плоскоременной передаче, которая служит для передачи крутящего момента между валами механизмов и машин посредством гибкой связи – плоского ремня. Валы могут быть с параллельными, пересекающимися или скрещивающимися осями.

В качестве основных преимуществ плоскоременной передачи можно выделить простоту конструкции, плавность хода, низкие шумовые характеристики, высокую точность синхронного вращения, возможность работы с большими угловыми скоростями, а также передачу крутящего момента между валами, находящимися на значительном расстоянии друг от друга. Вследствие высокой гибкости ремни приводные плоские амортизируют рывки и вибрации при внезапном изменении нагрузки и компенсируют погрешности установки валов передачи. Кроме того, плоскоременная передача требует минимального технического обслуживания в эксплуатации, а ее коэффициент полезного действия достигает 98%.

В механических приводах плоскоременные передачи обычно используются для понижения частоты вращения.

Шкивы под круглые ремни используемые для передачи малой мощности и транспортировки легких грузов. Преимущества круглоременной передачи, заключаются в повышенной гибкости и эластичности.

2. По типу посадки на вал

Шкивы под втулку.

В данных шкивах в качестве крепежной системы на вал используется втулка.

Преимуществами шкивов под втулку является:

Изменение посадочного диаметра шкива. Возможность быстрого изменения посадочного диаметра шкива на вал посредством замены втулки.

Ремонт. Возможность восстановления работоспособности шкива, утраченной вследствие его повреждения в месте посадки на вал, подверженному повышенному механическому износу, путем замены втулки.

Шкивы под расточку.

Данные шкивы имеют небольшое отверстие в центре шкива, которое растачивается конечным потребителем до необходимого ему посадочного диаметра на вал. Для растачивания отверстия необходимо специализированное оборудование.

Отрицательным свойством данного вида шкивов является невозможность ремонта шкива при повреждении посадочного места (возможно, только расточить шкив до большего посадочного диаметра, тем самым срезав повреждения).

Преимуществом шкивов под расточку является, возможность получения большего диаметра посадочного отверстия, чем у шкива под втулку.

Шкивы под определенный диаметр.

Данные шкивы имеют посадочное отверстие с проточенным шпоночным пазом или без такового.

Преимуществом данного вида шкивов является быстрота установки, а также возможность изготовления шкива облегченной конструкции.

Гладкова Наталья

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Доске объявлений ПластЭксперт

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Форуме о полимерах ПластЭксперт

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Вернуться к списку терминов

Шкивы профиль 8M | Inautomatic.ru

Наша компания предлагает вниманию клиентов шкивы для зубчатых ремней высокого качества с предварительной отбалансировкой. Применение наших зубчатых шкивов гарантирует существенную экономию средств на обслуживание вашего оборудования, позволяет продлить срок службы ремней. Крепление шкивов на вал осуществляется с применением высококлассной современной системы втулок (замков), что позволяет упростить процесс установки шкивов и гарантирует максимально плотное крепление на валу.

Шкивы зубчатые: основные особенности и специфика

Ремни и шкивы дают возможность реализовывать ременные передачи удобной пространственной ориентации (включая вертикальную). Помимо этого, зубчатые шкивы обеспечивают возможность передать между валами движение, даже если расстояние между ними достаточно велико. Представленные в нашем каталоге шкивы для зубчатых ремней рассчитаны на разную мощность (вплоть до 500 кВт), все они изготовлены на основе технологий высокой степени точности. Шкивы характеризуются низким эксплуатационным уровнем износа, достаточно равномерным распределением нагрузки.

Если вы планируете купить ременную передачу, обратите внимание, что шкивы и ремни необходимо подбирать с учетом их характеристик – они должны идеально соответствовать друг другу. Если высокая степень точности позиционирования не имеет серьезного значения, стоит использовать с другими типами ремней клиноременные передачи. Шкивы зубчатых ремней функционируют без проскальзывания, их наличие в механизме позволяет отказаться от применения муфт сцепления и именно они передают наибольшую мощность.

Ременная передача: купить с выгодой

Вы сможете самостоятельно варьировать передаточное отношение узла, который проектируется, при использовании шкивов, различных по диаметру. На одном валу может использоваться одновременно несколько шкивов – благодаря этому можно приводить в действие одновременно несколько различных механизмов.

Зубчатую ременную передачу по количеству достоинств и функций вполне можно сравнить с ременными передачами фрикционного типа. Ременная передача с зубчатыми шкивами позволяет в разы снизить нагрузку на валы и подшипниковые узлы. Это происходит благодаря снижению показателей натяжения ремней. В отличие от стандартных цепей, шкивы не нуждаются в дополнительной смазке.

Зубчатые шкивы имеют стандартный ряд профилей зуба
- Профиль зуба MXL
- Профиль зуба XL
- Профиль зуба L
- Профиль зуба H
- Профиль зуба XH
- Профиль зуба 3M
- Профиль зуба 5M
- Профиль зуба 8M
- Профиль зуба 14M
- Профиль зуба S2M
- Профиль зуба S3M
- Профиль зуба S5M
- Профиль зуба T2.5
- Профиль зуба T5
- Профиль зуба T10
Диаметр
- От 5 мм до 500 мм(по запросу)

Особенности зубчатых ременных передач

При применении разных диаметров шкивов можно варьировать передаточное отношение проектируемого узла, а так же применять несколько шкивов на одном валу, что в свою очередь позволяет приводить в действие несколько механизмов одновременно.
Зубчатая ременная передача обладает всеми достоинствами фрикционных ременных передач. Меньше нагружает подшипниковые узлы и валы, в связи с тем что сила предварительного натяжения ремней намного меньше, чем у клиновых. Ремни зубчатые имеет армирующий металлокорд и при использовании незначительно увеличивают свою длину, и в отличие от цепей не требуют смазки и устройств для гашения колебаний.

ШКИВ — Что такое ШКИВ?

Слово состоит из 4 букв: первая ш, вторая к, третья и, последняя в,

Слово шкив английскими буквами(транслитом) — shkiv

Значения слова шкив. Что такое шкив?

Шкив

Шкив (от голл. schijf), вращающаяся деталь ремённой передачи или канатной передачи, выполненная в виде колеса, охватываемого гибкой связью. Передающие вращающий момент рабочие Ш.
БСЭ. — 1969—1978

Шкив колесо, с помощью которого вращение одного вала передаётся другому валу (с таким же колесом) посредством замкнутого ремня или каната, натянутого на ободья колёс.
Энциклопедия техники

Шкив — колесо, с помощью которого вращение одного вала передаётся другому валу (с таким же колесом) посредством замкнутого ремня или каната, натянутого на ободья колёс.
Энциклопедия техники

ШКИВ (полиспаст), простой МЕХАНИЗМ, позволяющий увеличивать СИЛУ или изменять направление ее приложения. Простой шкив состоит из РОЛИКА, обычно с желобом (пазом), прикрепленного к неподвижной опоре.
Научно-технический энциклопедический словарь

ПОВОРОТНЫЙ ШКИВ

ПОВОРОТНЫЙ ШКИВ — приспособление, поддерживающее в стрелочных или сигнальных передачах гибкую тягу в местах, где она отклоняется от прямой линии на угол больше 3° для стрелочных и больше 5° для сигнальных передач…
Технический железнодорожный словарь. — 1941

Русский язык

Шкив/.
Морфемно-орфографический словарь. — 2002

шкерт
шкеры
шкет
шкив
шкиперский
шкипер
шкирку

Демпфер – ресурс до замены :: carway.info

Шкив коленвала с демпфером крутильных колебаний, он же демпфер коленвала – подлежит профилактической замене. При этом менять штатный демпферный шкив на обычный цельный категорически не рекомендуется. Это, как и несвоевременная замена шкива, может стать причиной критической поломки.

Современные ДВС в нижнем диапазоне оборотов показывают высокие значения крутящего момента. Вследствие чего возрастают нагрузки на детали двигателя. А сами эти детали эти все легче и изящнее – с точки зрения экономии топлива чем меньше масса вращающихся частей, тем ниже затраты энергии. В результате усиливается крутильная деформация коленвала. И кроме того повышается риск возникновения резонансных явлений.

Шкив коленвала с демпфером крутильных колебаний, появившийся в ответ на перечисленные вызовы, имеет двойную функцию. Во-первых, он защищает поликлиновый ремень от рывков, неизбежных на валу, приводимом в движение поршнями. А во-вторых он гасит возникающие в самом коленчатом валу резонансные колебания. Ведь вал все время изгибается, и при определенных оборотах начинает вибрировать в такт с ходом поршней.

Демпфер крутильных колебаний – это составной шкив, собранный из нескольких, обычно трех, частей. Внутренняя часть – ступица шкива, и его наружная часть – собственно шкив, соединены упругим элементом. Встречаются конструкции и более сложные, предназначенные для автомобилей с системой «стоп-старт» или дизельных двигателей с высокой степенью форсирования.

Варианты шкивов с демпфером для разных двигателей

Одинарный шкив-демпфер из трех частей: две их металлов (сталь или алюминий) и резиновый элемент между ними. Широко используется на дизельных и бензиновых двигателях. Пример: NTN-SNR DPF358.24

Шкив для «стоп-старт» со сложной конструкцией демпфера – способен выдержать очень большое количество пусков мотора. Пример NTN-SNR NTN-SNR DPF359.09.

Двойной шкив-демпфер для нагруженных дизелей – технически самый сложный. Включает 7-8 металлических частей и две резиновых вставки. Пример: NTN-SNR DPF359.03

Миллиард деформаций за срок службы

Упругий элемент шкива-демпфера подвергается деформации каждый раз при воспламенении топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя. А это – до десяти миллионов раз на тысячу километров пробега. Естественно, что такие нагрузки сказываются на структуре демпфирующей вставки, какой бы упругой она ни была, поэтому демпферный шкив коленвала нуждается в регулярной проверке и превентивной замене при первых признаках неудовлетворительного состояния.

Проблема в том, что даже многие механики недооценивают значение демпфера шкива, полагая, что он защищает только ремень и навесное оборудование: генератор, компрессор системы кондиционирования, насосы гидроусилителя и системы охлаждения. Опыт говорит нам, что в прежних моделях автомобилей все это приводилось через обычные цельные шкивы и прекрасно работало. Неудивительно, что форумах автолюбителей и даже механиков часто можно увидеть совет заменить шкив коленвала с демпфером на монолитный. Однако, советующие явно не сознают, какими последствиями это может обернуться.

