Назначение рычажного механизма. Машиностроение учебники. Конструкция шаровых смесителей

Водопроводный кран – древнейший представитель запорной арматуры. Этот механизм стоит последним в ряду последовательных методов и совокупности средств, с помощью которых вода поступает в каждый дом. Такой предмет жизненно необходим, следовательно, сделав правильный выбор в пользу того или иного типа водопроводного крана, вы обеспечите себе комфортную жизнь на ближайшие 2-3 года.

Водопроводный кран в наше время, обычное дело, хотя всего 100 лет назад, пользовались колодцами и ведрами

С помощью смесителей регулируется поток воды и выбирается нужная температура. С каждым годом на рынке запорной арматуры увеличивается ассортимент. Дизайнеры на протяжении последних 10-ти лет разрабатывают новые вариации для внешнего оформления. В специализированных магазинах встречаются модели из латуни, гранита, хрома, нержавеющей стали и даже из керамики. Из них наиболее высококачественной моделью является латунный вентиль с цельным корпусом. Но, несмотря на внешние различия по материальному составу, устройство водопроводного крана отличается малым количеством разновидностей. Прочитав эту статью, вы получите подробную информацию об устройстве каждого типа водопроводного крана. В дальнейшем это поможет вам самостоятельно выбрать подходящую модель смесителя, а затем собственными руками установить его в сантехническом узле или на кухне. Эти знания не помешают при поломке смесителя, в таком случае вы сможете самостоятельно производить обслуживание и ремонт кранов.

Виды и типы водопроводных кранов.

Не так давно потребители питьевой воды делали выбор из двух доступных разновидностей кранов. Правильнее сказать, сантехнические краны имели одно типовое название – водопроводный вентиль. А вот вариаций изготовления было две: с одним и двумя рычагами. Спустя некоторое время на прилавках специализированных магазинах появился шаровый кран для воды. Благодаря несложной внутренней конструкции, главным направлением применения шаровых кранов стали отопительные системы. Сегодня краны для воды пополняются новым ассортиментом моделей с различными новшествами. Выделяют следующие виды кранов для воды:

1. Одновентильные краны.
2. Двухвентильные смесители.
3. Однорычажные смесителя.
4. Оборудованные термостатом.
5. Краны с сенсорным управлением.

Вначале определимся с едва видимой разницей между двумя сантехническими терминами: «водопроводный кран» и «смеситель». Первое название охватывает хорошо знакомые нам устройства, способные подавать нужный поток воды в трубе и перекрывать его. Эти механизмы подходят под термин «кран». Смеситель выполняет такую же задачу, но со следующими функциональными отличиями:

• С помощью шлангов к нему подключается горячее и холодное водоснабжение. Следовательно, из одного носика может течь оба типа воды одновременно.
• Внутреннее устройство крана смесителя играет роль регулятора температуры и напора воды.

По признаку управления выделяют следующие типы кранов: рычажный и вентильный. Первый тип характеризуется как модель с надежным механизмом. Устройство вентиля основывается на следующем принципе работы: на конце штока находится резиновая прокладка и при закрытии крана шток опускается, а резинка перекрывает отверстие, с которого подается вода. В зависимости от жесткости воды, прокладки имеют свойство быстро изнашиваться, но заменить их довольно просто. Современный вентильный кран зачастую оборудуется керамическими прокладками, которые с течением времени эксплуатации практически не подвергаются износу.

Краны с одним вентилем

Это самый известный вид вентильных кранов. Главные отличительные признаки этих устройств – простая конструкция вентиля и сравнительно высокие показатели надежности. Подобные модели применяют исключительно в качестве запорной арматуры холодного или горячего водоснабжения по отдельности. В основном водопроводные краны и вентили изготавливаются из меди или латуни. В одновентильных кранах установлен запирающий механизм под названием кран-букса. По принципу действия различают следующие виды: червячные и керамические.

В основу кран-букс с червячным механизмом положен шток. Совершая вращательные движения на водопроводный вентиль, червячный шток опускается и поднимается. Во время поступательного движения на барашку вентиля, шток прижимает прокладку к середине корпуса, где расположено своего рода «седло». Частая причина неполадок с одноветильными кранами – износ прокладки. Вода просачивается через нее даже в закрытом положении, а потому из излива постоянно капает вода. Чтобы исправить поломку, нужно заменить прохудившуюся прокладку новой. Купить ее можно в специализированном магазине или вырезать из толстой резины собственными руками.

Устройство. Их механизм состоит из двух близкорасположенных пластин с небольшим просветом на теле детали. Одна половина закреплена в корпусе неподвижно. Вторая же створка двигается при помощи вентиля. При одинаковом положении пластин, вода свободно проходит через кран в излив. Вентиля с таким механизмом ломаются редко. Еще одним несомненным плюсом является устойчивость керамики к износу. хоть и дороже моделей с червячным штоком, но намного надежнее и долговечнее.

Однако не все так гладко. Излив керамических изделий в основном изготавливается в виде цельного корпуса. Поэтому поворачивать носик из стороны в сторону не получится. Возвращаемся к типу вентильных кранов кран-буксой с червячным штоком. В таких смесителях излив изготавливается в виде трубки. Он встраивается в корпус и закручивается стопорной гайкой. Излив можно поворачивать влево-вправо и фиксировать его нужном положении.

Делая выбор между сталью и латунью, предпочтение лучше отдать моделям из последнего материала. Латунные краны и смесители отлично сопротивляются коррозийному воздействию.

Двухвентильный смеситель

Если дом снабжен горячим водоснабжением, то установка двухвентильного смесителя в сантехнических узлах и на кухне – жизненная необходимость. В вентильный водопроводный кран устанавливаются на выбор вышеописанные кран-буксы. Один запирающий механизм регулирует подачу холодной воды, а другой – горячей. Чаще всего проблема неполадок с двухвентильными смесителями заключается в износе прокладок. Но лучше произвести замену механизма кран-буксы целиком, чем каждую прокладку по отдельности.

