რისთვის გამოიყენება ბურთი საკისრები?

ზოგჯერ ფიზიკისა და ინჟინერიის ყველაზე სასარგებლო მოწყობილობები არის უმარტივესი. ბურთი საკისრები აჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება ლითონის რგოლები ძალიან მრავალმხრივი იყოს. როგორც ხედავთ უამრავ ჩვეულებრივ ნივთში, როგორიცაა მანქანები, ველოსიპედები, სკეიტბორდები და სხვა მანქანები, რომლებიც მოიცავს ლითონის ნაწილების გადაადგილებას, საუკუნეების განმავლობაში ადამიანები იყენებდნენ ბურთულიანი საკისრების ძალას.

წარმოიდგინეთ ფეხსაცმლის ტარებისას რბილი ხალიჩის გასრიალება. ეს შეიძლება რთული აღმოჩნდეს ხალიჩასა და თქვენს ფეხსაცმელს შორის ხახუნის გამო, რომელიც შეიძლება იყოს ტყავის, პლასტმასის, ხის ან რეზინის ჩათვლით. თუ ნაცვლად წინდები გეცვა, გაცილებით ადვილი იქნებოდა რბილი ხალიჩისა და წინდების მასალებს შორის გაცილებით ნაკლები ხახუნის გამო. ბურთი საკისრები ანალოგიურად მუშაობს.

ბურთი საკისრები ამცირებენ ხახუნის რაოდენობას მათზე დატვირთულ ტვირთებს შორის. ისინი ამას აკეთებენ, რადგან ისინი ლითონის ბურთები ან ლილვაკები არიან, რომლებიც მოძრაობენ გლუვ მეტალის ზედაპირზე შიდა მარყუჟში და გარე მარყუჟში (ზოგჯერ მოხსენიებულია, როგორც რგოლები). თქვენ შეგიძლიათ გაეცნოთ მრავალი ბურთით ტარების პროგრამას მათი ფიზიკის საშუალებით. ბურთი საკისრები ატარებენ დატვირთვის ტიპებს რადიალური მიმართულებით და ეს დატვირთვები პერპენდიკულარულ ძალას მიმართავენ ბურთულიანი საკისრის ბრუნვის ღერძზე.

ლითონის ბურთულების მარყუჟების გარშემო მეტალის ბურთულების მოცურება ქმნის ობიექტს და მის ზედაპირს შორის ხახუნს, რაც ანელებს ობიექტს. ზოგიერთ შემთხვევაში ობიექტი უახლოვდება გაჩერებას. ეს მექანიზმი საშუალებას აძლევს ბურთულურ საკისრებს გამოიყენონ ამძრაობის სისტემებში ან ბრუნვის სისტემებში, რომელთა კონტროლიც აუცილებელია. მაგალითად, მანქანის ბორბლიანი ბორბალი იყენებს რადიალური დატვირთვას მანქანის წონიდან და უკავშირდება გადახვევას.

ბურთულიანი საკისრების ყველა შემთხვევაში, წონასწორობა ბიძგსა და რადიალურ დატვირთვას შორის იწვევს ბურთის საკისრების შემცირებას ხახუნის ბურთულებს შორის შიდა და გარე რგოლში და ამუშავებს ობიექტის დატვირთვას. ბურთი საკისრები იტვირთება და გადააქვთ იგი გარე რგოლიდან შიდა რგოლში, რათა თითოეულ ბეჭდის ცენტრებში არსებული სფეროები მარტივად ბრუნავდეს.

თითოეული სფერო დაკავშირებულია ორ რგოლთან, მაგრამ მხოლოდ იქ, სადაც საჭიროა ხახუნის შესამცირებლად თვითონ ბურთულიანი ტარების კომპონენტები. ამ მიზეზების გამო, ბურთი საკისრები იქმნება ხახუნის შესამცირებლად და ბრუნვის სიჩქარის გასაადვილებლად.

ბურთიანი საკისრების ტიპები მნიშვნელოვნად განსხვავდება მათი ჩართული მექანიზმით. ყველაზე ფართოდ გამოყენებული სახეობაა ხისტი ერთი რიგი, ან რადიალური ბურთულიანი საკისარი. ეს დიზაინი იწვევს ბურთების ღრმა ღრიჭოვან ნაკვალევებში გაშვებას, ხოლო ღრმა ღარიანი ბურთით ტარების მოწყობას საშუალებას აძლევს მათ გადაიტანონ როგორც რადიალური, ისე ღერძული დატვირთვები. ბურთულიანი საკისრების დალუქული ვერსიები მუდმივად ზეთდება, რათა შეამცირონ მათი მოვლა.

ორმაგი რიგის ბურთი საკისრები გამოიყენეთ ბურთების ორი რიგი. დიზაინი უფრო მეტ სიმყარეს ანიჭებს თვით საკისრის მოძრაობას. ისინი გვხვდება ელექტროძრავებში, ცენტრიდანული ტუმბოებში და ელექტრომაგნიტურ კლანჭებში. ზოგიერთი ბურთი საკისრით თავსებადია ისე, რომ შახტს მიანიჭოს ბურთის საკისრის კორპუსთან მიმართებაში კუთხის შეცდომა.