Новая опасность — не демпфирующий шкив-обманка

С другой стороны, большинство специалистов уже понимают, что использование только предусмотренных конструкцией компонентов в современных двигателях – залог уверенности в нрезультате. Поэтому бизнес «дешевых запчастей» пошел в своей изобретательности еще дальше – теперь рынку предлагается «вечный шкив-демпфер». Утверждается что это не нуждающийся в замене компонент, который при этом полностью выполняет свою функцию.

Деталь-обманка выполнена с таким расчетом, чтобы по внешнему виду не отличаться от настоящего шкива-демпфера. Весь фокус в том, что все ее металлические части – одно целое, а иллюзия составной конструкции создается резиновым кольцам, вставленным в пазы сплошного металлического шкива.

Естественно, что такой тип псевдо-демпфера требованиям автопроизводителя не соответствует. Мало того, что данный шкив ничего не демпфирует, так он еще и весит больше, что создает риск разрушения компонентов двигателя, в частности коленчатого вала, а также ускоряет износ шеек и приводит к другим серьезным поломкам.

Специалисты компании NTN-SNR, выпускающий широкий перечень шкивов генератора с демпфером крутильных колебаний, рекомендуют производить замену только с использованием деталей, соответствующих оригинальной конструкции и стандартам качества OE-комплектации.

Диагностика и нюансы замены шкива-демпфера

Замену демпфера крутильных колебаний целесообразно производить одновременно с заменой ремня и деталей привода на пробеге порядка 90-120 тыс. км. Однако уже после 60 тыс. пробега, чтобы убедиться в исправности шкива-демпфера, необходимо провести его визуальный осмотр на предмет выявления следующих признаков его износа или повреждения.

Признаки износа и повреждения демпферного шкива коленвала:

Трещины в резине
Оплавление резины (из-за утечки масла)
Деформация резины
Трещины на ступице или в области закручивания
Разделение различных частей демпфера

Наличие трещин на приводном ремне, который судя по пробегу после его установки еще должен быть в нормальном состоянии, также может свидетельствовать о неисправности шкива-демпфера.

Жалобы, которые могут свидетельствовать о выходе из строя шкива-демпфера:

необычные вибрации в салоне
свист приводного ремня
необычный шум или стук, частота которого изменяется вместе с оборотами двигателя.

При подозрении на неисправность демпферного шкива коленвала, если отсутствуют явные внешние признаки поломки, можно воспользоваться рекомендованным специалистами NTN-SNR методом динамической инспекции шкива.
I. После остывания заглушенного двигателя нарисуйте полоску от края к центру демпфера.
II. Запустите двигатель и задействуйте различное электрооборудование (включите кондиционер, используйте усилитель руля, поворачивая рулевое колесо и т.д.).
III. Остановите двигатель. Проверьте метки на шкиве – они должны по-прежнему совпадать – это свидетельствует о том, что центральная часть шкива не проворачивается относительно наружной. В противном случае, демпфер должен быть заменен, так как резиновые вставки больше не выполняют свою роль.

При замене демпферов оберегайте деталь от контакта с маслами, кислотами и щелочами во избежание повреждения резины. До установки запчасти должны храниться в специальной упаковке, защищенной от внешних механических воздействий и влаги.

Используйте соответствующие инструменты: молоток, гаечный ключ, комплект Hazet для демонтажа. Проверьте другие части системы (генератор, ролик натяжителя), всегда заменяйте ремень доп. оборудования и никогда не запускайте двигатель без приводного ремня.

Еще один важный момент, который не стоит упускать из виду при замене шкива – крепежные болты необходимо менять, особенно в случае, когда при их затяжке применяется доворот.

ВАЖНО!
Использование соответствующих инструментов является обязательным. NTN-SNR рекомендует комплект HAZET для демонтажа демпфера, включающий три специальных элемента для работы в ограниченном пространстве.

Замена инерционного шкива с обгонной муфтой.Что нужно знать?

Что такое шкив ремня генератора? По убеждению многих автовладельцев – «простая металлическая болванка», которая обеспечивает движение ремня. Поэтому когда приходит время ее менять, выбору этой детали часто уделяется недостаточное внимание. А зря…
Ни единого разрыва?
Мы уже немало копий поломали на страницах журнала, доказывая, что правильный выбор моторного масла отодвигает дату капремонта. Не менее вдумчиво нужно подходить и к замене шкивов. Что такое разрыв ремня генератора? Скажем прямо, весьма не мелкая неприятность. С большой долей вероятности его остатки попадут в зубчатый ремень привода с весьма печальными последствиями для двигателя. Так вот, шкив играет весьма значительную роль в минимизации вероятности таких ЧП. Особенно если речь идет о так называемом инерционном шкиве с обгонной муфтой.

Однако многие автовладельцы предпочитают поставить дешевую цельнометаллическую «болванку», даже если штатно был установлен инерционный шкив. Зачем платить больше за непонятное устройство с какой-то муфтой? В общем, типичная беда отечественного автосервиса: желание сиюминутно сэкономить, помноженное на отсутствие технической информации. При этом последствия такой «экономии» приводят к немалым тратам в будущем, но об этом как-то не принято думать. А потом в возникших проблемах обвиняется «некачественный» ремень (вдруг взял и порвался!). Однако качество ремня во многих случаях как раз не при чем. Знакомый автора статьи имел проблемы с частыми разрывами ремня генератора. Намучавшись, по совету мастера одной столичной СТО он заменил «родной» шкив на аналог с обгонной муфтой. И, надо сказать, несколько большая стоимость этого устройства себя окупила: внепланово тратиться на ремни больше не пришлось…

«Виноват» двигатель
На каждом двигателе установлены навесные агрегаты, например, генераторы или компрессоры кондиционеров. Они приводятся в действие с помощью разного рода ремней и шкивов от коленвала. Но как ни старайся, двигатель внутреннего сгорания никогда не будет работать равномерно: ход коленвала всегда будет «пульсирующим» в такт с рабочим ходом поршня. Кроме того, не будем забывать, что мотор не работает в одном, стабильном, режиме. Такое возможно разве что на стенде моторных испытаний, но никак не в условиях городского «трафика». В общем, неравномерность работы двигателя передается на вспомогательное оборудование через ременный привод и вынуждает инерционные массы в приводе вспомогательного оборудования постоянно разгоняться и тормозиться. Как следствие – высокие нагрузки на натяжитель и ремень, чрезмерная вибрация ремня и его преждевременный износ, не забудем также про высокую шумность. Отметим, что из всего навесного оборудования генератор обладает наивысшим моментом инерции, поэтому оказывает наибольшее влияние на ременной привод.

Ситуация усугубляется тем, что из года в год мощность потребителей электроэнергии в автомобиле постоянно растет. Генератор (в том числе его ротор) становится все массивнее, а ведь нагрузка на ремень пропорциональна массе приводимых вращающихся частей навесных агрегатов. Если раньше долговечность ремня обеспечивалась во многом за счет его эластичности, то сейчас этот параметр уже не спасает. Соответственно, выход из ситуации нужно было искать в другой плоскости. И он был найден, когда в 1995 году компания INA, входящая в международный концерн Schaeffler Group, представила свое решение проблемы – шкив генератора с обгонной муфтой. Отметим, что патент на данный механизм и поныне принадлежит INA.

Для большей ясности представьте себе ступицу велосипедного колеса, которая допускает передачу крутящего момента только в одном направлении. Кроме того, когда велосипедист перестает нажимать на педали, она позволяет колесу свободно вращаться. Точно так же, при снижении числа оборотов двигателя, когда шкив генератора еще стремится вращаться с прежней скоростью, обгонная муфта шкива отсоединяет привод генератора и позволяет ему свободно проворачиваться. Эффект отсоединения образуется из-за кинетической энергии ротора генератора во время превышения скорости его вращения относительно шкива, замедляемого ремнем, и в основном возникает на частоте вращения двигателя ниже 2000 об.мин.

Во время переключения передач (трансмиссии) вал генератора также отсоединяется из-за снижения частоты вращения двигателя. Это исключает проскальзывание ремня. С другой стороны, данный механизм позволяет более плавно набирать скорость «бега» ремня при увеличении оборотов. Процесс соединения и разъединения муфты длится буквально несколько миллисекунд, поэтому для ремня (а также для остальных компонентов системы) обеспечиваются вполне комфортные условия работы и, как следствие, существенное увеличение пробега (по некоторым данным – до 100-150 тыс. км пробега). Кроме того, уменьшается шумность. Как говорится, «мелочь – а приятно».

Если обратится к цифрам, то благодаря применению шкива с обгонной муфтой максимальные нагрузки на ремень могут быть снижены с 1300 Нм до 800 Нм, амплитуда вибраций натяжителя ремня снижается с 8 мм до 2 мм. Эти данные были получены инженерами INA в результате пробных замеров динамических нагрузок, приложенных к приводу вспомогательного оборудования. Преимущества инерционного шкива очевидны, поэтому компания рекомендует при очередном ремонте ременного привода менять штатный шкив на инерционный, если это не запрещает автопроизводитель. По-хорошему, любознательному автовладельцу стоит поинтересоваться, что находится у него под капотом, не дожидаясь ремонта. Лучше начать экономить на ремнях заранее.

Не каждому по плечу
Отметим, что изготовление качественных инерционных шкивов требует весьма серьезного уровня производства. Ведь при частоте вращения ротора генератора, доходящей до 12 000 об/мин (в 2-2,5 раза большей, чем у коленвала) процессы постоянного соединения и разъединения муфты в инерционном шкиве занимают доли секунды, при этом температура в узле доходит до 120°С. Поэтому для производства инерционного шкива требуются высочайшая точность и качественные материалы. Поэтому добиться наибольшего пробега этого узла пока что удалось только немцам из INA, компания славится своей точной механикой на весь мир. К примеру, попытку освоить производство шкивов с обгонной муфтой сделала бразильская ZEN. Однако, насколько нам известно, добиться нормального ресурса изделия эта компания пока что не смогла, несмотря свои внушительные производственные мощности и репутацию поставщика высококачественных бендиксов. Ну, а о китайских инерционных шкивах, которые попадаются на рынке под непонятными брендами (или хуже – в качестве подделок под известные) точно ничего хорошего сказать пока нельзя.

Поэтому с момента изобретения и по нынешний момент INA сохраняет лидерство в производстве шкивов с обгонной муфтой, выпуская ежегодно свыше 12 миллионов изделий. Их используют все известные мировые производители генераторов, доля INA на рынке доходит до 85%. Отметим, что речь идет о генераторах, которые затем поставляются на конвейеры автопроизводителей. Про aftermarket мы уже говорили выше: достойной замены продукции под маркой INA на рынке просто нет.