Существуют также смесители для ванных комнат, которые оборудованы специальным выходным отверстием на душевой шланг. В корпус этого переключатель, предназначение которого – смена направления потока воды между изливом и шлангом.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Конструкция шаровых смесителей

Это относительно новый вид сантехнических смесителей. По способу эксплуатации они являются более удобными по сравнению с вентильными устройствами. Шаровый состоит из:

• Корпуса смесителя. В основном изготавливается из латуни, бронзы или силумина, которые покрываются напылением из никеля для защиты от коррозии, а затем декоративными материалами.
• Шарообразный картридж. Конструкция содержит в себе 3 выходных гнезда. Крайние два отвечают за подачу холодной и горячей воды . С помощью третьего отверстия поступает смешанный поток воды.
• Рычаг. Выступает в качестве регулятора температуры и напора воды. Основным преимуществом однорычажных шаровых смесителей является – простота в использование. Ими легко управлять движением одной руки: влево-вправо настраивается температура струи, а вверх-вниз - напор воды в изливе.
• Переключатель. С его помощью осуществляется переключение между изливом и душем.
• Шланг с насадкой для душа.

Душевой смеситель - уникальное изделие, которое устанавливается в обязательном порядке, независимо от того, что в его основу положено: вентильный или шаровый кран.

Высокая популярность шаровых смесителей обуславливает огромное количество низкокачественных подделок. Качественные смесители всегда тяжелее, так как толщина металла корпуса должна составлять не менее 2 мм.

Помимо этих основных разновидностей кранов, существуют и другие. Они обладают сложной конструкцией и не всегда подходят для установки в жилых помещениях. К ним относят термостатические и бесконтактные смесители. Основным направлением их использования – являются офисные помещения, рестораны, бары, сауны и другие. Поэтому теперь вы можете без проблем определиться с выбором, что лучше – водопроводный шаровый кран или вентиль.

Водопроводный кран - один из самых важных элементов сантехнического оборудования . После нескольких лет эксплуатации кран может сломаться. Впрочем, и только что купленный кран может оказаться непригодным к использованию. В зависимости от области применения, различают два вида кранов: распределительные и водопроводные.

Распределительные краны

Распределительные краны функциональны и практичны. При их изготовлении мало обращают внимания на эстетику. Различают сливные краны, поливочные краны, запорные вентили, а также различные вспомогательные устройства, например, редукционные вентили. Распределительные краны снабжены винтовыми соединениями с наружной и внутренней резьбой, которые делают возможным механическое крепление кранов на трубах. Шаг винтовой резьбы соответствует размерам крана.

На маркировке крана указывают тип соединения и шаг резьбы, например: запорный вентиль, внешняя/внутренняя резьба, 15×21. Некоторые распределительные краны приваривают (припаивают) непосредственно к медным трубам. Существуют также модели кранов с быстроразъемным трубным соединением. Используются и средства быстрого перекрытия, например вентили с резиновым или шаровым запорным устройством.

Водопроводные краны устанавливают на умывальниках, биде, ваннах, раковинах… Они должны быть не только красивыми, но и удобными в использовании. Например, имеют значение легкость регулирования напора воды, ее температуры, а также бесшумная работа.

Различают четыре группы водопроводных кранов и смесителей:

• простые краны,
• простые смесители,
• смесители с одной рукояткой,
• смесители с термостатом.

Простые краны подают либо горячую, либо холодную воду. Простой смеситель состоит из регуляторов горячей и холодной воды и крана. Температура текущей из крана воды и ее напор устанавливают вручную. Смесители с одной рукояткой облегчают процесс регулирования температуры и напора воды. Керамические диски внутри смесителя позволяют избежать резкого перепада температур.

Смесители с термостатом поддерживают заданную температуру воды - это позволяет избежать ожогов. Водопроводные краны и смесители крепят по разному. Для крепления простого крана достаточно подготовить одно отверстие, для смесителя придется сверлить два или три отверстия: для крана и регулировочных рукояток смесителя. Смесители для душа и ванной часто крепят к стене.

Смеситель с термостатом

Существуют также встроенные краны и смесители. Производители предлагают комплекты кранов и смесителей, предназначенные для разных видов сантехнического оборудования.

Встраиваемый смеситель с установкой на борт ванны

Пример комплекта сантехнического оборудования - смесителей. Для ванной, для умывальника, для биде, для душа

А есть и однорычажные смесители , которые монтируются на борт ванной на одно отверстие. Основное отличие - есть переключатель для душа.

Запорная арматура. Вентили и системы герметизации

Для того чтобы прекратить подачу воды применяют разные сантехнические приспособления. В том числе в сантехнических системах герметизации используются разнообразные резиновые прокладки, сферические пробки и керамические диски. Все эти элементы нуждаются в регулярном уходе и профилактике.

1 - прокладка; 2 - уплотнительная шайба; 3 - седло; 4 - корпус.

Вентили и запорные краны наиболее распространенные и недорогие представители сантехнической запорной арматуры, которую применят в быту. Они достаточно долговечны, но их части могут быстро приходить в негодность. Встроенная резиновая прокладка опирается на плоскую часть крана, которая называется седло. Как правило, такие прокладки ставят в латунных распределительных кранах, а также в дешевых смесителях. Устанавливая запорный кран, нужно соблюдать направление движения воды.

Закрытый кран (слева), открытый кран (справа)

Шаровые вентили и краны

Краны и шаровые вентили, или вентили с шаровым золотником, как правило, используют в распределительных водопроводных системах . По сравнению с обычными водопроводными кранами, шаровые краны более эффективны, обладают большей износостойкостью и меньше шумят.

Шар с отверстием, выполненный из нержавеющей стали, фиксируется между двумя двумя прокладками. Когда шаровый кран закрыт, шар блокирует поток воды. При открытии вентиля, шар пропускает воду, через имеющееся в нем отверстие. Особенностью шаровых кранов является их не пригодность к ремонту, если вентиль выходит из строя его необходимо заменить новым.

Керамические диски кранов и смесителей

Керамические диски кранов и смесителей обеспечивают возможность открывать, закрывать и смешивать воду. Система керамических дисков применяется в смесителях высокого качества. Использование керамических дисков упрощает открывание и закрывание крана, обеспечивая регулировку температуры воды. Керамические диски более надежны и значительно менее восприимчивы к образованию известкового налета.

Принципиальная схема работы смесителя с керамическими дисками. 1. Система перекрывания воды; 2. Керамические диски; 3. Подача горячей воды; 4. Подача холодной воды

В зависимости от конструкции системы керамические диски могут непосредственно контактировать друг с другом или находиться в специальном встраиваемом патроне. В случае необходимости керамические диски можно заменить новыми. Уход и обслуживание смесителей с керамическими дисками заключается в замене уплотнителей и смазке трущихся деталей. При этом смазывать сами керамические диски категорически запрещено.

Устройство кранов и смесителей

Устройство смесителя с керамическими дисками и керамическим патроном.