კუთხოვანი კონტაქტის ტიპი ბურთულზე აქვს გარე რგოლის ერთი მხარე გათიშული, რომ მეტი ბურთი ჩადგეს თავს. შემდეგ ამ საკისრებს შეუძლიათ შეიკავონ დიდი რაოდენობით ღერძული დატვირთვები ერთი მიმართულებით, ასევე გამოიყენონ მეტი ბურთულები თვით საკისრებში. ეს ნიშნავს, რომ ინჟინრები იყენებენ მათ წყვილებში ორივე მიმართულებით, მძიმე ტვირთის გადასატანად, მათ შექმნისას კუთხოვანი კონტაქტის ორმაგი რიგის ბურთი საკისრები. ამ ტიპის ბურთი საკისრები განსხვავდება მათი მასალის საფუძველზეც.

ბურთი საკისრები განსხვავდება ფოლადის, კერამიკის ან პლასტმასის ბურთიანი საკისრებით, სხვადასხვა მოხმარებისთვის. ამ ტიპის ბურთიანი საკისრები განსხვავდება იმით, თუ რამდენად სწრაფად მუშაობენ, რა ტემპერატურის მიღწევა შეუძლიათ და ბურთის საკისრების გამოყენებასთან დაკავშირებული სხვა თვისებები. თითოეული ტიპის მასალის დადებითი და უარყოფითი მხარეების გაგება საშუალებას მოგცემთ უფრო ბრძნული გადაწყვეტილება მიიღოთ, თუ ბურთიანი საკისრები გჭირდებათ.

ფოლადის ბურთით საკისრებში გამოიყენება ან კომპონენტები, რომლებიც მთლიანად დამზადებულია ფოლადის ან ფოლადის შენადნობებისგან, შემადგენლობაში შედის სხვა ელემენტების კვალი. ისინი იდეალური კანდიდატები არიან ძალიან მძიმე წონის დატვირთვისთვის, ხოლო გარშემო ბრუნვის დროს დიდი ბრუნვის სიჩქარეს აღწევენ.

ამ ტიპის ბურთულური საკისრები შეიძლება მოგცეთ ძალიან ზუსტი გაზომვები, რადგან ისინი მზადდება მაღალი დონის სიზუსტით. მათი თვისებები საშუალებას აძლევს ფოლადის ნახშირბადოვან საკისრებს გამოიყენონ საკეტებში, ველოსიპედებში, როლიკებით ციგურებზე, ეტლებზე და კონვეიერულ მანქანებში.

სამწუხაროდ, ფოლადის ბურთით ტარების მასალამ შეიძლება გამოიწვიოს კოროზია წყლის ან გაზების თანდასწრებით, რომლებიც ცვლის თავად ფოლადის ქიმიურ შემადგენლობას. ამ ტიპის ბურთიანი საკისრები შეიძლება ასევე იყოს ძალიან მძიმე და ხმაურიანი, როდესაც ისინი იყენებენ წარმოებაში და სხვა გარემოში.

ფოლადის ბურთი საკისრები შეიძლება ძალიან ძვირი იყოს და ინჟინრებს ასევე სჭირდებათ მუდმივად შეზეთოთ ფოლადის ლითონები, რათა მათ ეფექტურად იმუშაონ. თუ ისინი სათანადოდ არ არის მოვლილი, მათ შეიძლება გამოიწვიოს ტარების უკმარისობა და არ მიაღწევენ დაგეგმილი სიცოცხლის ბოლომდე.

მწარმოებლები ქმნიან და ყიდიან ფოლადის ბურთით საკისრებს სხვადასხვა სტილში. შეგიძლიათ შეიძინოთ ფოლადის ბურთები უფრო მეტი რაოდენობით ნახშირბადთან, რომლებიც ექვემდებარებიან სითბოს მკურნალობას ან გამკვრივება აქვთ სხვა მეთოდების გამოყენებით. ნახშირბადის შემცველობის ვარიაციები ფოლადის ბურთით საკისრებზე გავლენას ახდენს მათ თვისებებზე. დაბალი ნახშირბადოვანი ფოლადები გვხვდება პროგრამებში, რომლებიც კოროზიის მიმართ მდგრადია, მაგრამ სულაც არ აქვთ გამკვრივებული ზედაპირი.

მიუხედავად იმისა, რომ დაბალი ნახშირბადოვანი ფოლადის მასალა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბურთის საკისრის წრფივ შახტაში, ისინი არ არიან კარგი ბურთებს შორის კონტაქტისთვის. ისინი ჩვეულებრივ გამოიყენება პოლიმერთან, ამ შემთხვევების დაზიანების თავიდან ასაცილებლად. ფოლადის ბურთიანი საკისრები ზომიერი რაოდენობით ნახშირბადებით არის ძლიერი, წყალგამძლე და მკაცრი და ეს თვისებები მათ შესაფერისია გადაცემების, ღერძების, საკინძების და სხვა მანქანის კომპონენტებისთვის. მაღალი ნახშირბადის ფოლადები ყველაზე ძლიერი და მყარია კოროზიის წინააღმდეგობის გაწევისას.