Впрочем, есть одно исключение: компания обратила внимание на изобретение канадских инженеров из фирмы Litens: инерционный шкив, который оснащен дополнительным механизмом, позволяющим шкиву немного проворачиваться и в обратном направлении. Интересное инженерное решение плюс высокое качество изделий позволили Litens договориться с INA и поставлять свою продукцию под известной немецкой маркой.

Поэтому не стоит удивляться, когда в коробке обнаруживается устройство с маркировкой «made in Canada». Между тем, у некоторых потребителей подобные моменты иногда вызывают недоумение, и, как это часто бывает, вокруг бренда образовался ряд домыслов…

«Белый или черный»
По поводу «made in Canada» мы разобрались выше, теперь поговорим об… окраске шкивов. Сравнительно недавно все изделия от компании INA, которые попадали в руки отечественных мастеров, были окрашены в черный цвет. Поэтому появление запчастей в другом цветовом исполнении озадачило покупателей, и кто-то пустил слух, что «правильная» INA – только черная. А остальное – это регенерированные детали.

Ставим точку: можно железно утверждать, что концерн Schaeffler Group не выпускает регенерированных изделий. В подтверждение тому в редакции есть соответствующее официальное письмо. В появлении необычной для наших мастеров окраски виновата любовь европейцев к экологии: до 2007 года шкивы и другие продукты (натяжные ролики и т.д.) имели гальваническое темное покрытие, включающее в себя ингредиент – 6-валентный хром. Однако в Европе его сочли канцерогенным и токсичным, поэтому все новые шкивы стали покрываться серебристой краской без вышеупомянутого хрома. Так как внедрение нового типа окраски заняло определенное время, в течение переходного периода на рынке появлялись детали как в «черном» исполнении, так и «белом».

Возвращаясь к теме регенерации, отметим, что INA предусмотрительно не торгует специальными подшипниками, которые используются в инерционных шкивах. Ведь какое-либо самостоятельное восстановление этих узлов компанией крайне не рекомендуется. Но, как обычно, желающие заработать находят лазейки, и на рынок таки попадают контрафактные продукты. К примеру, закупаются самые дешевые шкивы от INA, подшипники из которых используются для восстановления более дорогих изделий от этой фирмы. Замена подшипника – дело очень тонкое, требующее серьезного оборудования для достижения высокой точности установки. Поэтому качество «регенерата», сделанного на коленке молотком, с большой долей вероятности приведет к заклиниванию шкива с весьма неприятными последствиями. Рецепт избежать проблем прост и давно известен: обращаться к официальным поставщикам. Тогда точно не придется «заморачиваться» по поводу цвета или происхождения запчасти.

…и немного сервиса
Хотелось бы напомнить мастерам: не экономьте на инструменте. Если деталь требует специальных приспособлений для демонтажа или установки, то лучше их приобрести, а не срезать шкив «болгаркой» (такой «прогрессивный» метод иногда применяют некоторые мастера). Тем более, что INA уже давно предлагает набор инструментов для снятия всех возможных шкивов. Да, это дополнительные траты, но последствия неудачного «демонтажа» подручными средствами могут обойтись дороже. К примеру, можно сломать ротор генератора, или выломать крышку. Ситуация довольно распространенная, потому хитрые поставщики электрооборудования не держат у себя на складе крышек: «Сломал? Покупай новый генератор».

Также настоятельно не рекомендуется пытаться ремонтировать инерционные шкивы, недаром они выполняются неразборными. По сути шкив является расходником. Отслужил свое – заменили. Не столь велика цена новой детали, чтобы рисковать вероятностью выхода из строя ременного привода с весьма дорогостоящими последствиями.

Автор Виктор Кондратенко

Как работают шкивы? — Объясните, что Stuff

Как работают шкивы? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 сентября 2020 г.

Вы, наверное, видели этих потрясающих телезрителей, которые умеют тянуть машины. своими волосами и волочить поезда зубами. Но знаете ли вы наука тоже может сделать тебя сильным? Если вам нужно поднимать большие веса, не напрягайте спину: используйте силу науки — и удивительный Устройство называется шкив .Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: шкив, установленный на огромной подъемной раме для большей безопасности. Благодаря силе шкивов один человек может поднять намного больше, чем его собственный вес, не напрягая никаких мышц, потому что несколько веревок или цепей выдерживают дополнительный вес. Фото Р. Б. Хотарда любезно предоставлено Корпусом морской пехоты США.

Что такое шкивы?

Шкив — это просто набор из одного или нескольких колес, на которые вы натягиваете веревку, чтобы упростить подъем предметов.

Шкивы — это примеры того, что ученые называют простыми механизмами. Это не значит, что они забиты двигателями и шестерни; это просто означает, что они помогают нам умножать силы. Если вы хотите поднять действительно тяжелый веса, ваши мышцы не могут дать столько силы, даже если ты самый сильный человек в мире. Но используйте простую машину, такую как шкив, и вы можете эффективно увеличить силу, производимую вашим телом.

Давайте проясним массу и вес!

Прежде чем мы продолжим, давайте очень четко определим разницу между весом и массой.Это поможет в тот момент, когда мы говорим об использовании шкивов для подъема грузов (которые на самом деле массы ) с определенной величиной силы . В двух словах:

Масса — это количество материала, из которого что-то сделано или содержится, измеренное в килограммах (или фунтах).
Масса — это величина силы , с которой гравитация Земли воздействует на определенную массу: Чем массивнее что-то, тем больше гравитационная сила и тем больше, как мы говорим, оно весит.

Фото: Сколько силы в ньютоне? Этот апельсин имеет массу около 100 г (0,1 кг), поэтому мне нужно приложить 1 Н (один ньютон) силы, чтобы удерживать его в воздухе. Грубо говоря, апельсин «весит» 100 г; Собственно говоря, он весит 1Н.

Если вы человек с массой 80 кг, гравитация Земли тянет вас с силой 800 ньютонов. (на Земле ваш вес в ньютонах всегда примерно в 10 раз больше вашей массы в килограммах, потому что Земля притягивает каждый килограмм массы с силой 10 ньютонов).Строго говоря, мы должны взвешивать вещи в единицах силы (ньютонах), поэтому, если ваша масса 80 кг, ваш вес действительно 800 ньютонов. Но в повседневной речи мы склонны путать массу и вес и вместо этого говорить о весе в килограммах (или фунтах). Точно так же, хотя килограмм — это единица массы, а не силы, можно говорить о силе, эквивалентной данной массе, потому что все массы обычно таким же образом преобразуются в силы. Подробнее об этом читайте в нашей статье о гири и противовесы.

Как работают шкивы

Чем больше у вас колес и чем чаще вы обматываете их веревкой, тем больше вы можете поднять.

Одно колесо

Если у вас есть одно колесо и веревка, шкив помогает изменить направление подъемной силы. Таким образом на картинке ниже вы тянете веревку вниз, чтобы поднять взвесить. Если вы хотите поднять что-то весом 100 кг, у вас есть тянуть вниз с силой, эквивалентной 100 кг, что составляет 1000 Н (ньютонов). Если вы хотите поднять груз на 1 м в воздух, вы должны вытащить свободный конец веревки в сумме расстояние 1 м на другом конце.

Рисунок: Как работают шкивы №1: С одним колесом шкив просто меняет направление силы, которую вы прикладываете. Никаким другим образом это не изменяет силу.

Два колеса

Теперь, если вы добавите еще колеса и обвяжите их веревкой, вы можете уменьшить усилия, необходимые для подъема веса. Предположим, у вас есть два колеса и обвитая вокруг них веревка, как показано на рисунке ниже. Масса 100 кг (вес 1000 ньютон) теперь эффективно поддерживается двумя секциями одной и той же веревки. (две нити слева) вместо одной (не обращая внимания на свободный конец веревки, за которую вы тянете), а это значит, что вы можете поднять его, потянув с силой всего 500 ньютонов — вдвое меньше! Вот почему мы говорим шкив с двумя колесами и веревку, обернутую вокруг него Таким образом, механическое преимущество ( (ME)) равно двум.

Механическое преимущество — это мера того, насколько простая машина умножает силу. Чем больше механическое преимущество, тем меньше силы вам потребуется, но на большем расстоянии вы должны использовать эту силу. Вес поднимается на 1 м, но теперь мы необходимо потянуть свободный конец веревки вдвое дальше (2 м). Как придешь? Чтобы вес поднялся на 1 м, вы должны сделать так, чтобы две поддерживающие его секции веревки поднялись на 1 м каждая. Для этого нужно потянуть свободный конец веревки на 2 метра. Обратите внимание, что мы также можем вычислить механическое преимущество, разделив расстояние, на которое мы должны тянуть веревку, зависит от расстояния, на которое перемещается вес.

Изображение: Как работают шкивы №2: С двумя колесами это как если бы груз висел на двух веревках (две нити одной веревки слева), а шкив вдвое уменьшает необходимую вам подъемную силу. Это все равно, что поднимать гирю на двух веревках вместо одной. Но теперь вам нужно потянуть конец веревки вдвое дальше, чтобы поднять вес на такое же расстояние.

Четыре колеса

Хорошо, а что, если вы воспользуетесь четырьмя колесами, скрепленными длинной веревкой, которая петли над ними, как на картинке ниже? Вы можете видеть, что 100 кг масса (1000 ньютон) теперь висит на четырех секциях веревки (те, что слева, игнорируя свободный конец веревки, за которую вы тянете).Это означает каждая секция веревки выдерживает четверть общего веса в 1000 ньютонов, или 250 ньютонов, а чтобы поднять гирю в воздух, нужно тянуть только четверть силы — тоже 250 ньютонов. Чтобы вес увеличился на 1 м, необходимо укоротить каждую сечение веревки на 1 м, поэтому свободный конец веревки нужно потянуть на 4 метра. Мы говорим, что шкив с четырьмя колесами и веревка, намотанная таким образом, дает механическое преимущество в четыре, что вдвое лучше, чем шкив с двумя веревками и колесами.

Рисунок: Как работают шкивы №3: С четырьмя колесами и канатом, работающим на четыре секции, шкив снижает необходимую вам подъемную силу на четверть. Но вы должны протянуть конец веревки в четыре раза дальше.

Рекламные ссылки

Как шкив похож на рычаг

Вероятно, вы видите, что шкив увеличивает силу так же, как качели, которые являются своего рода рычагом. Если вы хотите поднять кого-то в четыре раза тяжелее вас на качелях, вам нужно сесть в четыре раза дальше от точки равновесия (точки опоры), чем они.Если вы переместите конец рычага вниз на 4 см, их конец качелей переместится вверх только на 1 см. Когда они поднимаются, они получают определенное количество потенциальной энергии, равное их весу, умноженному на расстояние, на которое они перемещаются. Вы теряете ровно столько же энергии — равное вашему весу (в четыре раза меньше), умноженному на расстояние, на которое вы перемещаетесь (в четыре раза больше). Вы можете перенести их гораздо больший вес, потому что вы перемещаете свой конец качелей на гораздо большее расстояние: рычаг качелей позволяет создавать больше силы, работая на большем расстоянии.