1 - регулятор установки температуры; 2 - патрон термостата; 3 - корпус; 4 - керамическая головка; 5 - регулятор напора воды; 6 - обратный клапан; 7 - встроенная гайка; 8 - выход для присоединения душа; 9 - система градуировки.

Сантехнические прокладки или уплотнительные шайбы применяют для обеспечения герметичности механических соединений и систем перекрытия воды. Сантехнические прокладки делают из различных материалов и разнообразных диаметров.

Всегда лучше иметь под рукой набор сантехнических прокладок.

Со временем, любая прокладка приходит в негодность и перестает выполнять свои функции, в результате чего водопроводный кран начинает протекать. Такую прокладку необходимо заменить на новую.

Необходимо отметить, что водопроводный кран – незаменимое устройство в системе водоснабжения дома или квартиры. Без него сегодня невозможно открыть или закрыть подачу воды, отрегулировать ее напор. Небольшое в размерах это сантехническое устройство может быть разным по внешним данным, но во всех конструкциях у них одинаковая начинка. Конечно, различия некоторые присутствуют, но основная схема практически одинаковая.

И еще один момент, чтобы окончательно поставить все точки над «i». Чем отличается обычный кран от смесителя. Ко второму подводятся две трубы горячего и холодного водоснабжения, а значит, у него два запорных механизма. Внутри корпуса прибора смешиваются жидкости с разным температурным режимом, отсюда, в принципе, и само название – смеситель. Но суть его все та же – открывать и закрывать подачу и регулировать напор, добавляется только регулировка температуры воды на выходе.

Разновидности водопроводных кранов

Буквально лет так двадцать тому назад потребители могли выбирать практически лишь из двух видов водяных кранов. Оба они были вентильные, один просто кран, второй – смеситель. Шаровые конструкции производились, но использовались в основном в теплопроводных и отопительных сетях. Сегодня все изменилось, шаровые краны стали применяться и в водопроводных системах бытового назначения. Поэтому кроме вентильных конструкций к видам водопроводных кранов присоединились шаровые и картриджные модели. По понятным причинам принцип их работы сильно отличается от обычных. Но об это ниже.

Говоря об устройстве крана и смесителя, необходимо обозначить, что отличаются они лишь запорным устройством. То есть, это и есть одна из главных частей конструкции запорной арматуры. Есть и еще три основные детали: корпус крана, излив (он же носик, он же гусак), рычаг или барашек. С помощью последнего и производятся основные функции сантехнического прибора.

Что касается формы и цвета корпуса и гусака, то производители сегодня предлагают такое огромное разнообразие, что иногда выбрать что-то стоящее непросто. В настоящее время производители в устройство водопроводного крана добавили еще одну практичную деталь. Это аэратор или рассекатель. По сути, это обычная металлическая сеточка, которую устанавливают в носик (излив). С ее помощью достигается равномерное распределение воды по всему сечению гусака.

Итак, переходим к отличительным особенностям водопроводных кранов. И начнем именно с вентильной модели, как к самой традиционной. Необходимо сразу же оговориться, что этот вид водопроводного крана был и остается очень надежным устройством при достаточно простой конструкции самого прибора.

Как уже говорилось выше, производители предлагают одно- и двухвентильные конструкции. Вторая является смесителем. Первый можно установить или на водопровод с холодной водой, или с горячей.

Корпус крана изготавливается или из латуни, или из меди. Те водопроводные краны, которые устанавливаются в систему трубопровода и используются в качестве запорного устройства, изготавливаются или из чугуна, или из стали. Наша задача разобраться с бытовыми видами, то есть, первыми. Итак, в корпусе устанавливается запорное устройство червячного типа. Оно состоит из штока (он и является червяком в зацеплении с резьбой на корпусе), на конце которого установлена кран-букса, а на ее конце прокладка. Она может быть резиновой, паранитовой, кожаной или полимерной. При вращении штока, он сам начинает опускаться, давя на кран-буксу. При этом прокладка на ее конце садится в «седло» - это место отверстия, через которое вода протекает на гусак.

Отверстие закрывается плотно за счет прокладки. Таким образом, перекрывается подача. Если вращать шток в другую сторону, он начинает подниматься, что приводит к открытию отверстия.

Самая большая проблема в этой конструкции – прокладка. Она очень часто выходит из строя, особенно в тех домах, где краном пользуются постоянно и интенсивно. В принципе, справиться с такой проблемой можно своими руками. Надо просто разобрать водопроводный кран и поменять в нем прокладку. Они в готовом виде продаются в магазинах. Но можно вырезать ее из той же кожи или куска резины. Главное – точно подогнать ее под размеры старого изделия.

Что касается кран-буксы, то ее изготавливают обычно из меди, но сегодня производители стали выпускать керамические изделия, которые по сроку эксплуатации намного превосходят своих медных собратьев. Все дело в том, что керамика не реагирует на перепад температур, и совершенно не боится негативного воздействия воды, даже горячей. Она под ее действием не изменяет формы и размеров, не коррозирует.

Что касается носика водопроводного крана, то, как уже было сказано выше, он может быть разного размера формы и цвета. Но чисто конструктивно существует два вида:

• Литой с корпусом прибора. По сути, это неразъемная конструкция.
• Разъемная модель, это когда гусак вставляется в корпус крана вертикально и удерживается в нем специальными кольцами в виде шарниров. Такой излив можно поворачивать в горизонтальной плоскости. Очень удобно в том плане, что нет необходимости удерживать прибор в одном положении. Его можно повернуть туда, куда вам необходимо.

Устройство вентильного смесителя

Чем двухвентильный смеситель отличается от одновентильного крана? Только лишь тем, что в его конструкции располагается не одно запорное устройство, а два. Соответственно у него корпус больше в два раза, все остальное одинаковое. То есть, рассматривая смеситель, необходимо понимать, что это, по сути, два водопроводных крана, заключенных в один корпус. Как и в случае с одновентильными моделями, этот точно также ремонтируется. Кстати, надо заметить, что такие приборы устанавливаются не только на мойках в кухне, но и в ванных комнатах. Их используют на раковинах и в ванной. В последнем случае используется вариант с душевым шлангом. То есть, в корпусе прибора добавляется еще одна деталь, а соответственно и еще одно отверстие.

Шаровые краны

Устройство водопроводного крана шарового типа сильно отличается от вентильной конструкции. И в основном это отличие касается запорного механизма. У этой модели это шар, в котором сделаны три отверстия, соединенные между собой посередине фигуры. Два из них – это входные отверстия для горячей и холодной воды, третье – это выходное, которое соединятся с изливом прибора.