კერამიკული ბურთი საკისრები, როგორც წესი, იქმნება როგორც "ჰიბრიდები", რომლებიც იყენებენ გარე რგოლს, შიდა ბეჭედს და ფოლადისგან გალიას, თვითონ ბურთები კი კერამიკისგან. კერამიკული თვისებები საშუალებას აძლევს მათ იმოქმედონ წუთში სწრაფი ბრუნვის დროს, ხოლო მათი ტემპერატურა შეინარჩუნებს სიგრილეს და ზღუდავს რაოდენობის ხმაურს.

ეს ჰიბრიდული კერამიკული ფოლადის ნიმუშები დაზიანებულია კოროზიისგან, მაგრამ თავად კერამიკული ბურთულები ნაკლებია მიდრეკილია კოროზიისკენ, ვიდრე ფოლადის მასალები და უფრო გამძლე და მსუბუქია, ვიდრე ფოლადის ბურთი საკისრები.

ამ ტიპის ბურთულიანი საკისრები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრულ პროგრამებში, სადაც ფოლადის საკისრები არ შეიძლება, რადგან კერამიკული ბურთები არ გამტარნი არიან, მაგრამ ისინი ასევე ძალიან ძვირია. კერამიკული ბურთები საკისრებს უძლებს მაღალ ტემპერატურას, მათ საშუალებას აძლევს უფრო მაღალ სიჩქარეზე იმუშაონ. ზოგადად ამ ბურთიანი საკისრების ფასები შეიძლება ზოგადად ძვირი იყოს, მაგრამ მათ იაფ ვერსიებსაც ნახავთ.

ამ ბურთულიანი საკისრების კერამიკული მასალა მათ 40% -ზე ნაკლებს აძლევს, ვიდრე ფოლადის საკისრები. ინჟინრები, როგორც წესი, აწარმოებენ მათ კერამიკული სილიციუმის ნიტრიდის გამოყენებით, რომ გამოიწვიოს ეს ქიმიური და ფიზიკური თვისებები. ისინი გამოიყენება კუთხოვან საკისრებში, ბიძგების საკისრებში, ბალიშის ბლოკირების საკისრებში, ნემსის საკისრებზე და როლიკებით საკისრებზე. კერამიკული მასალები შეიძლება უფრო ძლიერი იყოს, ვიდრე ფოლადი, მაგრამ ისინი, როგორც წესი, უფრო მკაცრია, როგორც ბურთულიანი მასალა.

კერამიკული ფოლადის ბურთულების გასაპრიალებლად გამოიყენება მაგნიტური ველი პლაზმური ნაკადით. წარმოების ეს მეთოდი მათ ბრუნვის უფრო მაღალ მაჩვენებლებს აძლევს, ვიდრე ფოლადის ბურთები. ისინი ელექტრო საიზოლაციოა, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი არ ახდენენ ელექტროენერგიის მიწოდებას, ამიტომ ისინი არ ჩამორჩებიან თუ დენად იქცევიან გადის მათ მეშვეობით და მათ შეუძლიათ ფუნქციონირება ფოლადის ბურთიანი საკისრების მსგავსად შეზეთვის გარეშე იყოს.

ბოლოდროინდელი ინოვაციების შედეგად წარმოებულია პლასტიკური საკისრები, რომლებიც იყენებენ პლასტმასის რგოლებსა და პლასტმასის გალიას და მათი შეძენა შესაძლებელია პლასტმასის, მინის ან უჟანგავი ფოლადისგან დამზადებული ბურთულების სახით. ყველაზე გავრცელებული ბურთი მასალა ამ ტიპის ბურთით არის უჟანგავი ფოლადის ბურთი. ისინი ყველაზე ხელმისაწვდომი ვარიანტია, მაგრამ უფრო მძიმეა, ვიდრე პლასტმასის ან მინის ტიპები. მათ ასევე შეუძლიათ ადვილად გახდნენ მაგნიტური, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს ახლომდებარე მასალების მოძრაობას და ფიზიკას.

პლასტმასის ბურთები საკისრებით არის შესანიშნავი არჩევანი, როდესაც თქვენ არ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ლითონი. მათ აქვთ მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობა და აქვთ ნაკლები წონა, ვიდრე ფოლადის ბურთებს. პლასტმასის ბურთები საკისრებისთვის კიდევ უფრო ნაკლები წონაა და აცვიათ წინააღმდეგობა, რადგან ისინი დროთა განმავლობაში იყენებენ. პლასტმასის ბურთიანი საკისრების უმეტესობა არის თვითზეთავი, მსუბუქი და კოროზიისადმი გამძლე, მშვიდად მუშაობის დროს.

ამ ტიპის ბურთულიანი საკისრები სამწუხაროდ არ უძლებენ მაღალ ტემპერატურას, ისევე როგორც სხვა ბურთით საკისრებს და ვერ უმკლავდებიან ისეთივე მაღალ დატვირთვას, როგორც ისინი ზოგჯერ.