То же самое происходит со шкивом, за исключением того, что вы тянете за веревку вместо того, чтобы двигать конец качели. Чтобы поднять что-то в четыре раза тяжелее, вы можете использовать ту же силу, но только если вы потянете веревку в четыре раза дальше. Если вы посмотрите на то, что происходит с обеих сторон шкива, и умножите силу на пройденное расстояние, вы обнаружите, что это то же самое. Со своей стороны вы используете небольшую силу на большом расстоянии. С другой стороны, вес намного больше, но он перемещается на меньшее расстояние.

Рисунок: Как шкив работает как рычаг: Как и в случае с рычагом, шкив может «волшебным образом» создать больше силы, но только если вы примените эту силу на большем расстоянии. Это почему? Читайте ниже!

В чем прикол?

Шкивы звучат великолепно — и они есть. Но обязательно должен быть ловить? Если вы можете поднять 100 кг (1000 ньютонов), потянув с силой, эквивалентной всего 25 кг (250 ньютонов), конечно, вы делаете только четверть меньше работы и используете всего на четверть меньше энергии? И если это правда, вы могли бы построить какой-то шкив, который на самом деле будет производить для вас энергию: положите всего в одной единице энергии и получите четыре единицы! Звучит великолепно!

Фото: есть ли скрытая загвоздка при использовании шкива? Почему бы не сделать простой шкив из конструктора (или просто самодельных материалов, таких как хлопковые катушки и веревка) и проверить его на себе.Нет лучше способ понять, как работают шкивы. С таким простым шкивом двух колес легко понять, что вам нужно потяните тетиву дважды, пока вес поднимается вверх.

К сожалению, такие удивительные вещи категорически запрещены. по закону физики, называемому сохранением энергии, который говорит, что вы всегда должны вкладывать столько энергии, сколько выходите. Итак, начнем подумайте о шкивах с точки зрения энергии. Если вы поднимете вес 100 кг (1000 ньютонов) на расстоянии 1 метра от земли, вы должны сделать то же самое объем работы, независимо от того, используете ли вы шкив или нет: вы должны переместить та же сила на том же расстоянии.Если вы используете шкив и уменьшаете силу, которую вы используете на четверть, вам все равно нужно сделать то же количество работы. Просто нужно дергать за конец веревки четыре раза больше, чтобы каждая из четырех опорных секций каната поднялась на То же количество. Это загвоздка со шкивом. Вы тянете с меньшим силы, но нужно тянуть дальше (и, вообще говоря, использовать сила дольше). Не тратя меньше энергии на шкив, вы на самом деле приходится использовать немного больше из-за трения, где трос трется о колеса шкива.Но кажется и чувствует шкив проще использовать, а это главное!

Фото: Шкив оборудования. 1) Эти маленькие ролики имеют крючки, поэтому их легко подвесить к потолку. Обратите внимание на то, что на колесах есть канавки, чтобы веревка не соскальзывала с них. Фото Паулы Арагон. 2) Гигантские шкивы на рычаге большого железнодорожного крана. Здесь используется огромный прочный трос.

Что такое блок и подкат?

В технике шкив, который я здесь описывал, иногда называют блоком и захватом : колеса и их крепления — это блоки, а веревки, которые обвивают их, — это снасть.В моих примерах один блок закреплен вверху, а другой блок перемещается вверх вместе с грузом. В более общем плане для инженеров шкив — это колесо, на которое вы натягиваете веревку или ремень для соединения одной части машины с другой, будь то подъем предметов, передача энергии или выполнение чего-либо еще. Однако в простой науке мы склонны использовать «шкив» только для обозначения связки колес и канатов для подъема.

Фото: два типа шкивов. Слева: блок и захват — это система на основе шкивов для подъема вещей, сделанная из блоков (секций колеса) и соединяющих их между собой.Он использовался для подъема ракетного оборудования в Центре космических полетов им. Маршалла НАСА. Фото Джеймса У. Розенталя, журнал «Исторический американский технический отчет», любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США. Справа: колеса шкива также можно использовать для соединения различных частей машины. Здесь колесо шкива на большом двигателе приводит в движение другое колесо шкива на машине, находящейся на некотором расстоянии. В этом случае шкивы просто передают мощность. Фото: Исторический американский технический отчет, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Шкивы, блоки и другие снасти: отличная коллекция фотографий шкивов, собранная пользователем Flickr «Элси» (Лес Чатфилд), у которого отличный глаз для детализации и раскрытия скрытой красоты механического мира.

Книги

Для младших читателей

Почему-то существует множество книг о шкивах для юных читателей (возрастная группа 6–10).Вот лишь некоторые из них, с которых можно начать:

Рычаги и шкивы Алекс Бриндед, Кидхейвен / Гринвуд, 2019. Простое введение для очень маленьких читателей, которое является частью базовой инженерной серии под названием «Как заставить вещи работать». Текст написан четко, хотя фотографии и дизайн немного устарели. Возраст 6–9.
Exploring Science: Machines: Chris Oxlade, Anness, 2016. Практическое введение в шестерни, рычаги, шкивы и двигатели с помощью 20 простых экспериментов. Эта книга помогает представить шкивы в более широком контексте простых машин.Возраст 8–10.
Изготовление машин со шкивами: Крис Окслейд, Raintree / Capstone, 2015. Еще одно очень практичное 32-страничное введение, которое логически ведет нас через простые шкивы, составные шкивы, исторические машины, ремни и многое другое. Есть полезные дополнения к школьной библиотеке, в том числе забавные факты и глоссарий. Возраст 7–9.
Как работают шкивы: Джим Меццанотт. Гарет Стивенс, 2007. 24-страничное руководство, которое знакомит с шкивами и показывает, как мы используем их в повседневной жизни.Акцент здесь делается на шкивах как на средстве использования силы в наших интересах.
Что такое шкивы ?: Хелен Фрост, Capstone Press, 2001. Очень простое иллюстрированное введение для младших читателей (в возрасте 7–10 лет, я полагаю).

Эти две книги более общего характера, которые рассматривают науку о силе в более широком контексте:

«Можете ли вы почувствовать силу» Ричарда Хаммонда. Дорлинг Киндерсли, 2006/2015. Свежая книга о силах и физике для младших читателей. (Я был одним из консультантов и авторов этой книги.)
Сила и движение Питера Лафферти. Дорлинг Киндерсли, 2000. Классическая книга очевидцев DK, которая охватывает историю науки, а также современные технологии. Устаревший, но все же полезный.

Для старших читателей

Принципы машиностроения, Джон Берд и Карл Росс, 2017. Подробное (288 страниц) введение в общую науку и принципы машиностроения.
Трактат о ремнях и шкивах Джона Ховарда Кромвеля, 1903 г.Классическая книга из более раннего возраста! Объясняет теорию шкивов (с математикой) и много иллюстраций. Доступен в различных форматах электронных книг.

Видео

Как работают шкивы: простое введение Чарли Марца. К сожалению, он использует имперские (американские) единицы футов и фунтов, но идею вы поняли. Если вы европеец, вы можете мысленно подставить метры и килограммы.
Как работают шкивы: более длинное и сложное введение из Академии Хана.Это объяснено ясно и очень хорошо, но страдает от рисования каракулей мышью и смешивания единиц измерения (ньютоны, футы, метры).

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Шкивы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/pulleys.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают шкивы? — Объясните, что Stuff

Как работают шкивы? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 сентября 2020 г.

Вы, наверное, видели этих потрясающих телезрителей, которые умеют тянуть машины. своими волосами и волочить поезда зубами.Но знаете ли вы наука тоже может сделать тебя сильным? Если вам нужно поднимать большие веса, не напрягайте спину: используйте силу науки — и удивительный Устройство называется шкив . Давайте подробнее рассмотрим, как они работают!

Фото: шкив, установленный на огромной подъемной раме для большей безопасности. Благодаря силе шкивов один человек может поднять намного больше, чем его собственный вес, не напрягая никаких мышц, потому что несколько веревок или цепей выдерживают дополнительный вес. Фото Р.Б. Хотард любезно предоставлен Корпусом морской пехоты США.

Что такое шкивы?

Шкивы — это примеры того, что ученые называют простыми механизмами. Это не значит, что они забиты двигателями и шестерни; это просто означает, что они помогают нам умножать силы. Если вы хотите поднять действительно тяжелый веса, ваши мышцы не могут дать столько силы, даже если ты самый сильный человек в мире.Но используйте простую машину, такую как шкив, и вы можете эффективно увеличить силу, производимую вашим телом.

Давайте проясним массу и вес!

Прежде чем мы продолжим, давайте очень четко определим разницу между весом и массой. Это поможет в тот момент, когда мы говорим об использовании шкивов для подъема грузов (которые на самом деле массы ) с определенной величиной силы . В двух словах:

Масса — это количество материала, из которого что-то сделано или содержится, измеренное в килограммах (или фунтах).
Масса — это величина силы , с которой гравитация Земли воздействует на определенную массу: Чем массивнее что-то, тем больше гравитационная сила и тем больше, как мы говорим, оно весит.

Как работают шкивы

Чем больше у вас колес и чем чаще вы обматываете их веревкой, тем больше вы можете поднять.

Одно колесо

Два колеса

Четыре колеса

Рекламные ссылки

Как шкив похож на рычаг

В чем прикол?

Что такое блок и подкат?

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Шкивы, блоки и другие снасти: отличная коллекция фотографий шкивов, собранная пользователем Flickr «Элси» (Лес Чатфилд), у которого отличный глаз для детализации и раскрытия скрытой красоты механического мира.

Книги

Для младших читателей

Рычаги и шкивы Алекс Бриндед, Кидхейвен / Гринвуд, 2019. Простое введение для очень маленьких читателей, которое является частью базовой инженерной серии под названием «Как заставить вещи работать». Текст написан четко, хотя фотографии и дизайн немного устарели. Возраст 6–9.
Exploring Science: Machines: Chris Oxlade, Anness, 2016. Практическое введение в шестерни, рычаги, шкивы и двигатели с помощью 20 простых экспериментов. Эта книга помогает представить шкивы в более широком контексте простых машин.Возраст 8–10.
Изготовление машин со шкивами: Крис Окслейд, Raintree / Capstone, 2015. Еще одно очень практичное 32-страничное введение, которое логически ведет нас через простые шкивы, составные шкивы, исторические машины, ремни и многое другое. Есть полезные дополнения к школьной библиотеке, в том числе забавные факты и глоссарий. Возраст 7–9.
Как работают шкивы: Джим Меццанотт. Гарет Стивенс, 2007. 24-страничное руководство, которое знакомит с шкивами и показывает, как мы используем их в повседневной жизни.Акцент здесь делается на шкивах как на средстве использования силы в наших интересах.
Что такое шкивы ?: Хелен Фрост, Capstone Press, 2001. Очень простое иллюстрированное введение для младших читателей (в возрасте 7–10 лет, я полагаю).