Для управления устройством используется не барашек, а рычаг, поэтому такие водопроводные краны называются однорычажными. Поднятие или опускание рычага – это возможность регулировать напор воды, влево вправо – это регулировка ее температуры. Все настолько просто и удобно, что потребители в последнее время отдают свое предпочтение именно однорычажной конструкции.

Популярность шаровых кранов сыграла с ними злую шутку. На рынке стали появляться подделки с низким качеством изделия. Такие приборы не выдерживают длительной эксплуатации. А все дело в толщине стенок корпуса кранов. Она не должна быть меньше 2 мм. Поэтому хорошего качества изделия весят гораздо больше, чем подделки. То есть, чем тяжелее кран или смеситель, тем лучше.

Как и вентильный кран, шаровой отремонтировать своими руками не проблема. Ведь основная выходящая из строя деталь – сам шар. Вода с примесями оставляет на нем царапины, через которые вода начинает проникать и подтекать в местах соединений частей прибора. Иногда, когда после долгого простоя в системе водопровода краном начинают пользоваться снова, образуются все те же царапины и даже вмятины за счет коррозии металла. Поэтому шар надо просто поменять на новый, благо он, как деталь для водопроводных кранов, сегодня продается во всех сантехнических магазинах.

Как это правильно сделать.

• Сначала надо открутить винт, который удерживает рычаг на корпусе прибора. Винт располагается под самим рычагом и закрыт пластиковой заглушкой. Ее надо удалить, поддев отверткой. После чего выкручивается сам винт. Его шляпка может быть сделана под шестигранный ключ или под шлиц отвертки. После чего сам рычаг легко снимается.
• Под ним располагается специальная изготовленная из пластмассы крышка с посадочным местом для рычага. Она удаляется рукой.
• Под крышкой находится и сам шар, который также снимается от руки.
• Обязательно надо проверить места стыковки каналов на шаре и на корпусе крана. В них устанавливаются резиновые прокладки. Как показывает практика, со временем они утончаются, что приводит к протечкам. Так что их в процессе проводимого ремонта надо заменить.
• Когда проведены все замены, надо прибор заново собрать.

Есть еще одна разновидность данного прибора. В нем вместо шара устанавливается цилиндрический картридж. Во всем остальном это все те же однорычажные краны водопроводные.

Производители запорной арматуры пошли дальше, чтобы повысить удобство эксплуатации кранов для воды. Одна из таких моделей – кран с термостатом. То есть, в конструкции прибора установлено устройство, которая само определяет температуру теплой воды на выходе по заданным параметрам, регулируя подачу холодной и горячей воды одновременно.

Правда, такая модель более сложная, потому что в ней присутствует сразу два рычага: одним выставляется температурный режим, вторым напор. Не всегда удобно работать двумя рычагами, но со временем к ним привыкаешь.

Рынок предлагает еще одну разновидность – это так называемые бесконтактные краны. Конечно, для домашнего использования они слишком дороги, потому что работают от сенсорной управляющей матрицы. Но это очень удобные конструкции. Надо только подставить под излив руки, вода тут же начинает изливаться из него. Убрали их, подача перекрывается автоматически.

Чтобы задать температуру выходящий воды и ее напор, пользуются специальным штоком, который располагается сбоку корпуса. Есть модели, в которых регулировка производится через термодатчик, также расположенного на корпусе крана. Такие модели комплектуются специальным электронным блоком управления.

Заключение по теме

Как видите, бывают различные виды кранов для холодной или горячей воды. Но разнообразие их дает возможность выбрать необходимый вариант именно по цене изделия. А это немаловажный критерий для многих потребителей. Но необходимо обозначить, что, к примеру, картриджные однорычажные смесители стоят дороже шаровых, но срок их эксплуатации больше. Так что стоит задуматься, а стоит ли приобретать недорогие модели.

Правда, надо отдать должное производителям, что они сегодня создают оригинальные модели по форме и размерам с дополнительными функциональными вставками. Это повышает стоимость прибора, но увеличивает его комфортную эксплуатацию. Поэтому выбирать надо не только по цене, но и по тому, а будет ли удобно пользоваться краном.

Смесители и краны – сантехнические устройства, которые подсоединяются к трубам системы водоснабжения дома и обеспечивают подачу воды для непосредственного её использования (потребления). Из этой статьи Вы можете узнать о конструкции, материале и способах подсоединения смесителей и кранов для ванной или кухни.

Конструкционные отличия смесителей для ванны или кухни

Принципиального отличия в устройстве смесителей и кранов нет. Отличие смесителя от обычного крана в том, что он предназначен для смешивания горячей и холодной воды в разных соотношениях, а кран – для воды одной температуры (холодной либо горячей).

По месту крепления наиболее распространённые смесители и краны делятся на:

• настенные, которые крепятся непосредственно на водопроводные трубы или к специальным фитингам закреплённым на стене;
• врезные, которые монтируются в специально вырезанных для них отверстиях в мойках, раковинах, ваннах или пристеночных панелях;
• устанавливаемые непосредственно на раковинах или мойках в отверстиях предусмотренных конструкцией этих сантехнических изделий.

Чаще всего для ванн используют настенные или врезные смесители, а для моек или отдельных раковин умывальников - устанавливаемые на них в предназначенных для этого конструктивных отверстиях.

По виду конструкции запорно-регулировочного механизма смесители бывают: двухвентильными; однорычажными; термостатическими; сенсорными.

Двухвентильные

В таких смесителях регулирование температуры и подачи воды осуществляется двумя вентилями: один - для горячей, второй - для холодной воды. Смешивание воды происходит непосредственно в «носике» такого смесителя. Их регулирующий механизм может быть двух видов:с кран-буксой с резиновой или керамической прокладкой иработающих по принципу совмещения отверстий на керамических пластинах.

Смесители и краны первого вида хорошо подходят для отечественных систем водоснабжения и легко ремонтируются. При ремонте необходимо лишь поменять резиновую прокладку и смеситель или кран снова готовы к работе.

Недостатком таких двухвентильных смесителей является быстрый износ резиновой прокладки кран-буксы.
В некоторых моделях таких смесителей используются керамические прокладки, которые служат дольше резиновых, но при этом к ним необходимо относиться более бережно.

Для закрывания воды в таких смесителях не надо прикладывать слишком большие усилия, это может привести к повреждению седла кран-буксы. Если кран плохо перекрывает воду, при нормальном усилии, необходимо просто заменить прокладку на новую.

Двухвентильные смесители второго вида, работающие по принципу совмещения отверстий на керамических пластинах, помимо увеличения надежности являются и более удобными. Для полного открытия (закрытия) подачи воды вполне достаточно и четверти оборона вентиля.

Недостаток таких смесителей - наличие керамических пластин требует установки фильтра воды и своевременная его замена, для предотвращения попадания механических частиц и нарушения подгонки элементов механизма.

Однорычажные

В таких смесителях регулировка подачи воды производится с помощью нажатия рычага вверх или вниз. Температура воды в них регулируется тоже рычагом, при повороте его вправо или влево. Они довольно популярны, особенно при установке их на кухне. Главным преимуществом смесителей такого типа является удобство регулировки: можно легко изменять подачу воды, при этом не изменения её температуры.

Они могут быть двух видов:с металлическим шаровым или керамическим механизмом . В первом случае (шаровый механизм), регулировка происходит с помощью совмещения или перекрытия отверстий на металлическом шаре и специальном керамическом картридже, в котором он находится.

Во втором случае , керамический запорный клапан имеет два диска из металлокерамики с отверстиями, очень точно подогнанных между собой. При повороте дисков относительно друг к другу, отверстия в них совпадают или перекрываются. За счет этого и происходит регулирование подачи и температуры воды.

В таких механизмах отсутствуют уплотнительные прокладки, что делает их надежными и долговечными.

Недостаток - срок службы напрямую зависит от качества воды, особенно наличия механических частиц в воде, которые нарушают подгонку элементов регулировочного картриджа. Поэтому при установке таких смесителей необходимо обязательно устанавливать фильтры.

Картриджи в таких смесителях являются сменными, но, желательно, самостоятельно их не менять, так как можно нарушить подгонку элементов.

Термостатические

Смесители такого типа имеют две ручки регулировки воды: одна для регулировки подачи, а вторая - температуры воды. Принцип работы термостатических смесителей основан на использовании механических клапанов без электронных датчиков. Они достаточно удобны, так как можно один раз настроить температуру воды и при следующих включениях температура её будет такой же.

Такие смесители предохраняют от возможных ожогов, при внезапном отключении холодной воды. Главным их недостатком является их относительно высокая стоимость.

Сенсорные

Достаточно новый вид смесителей. Они не имеют рычагов или вентилей для регулировки подачи и температуры воды. Их принцип работы основан на использовании фотоэлемента, который, с помощью электронной схемы, включает воду с заданной подачей и температурой, когда к нему подносят руки или другую часть тела.

Такой смеситель может работать от батареек или от сети. Сенсорные смесители в настоящее время ещё не нашли широкого распространения из-за высокой стоимости и меньшей надёжности по сравнению с обычными механическими смесителями.

Материал корпуса

Корпус смесителей и кранов может быть изготовлен из латуни или бронзы. Их обычно никелируют для защиты от воздействия воды, и покрывают хромом или эмалью. Выпускаются и смесители без хромирования, но такой вариант не желателен, так как никель иногда может вызывать аллергию, а также он не обладает антибактериальными свойствами, присущими хрому. Эмалированное покрытие гигенично, но имеет тот недостаток, что могут появляться трещины и сколы из-за механических повреждений.

Кроме этого корпус смесителя или крана может быть изготовлен из нержавеющей стали. Это достаточно хороший вариант.

Дополнительные переключатели

Часто смесители и краны для ванной или кухни оснащают дополнительными переключателями для подачи воды в душевой шланг, к стиральной или посудомоечной машине.

Такие переключатели бывают двух основных типов:механические (пробковые, золотниковые и т.д.) и кнопочные . Они оба имеют механизм клапана переключателя, но в кнопочных переключателях фиксация в одном из положений осуществляется за счет напора воды.
Если напор воды будет слабый, полной фиксации переключателя может не происходить. Вода будет течь только через основной излив. Этот недостаток можно исправить ослабив пружину в переключателе, но если давление воды в системе небольшое, лучше не покупать кран или смеситель, на котором указано минимальное требуемое давление водопроводной воды для надежного срабатывания.

Способы подсоединения к системе водоснабжения

Способы подсоединения смесителей и кранов к трубам системы водоснабжения могут быть различными. Ниже рассмотрены несколько наиболее распространённых способов, с помощью:

• медных трубок;
• гибких шлангов;
• металлопластиковых труб;
• непосредственно на сами трубы (настенные смесители).

Смесители с креплением непосредственно на водопроводных трубах

При непосредственном креплении смесителя на водопроводные трубы (с помощью эксцентриков) через соединительные муфты, необходимо убедиться, что резьба в местах его соединения с водопроводом такая же, как и на трубах или муфтах.

Такой смеситель подсоединяется к двум трубам – горячей и холодной воды. При этом необходимо, чтобы расстояние между ними и местами крепления смесителя было приблизительно одинаковым – в пределах 150 мм. К трубам смеситель подсоединяется через эксцентриковые патрубки, которые позволяют компенсировать небольшое несоответствия этих расстояний.

Подсоединение смесителей гибкими шлангами

Такое подсоединение наиболее простое и легкое в исполнении. Для того, чтобы подсоединить таким способом смеситель или кран достаточно подсоединить гибкий шланг с помощью резьбовых соединений к ним и к трубе.

При этом иногда возникает необходимость в дополнительных промежуточных соединителях (ниппелях или муфтах). Но лучше всего подбирать шланги так, чтобы было меньшее количество промежуточных соединений. Необходимо также контролировать соответствие резьб соединяемых элементов. Такие шланги могут быть с наружной, внутренней резьбой на концах и резьбой для вкручивания непосредственно в корпус. Правда последнее соединение может подойти только для отечественных или китайских смесителей. Часто более дорогие смесители, например производства Германии, идут с короткими гибкими шлангами с внутренней резьбой на 3/8"" и для подсоединения к ним необходим переходник 3/8 - 1/2" так как из смесителя они не выкручиваются.

При подсоединении гибких шлангов с внутренней резьбой, желательно, использовать дополнительные конусные резиновые уплотнители. Тогда не будет необходимости слишком сильно зажимать соединительные гайки, а герметичность соединения будет гарантирована.

Существует мнение, что такой способ подсоединения не очень долговечный, но всё зависит от качества изготовления гибких шлангов.

Подсоединение металлопластиковыим трубами

В последнее время вместо гибких шлангов часто используют металлопластиковые трубки диаметром 16 мм с соответствующими соединительными элементами. Металлопластиковая труба, требуемой длинны, отрезается специальными ножницами и при необходимости, легко изгибается. Такой способ наиболее экономичный. Легко можно отрезать трубу необходимой длины, но металлопластиковая труба не обладает такой же гибкостью, как гибкие шланги и иногда бывает невозможно подогнать её к нужному соединению.