Эти две книги более общего характера, которые рассматривают науку о силе в более широком контексте:

«Можете ли вы почувствовать силу» Ричарда Хаммонда. Дорлинг Киндерсли, 2006/2015. Свежая книга о силах и физике для младших читателей. (Я был одним из консультантов и авторов этой книги.)
Сила и движение Питера Лафферти. Дорлинг Киндерсли, 2000. Классическая книга очевидцев DK, которая охватывает историю науки, а также современные технологии. Устаревший, но все же полезный.

Для старших читателей

Принципы машиностроения, Джон Берд и Карл Росс, 2017. Подробное (288 страниц) введение в общую науку и принципы машиностроения.
Трактат о ремнях и шкивах Джона Ховарда Кромвеля, 1903 г.Классическая книга из более раннего возраста! Объясняет теорию шкивов (с математикой) и много иллюстраций. Доступен в различных форматах электронных книг.

Видео

Как работают шкивы: простое введение Чарли Марца. К сожалению, он использует имперские (американские) единицы футов и фунтов, но идею вы поняли. Если вы европеец, вы можете мысленно подставить метры и килограммы.
Как работают шкивы: более длинное и сложное введение из Академии Хана.Это объяснено ясно и очень хорошо, но страдает от рисования каракулей мышью и смешивания единиц измерения (ньютоны, футы, метры).

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Шкивы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/pulleys.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Что такое шкив? | Как работает шкив? | Функция шкива | Типы шкивов

Что такое шкив?

Шкивы — это просто набор из одного или нескольких колес, на которые вы натягиваете веревку, чтобы упростить подъем вещей. Шкивы — это примеры того, что ученые называют простой машиной.Это не значит, что они загружены двигателями и передачами; Это просто означает, что они помогают нам умножать силы.

Если вы действительно хотите поднимать тяжелые веса, ваши мышцы могут обеспечить только определенную силу, даже если вы самый сильный человек в мире. Но используйте простую машину, такую как шкив, и вы сможете эффективно умножить силу, создаваемую вашим телом. Шкивы — это колесо, на ободе которого находится гибкий трос, трос, трос, цепь или ремень.

Шкив используется по отдельности или в комбинации для передачи энергии и движения.Шкивы с рифлеными ободами называются шкивами. В настоящее время на рынке также доступен пластиковый шкив для переноски небольших грузов. Его можно свободно вращать вокруг оси, проходящей через его центр.

Он может изменять направление силы, облегчая людям подъем чего-либо. В римском Египте герой Александрии определил лебедку как одну из шести простых машин, используемых для подъема тяжестей.

Шкивы собраны в блок и управляют им, чтобы обеспечить механическое преимущество при приложении больших усилий.Шкивы также собираются как часть ременной и цепной передач для передачи мощности от одного вращающегося вала к другому.

«Жизнь Плутарха» описывает сцену, в которой Архимед доказал эффективность смешанной лебедки и системы блокирования и захвата, используя одну, чтобы тянуть полностью загруженный корабль, как если бы он скользил по воде.

Также читайте: Что такое цепной привод? | Цепные приводы для трансмиссии | Типы цепных приводов | Цепные приводы в автомобилях

Как работает шкив?

Лебедка выполняет простую работу, перенаправляя и увеличивая усилие.Это помогает изменить направление подъемной силы человека. Когда пользователь тянет веревку вниз, лебедка поднимает груз. При использовании двух тросов и колес шкив вдвое снижает усилие, необходимое для подъема груза.

Шкивы — это простые машины, состоящие из троса и овального колеса. Веревки входят в паз на колесе, и колесо вращается, натягивая веревку. Шкивы обычно используются для подъема предметов, особенно тяжелых. Объект, переносимый роликом, называется весом.

Шкивы с колесом позволяют изменить направление подъемных сил, потянув за веревку, петлю на колесе и подняв свой вес. С помощью двухколесных шкивов вы уменьшаете силы, используемые для подъема одного и того же груза. Вы поднимаете вес в половину своей силы.

Чем больше у вас колес и чем чаще вы обматываете их веревкой, тем больше вы можете поднять. С двухколесным шкивом вы уменьшаете силу, используемую для подъема того же груза.

Вы поднимаете вес в половину своей силы.Это известно как Mechanical Advantage ME, и ваш шкив двух колес дает вам ME из двух. Чем выше ваше механическое преимущество, тем меньше усилий вам потребуется для подъема веса.

Чем больше колес может намотать ваша веревка, тем больший вес вы сможете поднять. Этот тип системы шкивов часто называют системой шкивов и обычно состоит из веревки, намотанной вокруг двух осей несколько раз. По мере того, как вы тянете за веревку, нижняя и верхняя оси постепенно сближаются, увеличивая вашу способность поднимать объект.

Также читайте: Что такое сварка? | Как работает сварка? | Виды сварки | Различные типы сварных швов | Типы сварных соединений

Функции шкива:

Функция лебедки заключается в подъеме тяжелых предметов путем изменения направления усилия на гибком тросе. Он также состоит из колеса, внешний край которого имеет канавку и ось. С помощью тросов, цепей или шнуров лебедка облегчает перемещение предметов вверх.

Шкив снижает усилие, прилагаемое для выполнения работы.При использовании шкивной системы направление силы, необходимой для подъема объекта, изменяется с толкающего на тянущее. Производители шкивов стремятся сделать тяжелую работу более управляемой и делятся на передвижные, стационарные или комбинированные.

Несколько шкивов также могут уменьшить усилие, необходимое для подъема или вытягивания груза. Шкив также в первую очередь служит для более равномерного распределения веса, что облегчает подъемник. Шкивы используются во многих отраслях промышленности для подъема грузов, приложения усилия или передачи мощности.

Также читайте: Что такое садовые вилки? | 10 лучших садовых вилок

Формулы шкива:

Как показано на рисунке ниже, мы должны перемещать объект с помощью одного шкива, и мы рассчитаем силу без трения между колесом и веревкой.

M: Масса (кг)
g: ускорение свободного падения (м / с²), g = 9,81 м / с²
F: Сила притягивает объект. (Н)
α: угол тросов.
Силы можно рассчитать по формуле: F = Mg / cos (α) = 9,81 M / cos (α)
Для примеров M = 1o кг, α = 60 градусов -> F = 10 * 9,81 / cos (60) = 98,1 * 2 = 196,2 Н

Для подвижного шкива и составного шкива.

M: Масса (кг)
g: ускорение свободного падения (м / с²), g = 9,81 м / с²
F: Сила притягивает объект. (Н)
n: номер колеса
Силы можно вычислить по формуле: F = Mg / n = 9.81М / п
Например, M = 10 кг, n = 2 -> F = 10 * 9,81 / 2 = 98,1 / 2 = 49,05 N

Также читайте: Что такое гаечный ключ? | Типы гаечных ключей | Типы гаечных ключей

Типы шкивов:

Шкивы — это простая машина, состоящая из колеса на оси, которое поддерживает изменение скорости и направления натянутого троса или ремня или передачу мощности между осью и тросом. Шкивы могут иметь канавку или канавки между фланцами по окружности для движения по тросу или ремню.Приводным элементом шкивной системы может быть трос, трос, ремень или цепь.

Существует три основных типа шкивов:

№1. Фиксированный шкив

Фиксированная система шкивов состоит из колеса, которое прикреплено к поверхности, такой как стена или пол, и свободно свисающей веревки. Шкив остается неподвижным. Фиксированный шкив сводит к минимуму силу, необходимую для перемещения груза, но позволяет человеку перенаправить необходимое усилие.

Таким образом, вместо того, чтобы поднимать тяжелый предмет прямо с восходящей силой, человек может использовать шкив, чтобы поднять предмет, потянув за веревку.Их используют для изготовления флагштоков, креплений для штор и колодцев. Шкив может быть изготовлен из дерева, пластика или металла, в зависимости от области применения.

№2. Подвижный шкив

Подвижный шкив, также известный как подвижный шкив, состоит из колес, которые не прикреплены к определенной поверхности, а вместо этого веревка или кабель прикреплены к неподвижной поверхности. Это обеспечивает механическое преимущество, означающее, что шкив снижает силу, которую человек должен приложить для перемещения груза.

Груз крепится к колесам, а не к тросам; при натяжении веревки колесо скользит по веревке, увлекая за собой груз. Для этого требуется меньшее усилие, чем для непосредственного подъема груза. Они используются в кранах, хозяйственных подъемниках и подъемных машинах.

№ 3. Составной шкив

Система составных шкивов состоит из подвижного шкива и фиксированного шкива. Эта комбинация шкивов означает, что для подъема груза требуется не только меньшее усилие, но и человек может изменить направление усилия.

Хотя этот тип конфигурации позволяет очень легко перемещать тяжелые грузы, недостатком является то, что для выполнения работы требуется значительно большая скорость.

№4. Блок-энд-отбор

Блокирующий шкив — это вариант составного шкива, который может значительно снизить усилие, необходимое для перемещения тяжелого предмета. Система шкивов с фиксацией и закрепкой состоит из ряда неподвижных и подвижных шкивов, расположенных параллельно друг другу.

Фиксированный шкив совмещен с другими фиксированными шкивами и может перемещаться вместе с подвижным.Каждая из этих составных пар соединяется со следующей парой, и каждый набор снижает общую требуемую силу. Они используются в парусных лодках, скалолазании, магазинах, гаражных ставнях и театральных занавесках.

№ 5. Конические шкивы

Конические шкивы состоят из нескольких шкивов, длина которых уменьшается по мере того, как они накладываются друг на друга, образуя конусообразную форму. Эта форма конуса позволяет оператору лебедки передавать скорость шкива с меньшей окружностью, требующей меньшего усилия, но также создавая меньшее усилие.Многоступенчатые велосипеды, по сути, работают по этой системе.

Велосипедист может легко переключаться между меньшими передачами, которые вращают велосипед меньше, и более высокими передачами, которые требуют больше усилий, но перемещают велосипед на большее расстояние за оборот. Они также используются в буровых и ровничных станках.