Смесители с медными трубками на входе

Этот способ подсоединения считается более надёжным по сравнению с гибкими шлангами. Но в этом случае придётся больше потрудиться. Медные трубки необходимо согнуть и укоротить на месте так, чтобы соединение было удобным и надёжным. Для подсоединения такого смесителя потребуются специальные устройства для герметичного обжима трубок, так называемые - цанги. Цанги необходимо герметично привинтить к водопроводным трубам , после чего в них вставляются и обжимаются предварительно изогнутые и укороченные медные трубки.

Герметизация и уплотнение резьбовых соединений

При установке смесителя или крана своими руками все резьбовые соединения необходимо уплотнять специальной уплотнительной лентой или паклей с герметиком («Унипак» или др.). Закручивать резьбы необходимо чувствительно. Особенно это касается недорогих смесителей или кранов с тонкостенными соединениями (обычно китайского производства).

Эксплуатация смесителей и кранов

Смесители и краны, даже достаточно качественные и надежные, могут быстро изнашиваться из-за неправильной эксплуатации, чрезмерных усилий при открывании и закрывании подачи воды, а также из-за некачественной водопроводной воды - наличия в ней мелких твёрдых частиц или большой её жёсткости. Уменьшить влияние воды на долговечность смесителя можно с помощью установки соответствующих фильтров.

Ниже Вы можете просмотреть видеоролик о том, как выбрать смеситель для ванной.

Попадая в магазин сантехники или, выбирая подходящий вариант в интернете, многие теряются, увидев огромный ассортимент разнообразия сантехнической арматуры. Для того чтобы разобраться во всех тонкостях этого вопроса, рассмотрим основные виды смесителей. Современные их модели отличаются от своих традиционных предшественников:

• Функциональными возможностями;
• Эстетическим видом;
• Разнообразием форм, размеров и цветовой гаммы.

Смеситель представляет собой механизм, выполняющий техническую функцию смешивания. Традиционно это устройство относится к обустройству раковин, биде, унитазов ванных комнат или санузлов, а также кухонных моек. Хотя у этого вопроса можно рассматривать и другую сторону медали. Мы постараемся разобраться, какие бывают смесители, классифицировать все основные типы смесителей, акцентируя внимание на развитии новых технологических направлений и их инновационных моделях.

• 1 Разнообразие сантехнической арматуры
  • 1.1 Разделение по способу управления
    • 1.1.1 Шаровые
    • 1.1.2 Двухвентильные
    • 1.1.3 Электронные
  • 1.2 Варианты места установки
• 2 Материалы изготовления элементов сантехнической арматуры
• 3 Новинки сантехнической арматуры
  • 3.1 Умная сантехническая арматура
  • 3.2 Ближе к природе
• 4 Обратная сторона медали
  • 4.1 Шнековый
  • 4.2 Барабанный
• 5 Заключение

Разнообразие сантехнической арматуры

Все виды смесителей изначально классифицируются по двум основным категориям:

1. Способу управления;
2. Месту установки.

Разделение по способу управления

По способу управления производители сантехнической арматуры сегодня выпускают смесители:

• Шаровые или рычажные;
• Двухвентильные или двухзахватные;
• Оснащенные электронным регулятором температуры воды.

Шаровые

Шаровые или однорычажные устройства для своего управления имеют одну ручку, с помощью которой можно регулировать поступление воды комфортной температуры на лейку. При подъеме рычага вверх или вниз регулируется подача напора воды. При повороте влево или вправо происходит подача холодной или горячей воды. Эти приборы удобные, имеют изящный внешний вид, легко управляемые при эксплуатации.

Недостатком их можно отметить то, что картридж шарового модуля плохо переносит присутствующие в проточной воде коммуникационной системы частицы солей, грязи или ржавчины. Из-за этого, он со временем начинает тяжело проворачиваться и выходит из рабочего состояния. Ремонту такой картридж не подлежит, а его замена не очень дешева.

Поэтому для успешной эксплуатации таких однорычажных приборов, в линии подачи воды до его установки, необходимо ставить фильтр механической очистки воды.

Двухвентильные

Традиционно двухвентильные приборы регулируют поступление подачи воды при помощи двух вентильных головок или, которые открывают отдельно горячую или холодную воду.

Они просты в обслуживании, имеют демократическую цену, большой выбор модельного ряда, изготавливаются из различных материалов, а их срок службы зависит от качества установленных внутри уплотнителей.

Примером этих самых простых сантехнических приборов являются смесители «елочка». «Елочкам» дизайнеры уделяют максимум внимания, это касается как их эстетичного вида, так и материала изготовления. Поэтому на рынке смесители «елочка» представлены в широком ассортименте, различного внешнего вида и ценового диапазона. Именно эти факторы удовлетворяют широкий круг потребителей, от тех, которые имеют скромные потребности, до тех, которые обладают большими возможностями.

В новых моделях «елочек» производители вместо резиновых прокладок используют отшлифованные керамические головки, которые абсолютно не допускают протечек, тем самым увеличивая срок службы этим изделиям.

Электронные

Автоматическая электронная арматура не имеет привычных традиционных вентилей и рычагов. Эти функции за них выполняют кнопки на пульте управления, который может быть встроен в панель или быть дистанционным. Электронной системой управления может оснащаться:

• Автоматический смеситель;
• Каскадный смеситель;
• Смеситель настенный;
• Смеситель с выдвижной лейкой;
• Смеситель с подогревом;
• Смеситель с фотоэлементом;
• Встраиваемый смеситель;
• Напольный смеситель.

Варианты места установки

Сантехническая арматура чаще всего устанавливается на стене или панелях горизонтально с подсоединением к существующим коммуникационным системам. Ее устанавливают в:

• Ванной;
• Душевой кабинке;
• Санузле.

При этом смеситель настенный для ванной не должен иметь короткого носика излива, чтобы струя воды от него не залила бортик ванной и не вылилась за его пределы на пол.

Одной из разновидностей настенного крепления представлен на рынке встраиваемый смеситель. Внутреннюю часть этого прибора монтируют в стену, оставляя только на ее наружной поверхности декоративную пластину с одним или двумя удобными рычагами управления.

Встраиваемый смеситель имеет в своей основе латунный блок с четырьмя резьбовыми отверстиями для управления потоками воды. Вся система этого прибора надежна, проста, а ее ремонт можно проводить с минимальными потерями.