№ 6. Конвейерные шкивы

Конвейерные шкивы в конвейерной системе изменяют направление конвейерной ленты, приводят ее в движение и обеспечивают натяжение ремня. Они изготовлены из катаных гильз с гибкими концевыми дисками и стопорными узлами.Обычно они располагаются на одном конце конвейера или рядом с двигателем.

Также читайте: Что такое заклепка? | Как делается клепка? | Захватывающее определение | Типы заклепок

Что такое шкив с плоским ремнем?

Шкив с плоским ремнем используется в системах трансмиссии, которые приводятся в движение плоскими ремнями, обычно в высокоскоростных системах с низким энергопотреблением в текстильной, бумажной и офисной технике, например, в компьютерных принтерах. Плоские ремни также используются для конвейеров.

Плоские ремни также дешевле, чем ремни, используемые в шкивах со змеиным ремнем.Одним из факторов безопасности является то, что в ситуациях с высоким крутящим моментом ремень может проскользнуть, что приведет к повреждению оборудования, отличного от ремня. Для плоских ремней требуются плоские шкивы и направляющие ролики с плоскими шкивами.

Им не обязательно нужен шкив с плоским ремнем. Натяжной ролик с плоским шкивом также можно использовать за традиционным клиновым ремнем. Приводы с плоским ремнем прикладывают движущую силу к ремню полиции.

Также читайте: Какие размеры шин? | 13 различных типов шин | Классификация шин

Типы шкивов с плоским ремнем:

№1.Деревянный шкив

Деревянный шкив легче и имеет более высокий коэффициент трения, чем чугунные или стальные шкивы. Эти шкивы на 2/3 легче чугунных шкивов аналогичного размера. Они защищены от впитывания влаги защитным покрытием скорлупы или лаком для предотвращения коррозии.

Этот шкив либо сплошной, либо имеет разъемы с железными ступицами с винтами или регулируемыми втулками, которые предотвращают возникновение сопротивления трения между ними и валом.Этот шкив используется для моторных приводов, в которых дуга контакта между поверхностью шкивов и ремнем ограничена.

№2. Бумажный шкив

Шкив для бумаги сделан из сжатых бумажных волокон с металлом в центре. Когда расстояние от центра до центра вала небольшое, эти шкивы обычно используются для ременной передачи от электродвигателей.

№ 3. Быстрый и свободный шкив

Острые и незакрепленные шкивы на валу позволяют включать и выключать машину.На валу машины установлены быстрые шкивы, а свободные шкивы работают независимо. Ремень приводится машиной на быстрый шкив для передачи мощности и передается на свободный шкив, когда машине больше не требуется передавать мощность.

Обод быстрого шкива сделан больше, чем свободный шкив, так что ремень продолжает двигаться с меньшей скоростью на незакрепленном шкиве. Незакрепленные шкивы обычно имеют более длинную ступицу для уменьшения износа и трения и требуют надлежащей смазки.

№4. Чугунный шкив

Шкивы обычно изготавливаются из чугуна. Обод держится на перемычке за центральный выступ, с помощью рычагов или спиц. Плечи могут быть прямыми или изогнутыми, а поперечное сечение обычно эллиптическое. Шкив из литого железа обычно изготавливается с круглыми ободами.

Когда литой шкив сжимается в пресс-форме, рычаги находятся в напряженном состоянии и могут сломаться. Изогнутые руки скорее поддаются, чем ломаются. Плечи возле ступицы. Эта небольшая выпуклость известна как корона.Чугунный шкив бывает сплошным или разъемным. Когда необходимо установить шкивы на валу, на котором уже есть шкивы и т. Д., Или на валу с раздутыми концами, проще использовать разъемные шкивы.

Между поверхностями есть зазор, и обе части легко закрепляются на валу болтами. Эксцентриковые ключи используются для тяжелых приводов.

№ 5. Стальной шкив

Стальные шкивы изготовлены из стальных листов и обладают высокой прочностью и долговечностью. Этот шкив легче по весу, примерно на 40–60% меньше, чем железные шкивы аналогичной мощности, и предназначен для работы на высоких скоростях.Они имеют коэффициент трения с кожаным ремнем, по крайней мере, равный коэффициенту трения чугунного шкива. Стальная пульпа обычно состоит из двух частей, соединенных вместе.

Зажимное действие ступицы удерживает шкив вала; Таким образом, никакой ключ не нужен, кроме самого серьезного сервиса. Стальные шкивы обычно оснащены сменными втулками с валом разных размеров, что позволяет их использовать.

Также прочтите: Что используется зажим? | Как работает зажим? | 38 различных типов зажимов

Преимущества шкивов:

Когда шкив установлен на двигателе, его также можно назвать ремнем.Его можно легко транспортировать и подвергать воздействию нефти или других металлов, кроме нефти.
Обеспечивает механическое преимущество при подъеме тяжелых грузов. Рентабельность типов оборудования известна как отношение усилия к нагрузке.
Подвижный шкив — это грузовой шкив. Отключает диапазон расстояний. Канаты для бега на длинные дистанции служат опорой.
Это проще и дешевле в изготовлении, чем обычное снаряжение.
Смазка не требуется.
Он помогает шкивным системам прикладывать силу в любом направлении и полагаться на соотношение между нагрузкой и усилием.

Также читайте: Что такое ножницы для олова? | Различные типы | Типы ножниц для олова

Недостатки шкивов:

При передаче движения используется трение, поэтому существует вероятность скольжения.
Если веревка обычно проскальзывает, когда ее тянут в стороны. Это приводит к падению канатов с гусеницы на колесе, что может привести к травме. Это не подходящее решение для движения на высоких оборотах при очень большой мощности.
Сравнение с шестернями ненадежно.
A Комбинированные системы шкивов используют несколько колес и дополнительные тросы для поддержки веса тяжелого объекта.

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Шкив: определение, типы, применение и примеры

Шкив — это колесо, на ободе которого находится гибкий трос, шнур, трос, цепь или ремень. Шкивы используются по отдельности или в комбинации для передачи энергии и движения. Один или несколько независимо вращающихся шкивов могут использоваться для получения механического преимущества, особенно для подъема тяжестей.

В ременной передаче шкивы прикреплены к валам по их осям, и мощность передается между валами с помощью бесконечных ремней, проходящих по шкивам. Валы, вокруг которых вращаются шкивы, могут прикреплять их к раме или блокам, а комбинация шкивов, блоков и веревки или другого гибкого материала называется блоком и захватом. В этой статье мы обсудим, что такое Pulley, его примеры, использование и типы.

Что такое шкив?

Шкив — это колесо на оси или валу, которое предназначено для поддержки движения и изменения направления натянутого троса или ремня или передачи мощности между валом и тросом или ремнем.В случае шкива, поддерживаемого рамой или оболочкой, которая не передает мощность на вал, но используется для направления троса или приложения силы, поддерживающая оболочка называется блоком, а шкив может называться шкивом.

Шкив может иметь канавку или канавки между фланцами по окружности для размещения кабеля или ремня. Приводным элементом шкивной системы может быть трос, трос, ремень или цепь.

Самые ранние свидетельства использования шкивов относятся к Древнему Египту времен Двенадцатой династии (1991–1802 гг. До н.э.) и Месопотамии в начале 2-го тысячелетия до нашей эры.

В Римском Египте герой Александрии (ок. 10-70 гг. Н. Э.) Определил шкив как одну из шести простых машин, используемых для подъема тяжестей. Шкивы собираются в блок и захват, чтобы обеспечить механическое преимущество при приложении больших усилий.

Шкивы также собираются как часть ременной и цепной передач для передачи мощности от одного вращающегося вала к другому. В «Параллельных жизнях» Плутарха рассказывается сцена, в которой Архимед доказал эффективность составных шкивов и системы блокирования и захвата, используя один, чтобы подтянуть к себе полностью загруженный корабль, как если бы он скользил по воде.

Для чего нужен шкив ?

Первоначально шкивы использовались в первую очередь для облегчения подъема тяжелых предметов. Шкив — это простая машина, состоящая из колеса и веревки, шнура или цепи.

Шкивы можно найти повсюду, чтобы облегчить задачу. Помимо подъема вещей, шкивы могут использоваться по отдельности или с несколькими шкивами, работающими вместе, для транспортировки людей или вещей. Их также можно использовать для передачи энергии от одного вала к другому.

Примеры шкивов в повседневной жизни

Примеры шкивов:

Лифты: Лифты работают с помощью мощной системы электронных шкивов.Фактически, в лифтах используется система из нескольких шкивов и противовесов, чтобы обеспечить подъемной системе как мощность, так и безопасность.
Колодцы : Старомодные колодцы типа «колодец желаний» используют простую систему шкивов для подъема ковша из колодца.
Тренажеры . В большинстве тренажеров для тяжелой атлетики используются шкивы для управления углом подъема тяжестей, при этом сами веса удерживаются в специально отведенном месте. Это делает процесс подъема тяжестей более безопасным и эффективным для пользователя, чем использование свободных весов при неправильном использовании.
Строительные шкивы. Строительные шкивы — одни из самых простых и распространенных шкивов, которые хорошо подходят для просмотра основных функций этой простой машины. Эти шкивы состоят из колесной колеи, которую можно поднять на большую высоту, с цепями или веревкой, прикрепленной к крюкам.
Театральные системы. В кинотеатрах системы штор и налетов работают с использованием системы из нескольких шкивов. Эти блоки расположены высоко над сценой, где зрители не могут их видеть, и управляются со стороны сцены, чтобы поднимать и опускать занавески и декорации во время театрального представления.
Грузовой подъемник. Система грузового лифта, которая позволяет поднимать предметы на более высокие этажи, представляет собой систему шкивов.
Жалюзи на окна. Жалюзи на окнах работают с помощью системы шкивов, перемещая жалюзи вверх и вниз. Вы тянете шнур на жалюзи, и система шкивов заставляет жалюзи открываться или закрываться.
Флагштоки. Флагштоки используют шкивы для подъема или опускания флага. Вы натягиваете шнур на шкив, и флаг движется вверх или вниз по полюсу.
Кран, бульдозер, эскалатор используют системы шкивов для работы.
Гаражные ворота, парусники, двигатель, выдвижные лестницы, альпинисты , все Используйте систему шкивов для более безопасной и эффективной работы.

Это все примеры шкивов. Кабельная система упрощает подъем и перемещение предметов. Шкивы необходимы для перемещения и подъема очень тяжелых или крупных предметов. Простой принцип работы шкивов делает их одними из самых эффективных инструментов.

Как работает шкив?

Шкив — это простая машина, состоящая из троса и колеса с канавками. Веревка входит в паз в колесе, и при натяжении веревки колесо поворачивается. Шкивы обычно используются для подъема предметов, особенно тяжелых. Поднимаемый роликом объект называется грузом.

Шкив с колесом позволяет вам изменить направление подъемной силы, потянув за веревку (намотанную на колесо) и подняв свой вес. С помощью двухколесного шкива вы уменьшаете силу, используемую для подъема того же веса.Вы поднимаете вес с половинной силой.

Чем больше у вас колес и чем чаще вы обматываете их веревкой, тем больше вы можете поднять.

Шкив — это просто группа из одного или нескольких колес, на которые натянута веревка (или прочная цепь для более тяжелых предметов). Ученые называют эти машины «простыми машинами», потому что они позволяют людям умножать силы, которые позволяют нам поднимать тяжелый вес. Использование валика значительно увеличивает силу ваших физических нагрузок.

Шкив с колесом позволяет вам изменить направление подъемной силы, потянув за веревку (намотанную на колесо) и подняв свой вес.

Используя шкив двух колес, вы уменьшаете усилие, необходимое для подъема того же веса. Вы поднимаете вес с половинной силой. Это называется механическим преимуществом (ME), и ваш двухколесный шкив дает вам ME из двух.

Чем больше ваше Mechanical Advantage, тем меньше усилий вам потребуется для подъема груза.

Чем больше колес может намотать веревка, тем больший вес вы сможете поднять. Этот тип системы шкивов часто называют системой шкивов и обычно состоит из веревки, намотанной вокруг двух осей несколько раз.

Когда вы тянете за веревку, нижняя и верхняя оси медленно сходятся вместе, увеличивая вашу способность поднимать объект.

Использование материалов для шкивов

Шкивы могут быть изготовлены из различных материалов, включая чугун, стальное литье или штампованную сталь, дерево и бумагу. Литой материал должен иметь хорошие характеристики трения и износостойкости. Шкив, изготовленный из штампованной стали, легче литых шкивов, но во многих случаях они имеют меньшее трение и могут вызывать чрезмерный износ.

Типы шкивов

Существует три основных типа шкивов:

Фиксированный шкив.
Шкив подвижный.
Составной шкив.
Конический шкив.
Блокирующий шкив.

Типы шкивов

1.

Фиксированный шкив

Колесо фиксированного шкива и ось остаются на одном месте. Фиксированный шкив изменяет направление силы на веревке или ремне, движущемся по его окружности. Хорошим примером фиксированного шкива является флагшток: когда вы тянете вниз за веревку, направление силы перенаправляется шкивом, и вы поднимаете флажок.

Фиксированный шкив — это шкив с барабаном, прикрепленным к одному месту. Хотя сила, необходимая для подъема или перемещения объекта, ничем не отличается от подъема его вручную, фиксированный шкив позволяет изменять направление требуемой силы.

Например, если вы прикреплены к ведру, которое вытягивает воду из колодца, вы можете с усилием тянуть в сторону, чтобы поднять ведро с большей комфортом, чем если бы вы поднимали ведро с водой вверх, держась за руку, вертикально. По ощущениям, ведро с водой осталось того же веса, но его удобнее поднимать.

2.

Подвижный шкив

Подвижный шкив имеет ось в подвижном блоке. Один подвижный шкив поддерживается двумя частями одного и того же троса и имеет механическое преимущество, равное двум.

Подвижный шкив — это шкив, в котором барабан движется при перемещении груза. Направление силы, которую необходимо приложить, не меняется, но нагрузка «ощущается» легче, чем есть на самом деле. Например, если вы тащите тяжелый тюк сена на чердак сарая, подвижный шкив сделает груз намного легче, хотя направление, в котором вы его тянете, будет таким же.

3.

Составной шкив

В составной шкивной системе есть как подвижный, так и фиксированный шкив. Это означает, что груз не только «кажется» легче, но и вы можете изменить направление силы.

Хотя этот тип конфигурации позволяет очень легко перемещать тяжелые грузы, компромисс заключается в том, что для выполнения работы требуется значительно больше движения.

4.

Конический шкив

Конусные шкивы — это еще одна специализированная система шкивов, которая включает в себя базовую механику системы шкивов, но допускает механическую регулировку.Конические шкивы представляют собой по существу несколько шкивов с уменьшающейся вертикальной окружностью, расположенные друг над другом, образуя конусообразную форму.

Эта форма конуса позволяет оператору шкива передавать скорость движения шкивов, требуя меньше работы с меньшей окружностью, но также производя меньше работы.

Велосипеды с несколькими передачами, по сути, работают в одной и той же системе; Велосипедисты могут легко переключаться между меньшими передачами, которые приводят велосипед в движение с меньшей скоростью, а большее количество передач требует больше усилий, но перемещает велосипед на большее расстояние за оборот.

5. Блок и захватный шкив

Блок и захват — это особые формы составных шкивов, которые могут значительно уменьшить объем работы, необходимой для перемещения тяжелого объекта. Система блокировочных шкивов состоит из нескольких фиксированных и подвижных импульсов, расположенных параллельно друг другу; Фиксированный шкив совмещен с фиксированными и подвижными шкивами с подвижными элементами.

Каждая составная пара связана со следующей парой, и каждый набор уменьшает общую требуемую работу. Эта система шкивов приписывается популярному древнему изобретателю и математику Архимеду.

Что такое шкив с плоским ремнем?

Шкивы с плоскими ремнями используются в системах трансмиссии, которые приводятся в движение плоскими ремнями, обычно в высокоскоростных и маломощных приложениях в текстильной промышленности, производстве бумаги и офисном оборудовании, таком как компьютерные принтеры. Натяжной ролик с плоским шкивом можно также использовать для задней стороны обычного клинового ремня.

Когда плоский ремень на таком шкиве смещен по центру и шкив вращается, ремень быстро перемещается до самого большого радиуса в верхней части короны и остается там.Заводная головка важна для обеспечения устойчивости ремня «слежения», не позволяя ремню «соскользнуть» с края шкива.

Плоские ремни предназначены для передачи энергии в легких условиях и высокопроизводительной транспортировки. Они лучше всего подходят для применений с меньшими шкивами и большими центральными расстояниями. Плоские ремни могут соединять внутренние и внешние шкивы и могут иметь как бесконечную, так и сочлененную конструкцию.

Плоские ленты также используются для конвейеров. По сравнению со слоистыми ремнями равной мощности плоские ремни тоньше на 25% или более, что позволяет шкивам с плоскими ремнями быть меньше, чем шкивы с клиновыми ремнями.Плоские ремни также дешевле, чем ремни, используемые в шкиве змеевика.

Одним из факторов безопасности является то, что в ситуациях превышения крутящего момента ремень может проскользнуть, предотвращая повреждение оборудования, кроме самого ремня. Для плоских ремней требуются плоские шкивы и направляющие ролики с плоскими шкивами. Для них не обязательно требуются шкивы с плоским ремнем с канавками. Приводные шкивы с плоским ремнем передают движущую силу ремню.

Типы шкивов с плоскими ремнями

Ниже приведены различные типы шкивов для плоских ремней:

чугунные шкивы,
стальные шкивы,
деревянные шкивы,
бумажные шкивы и
быстрые и свободные шкивы.

1.

Шкивы из чугуна

Шкивы обычно изготавливаются из чугуна. Обод надевается на полотно с центральной выступающей части, с помощью плеч или спиц. Плечи могут быть прямыми или изогнутыми, а поперечное сечение обычно эллиптическое. Чугунные шкивы обычно изготавливаются с круглыми ободами.

Когда литой шкив вдавливается в форму, рычаги находятся в состоянии напряжения и могут сломаться. Изогнутые руки скорее поддаются, чем ломаются. Оружие рядом с хабом. Эта небольшая выпуклость называется короной.Заводная головка центрирует ремень на ободе шкива во время движения. Корона может быть от 9 мм до 300 мм в ширину лица.

Чугунные шкивы

Чугунные шкивы могут быть сплошными или разъемными. Когда необходимо установить шкив на вал, на котором уже установлены шкивы и т. Д. Или его концы вздуты, раздельные шкивы удобны в использовании. Между гранями есть зазор, и обе части легко затягиваются на валу с помощью болта. Утопленный ключ используется для тяжелых приводов

2.

Стальной шкив

Стальные шкивы изготовлены из стальных листов и обладают высокой прочностью и долговечностью. Эти шкивы легче (примерно на 40-60% меньше) по сравнению с железными шкивами той же мощности и предназначены для работы на более высоких скоростях. Они имеют коэффициент трения с кожаным ремнем, по крайней мере равный коэффициенту трения чугунного шкива.

Стальные шкивы

Стальная пульпа обычно состоит из двух частей, связанных вместе. Зажимное действие ступицы удерживает шкив вала; Таким образом, ключ не требуется, кроме самого серьезного сервиса.Стальные шкивы обычно оснащены сменными втулками с валами разного размера, что позволяет их использовать.

3.

Деревянный шкив

Деревянные шкивы легче и имеют более высокий коэффициент трения, чем чугунные или стальные шкивы. Эти шкивы имеют 2/3 веса чугунного шкива аналогичного размера. Обычно их делают из отборных кленов, которые укладывают секциями и склеивают под большим давлением. Они не впитывают влагу с помощью защитных покрытий из раковин или лаков, чтобы не произошло войны.

Деревянные шкивы

Эти шкивы бывают сплошными или разъемными с железной ступицей с винтами или имеют регулируемые втулки, которые предотвращают установку сопротивления трения между ними и валом. Эти шкивы используются для моторных приводов, в которых дуга контакта между поверхностью шкива и ремнем ограничена.

4.

Шкив для бумаги

Шкивы для бумаги изготовлены из сжатых бумажных волокон и имеют металлическую форму в центре. Эти шкивы обычно используются для ременной передачи от электродвигателей, когда расстояние от центра до центрального вала небольшое.

Бумажные шкивы

5.

Быстрый и свободный шкив

Быстрые и незакрепленные шкивы, используемые на валу, позволяют включать и выключать машину. На валу машины установлен быстрый шкив, а свободный шкив работает независимо.

Ремень работает на быстром шкиве для передачи мощности от машины и передается на свободный шкив, когда от машины не требуется передавать мощность. Таким образом, остановка одной машины не мешает работе других машин, работающих на том же линейном валу.

Свободный шкив снабжен втулкой из чугуна или пушечного металла с буртиком на одном конце для предотвращения осевого перемещения. Обод быстрого шкива сделан больше, чем свободный шкив, так что ремень движется медленнее на свободном шкиве. Свободный шкив обычно имеет более длинную ступицу для уменьшения износа и трения и требует надлежащей смазки.