Встраиваемый смеситель устанавливается в заранее подготовленное небольшое углубление диаметром до 150 и глубиной до 110 миллиметров. При монтаже нельзя допускать перекрещивания водоподводящих труб. Значительно облегчить общий монтаж такой арматуры поможет установка гипсокартонной фальш стены.

Существует и вертикальный вариант монтажа сантехнической арматуры на бортик ванной или кухонной мойки. Такая установка возможна не только в зоне слива – перелива, но и в любом месте периметра основного сантехнического оборудования. Для ценителей изысканного дизайна современный рынок предлагает напольный смеситель. Это самый дорогой вариант обустройства элитных ванных, где не возникает вопроса в поиске свободного пространства.

Материалы изготовления элементов сантехнической арматуры

Для изготовления основной корпусной части сантехнической арматуры используют:

• Силуминовый сплав;
• Латунь;
• Бронзу;
• Керамику;
• Пластик.

Самыми износостойкими и качественными являются латунные и бронзовые изделия. Сверху все поверхности, в том числе и латунные, покрывают хромированным, никелированным или эмалевым покрытием для придания этим изделиям:

• Эстетического блеска;
• Красивого внешнего вида;
• Антикоррозийных свойств.

Внутренние картриджы сантехнических приборов изготавливаются из нержавеющей стали. Вентили и рычажные элементы могут быть исполнены из различных материалов. Инкрустированные хрусталем, цветным стеклом или мрамором узорные рукоятки добавят особую изысканность интерьеру, подчеркивая утонченный вкус хозяев.

Новинки сантехнической арматуры

В последнее время вокруг нас появляются все большее количество вещей, которые призваны сделать более комфортной нашу жизнь. К этому списку можно отнести такие интересные инновационные модели, как автоматический смеситель и каскадный смеситель.

Умная сантехническая арматура

Такое умное сантехническое устройство, как автоматический смеситель сегодня все более покоряет жителей нашей страны и прочно входит наш быт. Он очень удобный в эксплуатации, безопасен в исполнении, исключает риск получения ожогов от горячей воды, экономичен, а его огромный модельный ряд позволяет обустроить любую ванну или раковину согласно дизайну общего интерьера помещения.

Автоматический смеситель оборудуется специальным терморегулятором с бесконтактным управлением. Автоматический смеситель работает по принципу поддержания равновесия подачи воды комфортных параметров, благодаря имеющемуся в его конструкции термостата, блока контроля температуры и напора воды. Для бесконтактного управления автоматический смеситель обустроен:

• Инфракрасным датчиком;
• Электромагнитным клапаном;
• Платой электроники;
• Небольшим дисплеем.

Принцип работы электронного сенсорного устройства следующий:

1. При попадании, например, руки человека, в зону работы инфракрасного датчика, срабатывает сигнал на водяной электромагнитный клапан, который открывает кран на излив воды.
2. После исчезновения руки из зоны действия инфракрасного датчика, вода перекрывается.

Ближе к природе

Современные производители при разработке и изготовлении новых моделей сантехнического оборудования, стремятся придать им:

• Максимальную функциональность;
• Особую привлекательность;
• Современный дизайн;
• Экономичность при расходе воды;
• Оптимальные эргономические опции;
• Комфорт и удобство при эксплуатации;
• Изюминку эксклюзивности.

Всеми этими характеристиками обладает каскадный смеситель.

Каскадный смеситель относится к оборудованию встраиваемого типа. Его еще называют домашним водопадом, устанавливаемого на борт ванной. Он чудесно имитирует в квартире рукотворное маленькое чудо подобно природному явлению. Созерцая его, человек получает огромное эстетическое удовольствие.

Каскадный смеситель по своему внутреннему обустройству не отличается от традиционных аналогов, за исключением широкой, до 30 сантиметров, мощной струи излива. Именно она при максимальном давлении способна пропустить через себя в минуту до 55 литров воды, что значительно уменьшает время заполнения чаши ванной.

Каскадный смеситель для раковины может быть изысканно обустроен с акцентированием внимания дизайнеров на формы излива воды, а не пропускную способность и мощность струи. Этот фактор придает процессу умывания, где установлен такой каскадный смеситель, особый шарм, непередаваемое удовольствие и особое ощущение.

Обратная сторона медали

По своему конструктивному назначению смесители не только применяются для смешивания воды в сантехнических приборах. Они широко используются как основные элементы производственного оборудования для переработки:

• Сыпучих продуктов;
• Густых и жидких субстанций;
• Семечек и орехов;
• Кофе и чая;
• Рыбных и мясных консервов.

Их можно увидеть в составе:

• Парфюмерно–косметического;
• Фасовочного;
• Фармацевтического;
• Транспортирующего;
• Сушильного;
• Кондитерского;
• Кулинарного;
• Мясо и рыбоперерабатывающего;
• Горнодобывающего;
• Строительного;
• Теплового оборудования.

Для выполнения функции смешивания в этих производствах в основном используется:

• Барабанный смеситель;
• Тангенциальный статический;
• Четырех или трехзаходный смеситель.

Рассмотрим принцип работы наиболее применяемых в промышленном, перерабатывающем и сельскохозяйственном производствах таких видов этого оборудования, как шнековый смеситель и барабанный смеситель.

Шнековый

Шнековый смеситель используют для перемешивания разнообразных сыпучих материалов, или сыпучих с жидкими без образования пастообразного или тестообразного продукта. Шнековый смеситель работает по принципу непрерывного или периодического действия.

Шнеки в этом оборудовании могут устанавливаться в горизонтальном, вертикальном или наклонном положении. Рассмотрим принцип работы такого оборудования с горизонтальной установкой шнека.

1. Изначально в основной бункер через загрузочный ковш поступает смесь сыпучих продуктов заданного состава.
2. По окончании загрузки закрывается специальная заслонка и начинает работать нижний шнек. Благодаря работе нижнего шнека, происходит многократное перемешивание слоев сухой загруженной смеси.
3. На следующем технологическом этапе перемешивания смесь, через ковшевой элеватор и верхний распределительный шнек опять поступает самотеком в этот же бункер на нижний шнек.
4. По окончании процесса смешивания, готовая смесь выходит через выпускной патрубок.

Барабанный

Барабанный смеситель смешивает мелкодисперсные твердые или порошкообразные фракции, имеющие большие разницы значений показателей их удельного веса. Барабанный смеситель перемешивает сырье за счет вращения самой емкости, в которую оно загружается.