Преимущества и недостатки шкива

Преимущества шкива

Основным преимуществом использования шкивов является то, что усилие становится меньше по сравнению с обычным подъемом грузов.Другими словами, это уменьшает количество действительной силы, необходимой для подъема тяжелых предметов.
Он также изменяет направление приложенной силы. Эти два преимущества в использовании шкивов делают их важным инструментом для подъема тяжелых грузов. Это также дает механическое преимущество.
Другое преимущество использования шкивов — это расстояние между оператором и весом.
Между ними безопасное расстояние, позволяющее избежать каких-либо бедствий.
Шкивы просты в сборке и экономичны.
Комбинация шкивов с разным направлением движения может изменить положение груза с небольшим усилием.
Хотя в системе шкивов есть движущиеся части, они требуют меньше смазки или не требуют ее после установки.

Недостатки шкива

Помимо вышеперечисленных преимуществ при использовании шкивных систем, их использование имеет ряд недостатков.

Основным недостатком использования шкивной системы является то, что она требует большого пространства для установки и работы.
Механическое преимущество шкивов может достигать более высоких значений, но для их установки требуется больше места.
В некоторых случаях канаты / ремни движутся по колесу без канавок, вероятность соскальзывания канатов / ремней с колеса неизбежна.
Если система установлена для использования в течение длительного времени, они требуют технического обслуживания и регулярной проверки тросов / тросов, поскольку возникает трение между колесами и тросами / тросами, вызывающее их износ.
Постоянное использование системы ослабляет канаты.Трос может порваться при использовании системы, что приведет к повреждению оператора, окружающего пространства и поднимаемого груза.

Читайте также

Часто задаваемые вопросы. Что такое шкив?

Для чего нужны шкивы?

Использование шкива :
Шкивы используются во многих тренажерах для работы. Шкивы также используются для подъема тяжелых материалов в строительстве, и лифты также используют их для работы. Его также используют в театре, чтобы сдвинуть шторы. Жалюзи на окнах могут управляться шкивом.

Какие примеры шкивов ?

Элеваторы используют несколько шкивов для работы и с помощью системы шкивов поднимают ковш из колодца.Это также хороший пример шкивов, используемых во многих типах тренажеров, строительстве, театре, системе грузовых лифтов, жалюзи на окнах, флагштоках, кранах, бульдозерах, эскалаторах, гаражных воротах, парусных лодках, моторах, раздвижных лестницах и подъемниках.

Какие бывают типы шкивов?

Существует три основных типа шкивов:
1. Фиксированный шкив
2. Подвижный шкив
3. Составной шкив
4. Конический шкив
5. Блокирующий шкив и захватный шкив

Как работает шкив?

Шкив с колесом позволяет вам изменить направление подъемной силы, потянув вниз за веревку (закрепленную на колесе) и подняв свой вес.С помощью двухколесного шкива вы уменьшаете силу, используемую для подъема того же веса. Вы поднимаете вес с половинной силой.

Что такое шкив?

Шкив — это колесо, на ободе которого находится гибкий трос, шнур, трос, цепь или ремень. Шкивы используются по отдельности или в комбинации для передачи энергии и движения. Шкивы с рифлеными ободами называются шкивами.

СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

Шкив — Energy Education

Рисунок 1: Шкив, используемый на лодке, состоящий из металлического колеса и веревки.^[1]

Шкив — это простая машина, которая может изменять величину и направление приложенной силы в процессе выполнения работы. Он состоит из троса, прикрепленного к колесу и оси, и часто используется для подъема / транспортировки предметов. В этом контексте эти перемещаемые объекты обычно называются загрузкой . На рис. 1 показан простой шкив, но шкивы часто работают вместе в системах; На рисунке 2 показаны примеры шкивных систем.

Механическое преимущество шкивов

Шкивы

используют концепцию механического преимущества, которая показывает, насколько увеличена прилагаемая сила (и расстояние, на которое перемещается сила, уменьшается). Для шкивов идеальным механическим преимуществом является

[математика] IMA = N [/ математика], где [math] N [/ math] — количество шкивов с фиксированной осью. ^[2]

Например, если механическое преимущество системы шкивов равно 3, система шкивов имеет 3 фиксированных шкива, действующих на объект, таким образом уменьшая силу, которую необходимо приложить, в 3 раза.Однако из-за правил сохранения энергии расстояние, на которое эта сила должна действовать, в три раза превышает расстояние, на которое фактически переместится груз. Это происходит из идеи, что работа — это сила, умноженная на расстояние, это означает, что W _в = W _из.

Шкивы на Рисунке 2 иллюстрируют, что создает это механическое преимущество; натяжение канатов. Нагрузка опускается на центр шкива, который поддерживается тросами или веревками. Таким образом, сила нагрузки распределяется между кабелями равномерно.В случае двух шкивов (второй шкив на рисунке 3) сила этого объекта распределяется только на два троса, поэтому механическое преимущество составляет 2. Из других систем можно увидеть, что этот принцип применяется в большей степени, так как добавлены дополнительные шкивы.

Рисунок 2: Четыре шкива с разными механическими преимуществами. ^[3]

Важно понимать, что, хотя при использовании этих систем усилие уменьшается, это не влияет на объем проделанной работы. Еще одна важная вещь, которую следует помнить, это то, что это идеальные системы ; массами троса и шкивов пренебрегают, и на систему действуют только консервативные силы.На самом деле эти объекты имеют массу, и есть много потерь энергии из-за трения и звука.

Список литературы

Как работает система шкивов?

Система шкивов облегчает подъем объекта, чем подъем собственного веса вручную. Один шкив существенно меняет направление тяги или прилагаемой силы. Когда человек использует два или более шкива в системе, система также умножает прилагаемую силу, помимо изменения ее направления. С одним фиксированным и одним подвижным шкивом в системе он по существу удваивает вес груза, который вы могли бы поднять без помощи другого человека, в зависимости от веса, который вы можете поднять.

Шкив: простая машина

Как одна из шести простых машин, шкив имеет два равных плеча и работает на точке опоры, как и рычаг, хотя это колесо с закругленными краями на оси, на которой закреплен трос. Одиночный шкив, свисающий с потолка с веревкой, обернутой вокруг колеса, позволяет поднять ящик на полу до стола или выше, используя только половину силы, необходимой для подъема его руками.

Механическое преимущество

Простые механизмы, такие как шкив, дают вам механическое преимущество, по сути делая вас сильнее, чем вы есть в реальной жизни.Физики количественно оценивают работу, которую выполняет система, вычисляя механическое преимущество в Ньютонах, названных в честь сэра Иссака Ньютона, создателя законов движения. Требуется 1 ньютон, чтобы переместить 1 килограмм массы со скоростью 1 метр в секунду в квадрате в направлении приложенной силы. Чтобы рассчитать механическое преимущество шкива, разделите выходную силу, вес груза на входящую силу, силу, необходимую для подъема груза.

Один фиксированный, один подвижный шкив

Хотя использование только одного шкива требует использования только половины силы, необходимой для подъема груза вручную, фиксированный шкив, объединенный в систему с подвижным шкивом, по существу удваивает прилагаемое усилие чтобы поднять или переместить объект.Например, если у вас есть объект весом 100 Н, все, что потребуется, чтобы поднять объект в этой системе шкивов, — это приложенная сила в 50 ньютонов. MA системы этого типа равняется двум.

Система шкивов

В то время как один шкив позволяет перемещать груз с половиной требуемой силы, система шкивов увеличивает механическое преимущество за счет количества шкивов и длины каната, поддерживающего нагрузку. Количество прядей каната, которые выдерживают нагрузку в системе с несколькими шкивами, в основном соответствует механическому преимуществу системы.Например, если у вас есть два фиксированных и два подвижных шкива, четыре отрезка каната выдерживают нагрузку с механическим преимуществом в четыре. Нагрузка 100 Н потребовала бы 25 ньютонов силы, чтобы поднять ее.

Как работает блок и снасти

Если вы когда-нибудь смотрели на конец крана, или если вы когда-либо использовали подъемник с двигателем или подъемник, или если вы когда-либо смотрели на такелаж на парусной лодке, тогда вы увидели, как работает блокировка и подкат. Блок и снасть — это набор канатов и шкивов, позволяющий менять силу на расстояние.В этом выпуске How Stuff Works мы рассмотрим, как работает блок и захват, а также рассмотрим несколько других устройств, увеличивающих силу!

Основные сведения о блоке и захвате

Представьте, что у вас есть груз в 100 фунтов (45,4 кг), подвешенный на веревке, как показано здесь.

На этом рисунке, если вы собираетесь подвесить груз в воздухе, вам нужно приложить к веревке силу в 100 фунтов, направленную вверх. Если длина веревки составляет 100 футов (30.5 метров) и вы хотите поднять вес на 100 футов, вам нужно натянуть 100 футов веревки, чтобы сделать это. Это просто и очевидно.

А теперь представьте, что вы добавляете в смесь шкив.

Это что-нибудь меняет? Не совсем. Единственное, что меняется, — это направление силы, которую вы должны приложить, чтобы поднять вес. Вам все равно придется приложить 100 фунтов силы, чтобы удержать вес в подвешенном состоянии, и вам все равно придется наматывать 100 футов веревки, чтобы поднять вес на 100 футов.

На следующем рисунке показано расположение после добавления второго шкива:

Это расположение действительно меняет важные вещи.Вы можете видеть, что теперь вес подвешен на двух шкивах, а не на одном. Это означает, что вес распределяется поровну между двумя шкивами, поэтому каждый из них выдерживает только половину веса, или 50 фунтов (22,7 кг). Это означает, что если вы хотите удерживать вес в подвешенном состоянии, вам нужно приложить только 50 фунтов силы (потолок прилагает другие 50 фунтов силы к другому концу веревки). Если вы хотите поднять груз на 100 футов выше, вам нужно намотать вдвое больше веревки, нужно натянуть веревку 0-200 футов.Это демонстрирует компромисс между силой и расстоянием. Усилие уменьшилось вдвое, но расстояние, на которое нужно тянуть веревку, увеличилось вдвое.

На следующей схеме к устройству добавляются третий и четвертый шкивы:

На этой схеме шкив, прикрепленный к грузу, фактически состоит из двух отдельных шкивов на одном валу, как показано справа. Такое расположение вдвое снижает силу и снова удваивает расстояние. Чтобы удерживать вес в воздухе, вы должны приложить только 25 фунтов силы, но чтобы поднять вес на 100 футов выше в воздухе, вы должны теперь намотать 400 футов веревки.

Блок и захват могут содержать сколько угодно шкивов, хотя в какой-то момент трение в валах шкивов начинает становиться значительным источником сопротивления.

Разное