Принцип его работы основан на действие силы тяжести сырья и его многократного пересыпания во вращающемся объеме цилиндрической емкости.

Заключение

Выбор сантехнической арматуры на сегодняшний день является не простой задачей. Здесь необходимо обратить внимание на:

• Качество составляющих его элементов;
• Внешний вид;
• Конструктивное исполнение;
• Эксплуатационные характеристики;
• Дизайнерское решение;
• Соответствие его интерьерному стилю помещения, где оно будет установлено.

Современный рынок предусматривает огромный ассортимент моделей и модификаций сантехнической арматуры отечественных и зарубежных производителей . По многочисленным отзывам потребителей, наиболее качественная продукция изготавливается в Германии, Италии, Франции и Скандинавии. Они имеют не только высокое качество исполнения, но и высокую цену.

Однако, внимательно изучив все составляющие характеристики сантехнической арматуры, каждый может подобрать достаточно оптимальный, удобный и комфортный вариант для обустройства ванны, кухни или санузла, согласно своих индивидуальных предпочтений.

Практически все автомобили на заводе снабжают домкратом. Как правило, простым ромбическим или рычажно-винтовым. В инструментальных магазинах выбор значительно шире

Домкрат - дальний родственник той мега-оглобле, которой Архимед собирался перевернуть нашу многострадальную планету. Спустя тысячелетие после эпохи великого геометра домкраты, ставшие более сложными механизмами уже из двух оглобель, широко применялись в просвещенной Европе как средство отжима замков, а иногда и целых городов посредством поднятия или разламывания городских ворот. Говорят также, что именно домкрат положил начало промышленному шпионажу. В Россию его привёз Петр Первый вместе с табаком, картофелем и запретом барбершопов. Собственно, слово dommekracht означает ни что иное как «подъёмник грузов». В наше время магазины, специализирующиеся на инструментах и автопринадлежностях, продают несколько их разновидностей, различающихся конструкцией и способом применения.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ БУТЫЛОЧНЫЕ

от 700 до 25 000 ₽

Пик популярности этих домкратов пришёлся на середину прошлого века. Это надёжная прочная конструкция, представляющая собой два цилиндра, соединенных каналом, типа сообщающихся сосудов, и двух поршней, один из которых поднимает груз, а второй нагнетает давление с помощью рычага. Существует два типа таких домкратов - с выдвижной винтовой штангой и без неё. Они так и называются - одно- и двухштоковые (двухштоковые поднимают на большую высоту). Главный минус всех бутылочных гидравлических домкратов - большая начальная высота упора, а главный плюс в том, что их подъёмная сила может быть очень велика. Например, для грузовиков и спецтехники продаются домкраты, способные при собственном весе в несколько десятков килограммов поднимать до 100 тонн! Недостаток, определяющийся высотой подхвата, вынуждает тщательнее относиться к точкам установки пяты. Как правило, это или усиления на рёбрах кузовных деталей, или специальные площадки, или балка моста. У грузовиков и внедорожников - рычаги. С учётом того что бутылочные домкраты не самые устойчивые, техника безопасности требует при работе с автомобилем ставить его на дополнительные упоры. Стоимость - от 700 рублей за 2-тонного до 25 тыс. рублей за 100-тонного монстра.

2. БУТЫЛОЧНЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ

от 7 000 до 19 000 ₽

Отдельная каста домкратов - бутылочные пневматические. Нужны они там, где что-то приходится поднимать быстро и часто, поскольку это одно из главных их преимуществ. В отличие от гидравлических, где привод подъёмного механизма осуществляется вручную, с пневматическими домкратами работает компрессор. Понятно, что они не слишком часто встречаются в обычных гаражах и мелких мастерских. Характеристики пневматических бутылочных домкратов, их габариты и принцип действия аналогичны гидравлическим. Цена - от 7 до 19 тыс. рублей.

3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЗАЦЕПНОЙ

от 10 000 до 74 000 ₽

В случаях когда обычный гидравлический домкрат бутылочного типа невозможно установить из-за малого дорожного просвета, используют зацепные домкраты. Особенно популярны они в местах, где работают тяжёлые складские погрузчики. Принцип действия зацепных домкратов такой же, как и бутылочных, но к подъёмному штоку присоединен L-образный зацеп. Они тяжелее аналогичных бутылочных, почти не отличаясь по грузоподъёмности. Есть рассчитанные на 2,5 т, есть - на 50 т. Высота подъёма зависит от конструкции, но в принципе она ниже бутылочного классического и уж тем более двухштокового. Если вам не нужно поднимать тяжёлые станки, то особого смысла доплачивать за сверхнизкий зацеп нет. Тем более что этим зацепом автомобиль практически не за что зацепить… Цена - от 10 до 74 тыс. рублей.

4. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ

от 20 000 ₽

Конструкция домкратов с приводом подъёмного устройства сжатым воздухом не ограничивается бутылочным типом. Есть ещё и те, у которых основу составляют воздухонепроницаемый мешок и система клапанов… В виде своего рода гармошки на металлической станине и со стальным подпятником или буквально в виде большого мешка. Первые особенно популярны там, где важна скорость - они способны поднять груз массой 2 т на высоту 380 мм за 5 секунд при рабочем давлении около 5 атм. При этом высота подхвата составит всего 165 мм, а необходимое давление обеспечит даже небольшой компрессор с ресивером. Правда, они не рассчитаны на длительное удержание груза и требуют дополнительного упора. Устойчивость же при подъёме обеспечивает встроенная в конструкцию телескопическая штанга. Промышленные «воздушные» домкраты довольно дороги - от 20 тыс. рублей.

5. ПОДКАТНЫЕ ДОМКРАТЫ

от 700 до 10 000 ₽

В наше время этот вид домкратов становится не менее популярным, чем бутылочные. В классическом исполнении он состоит из станины на колёсиках с горизонтальным гидроцилиндром и поднимающимся рычагом с упорной пятой разных конфигураций. Приводится в действие рукоятью, которая по совместительству может служить, скажем, баллонным ключом. Высота подхвата, как правило, не превышает 100 мм, а высота подъёма достигает 500 мм! Домкраты с ручным приводом обычно обладают умеренной грузоподъёмностью - от 1 до 5 т. Они довольно тяжёлые, габаритные и не предназначены для перевозки в легковом автомобиле. Могут работать на разных поверхностях, устойчивы, но предпочитают ровный твёрдый пол. Ценовая линейка широчайшая. Можно найти модель неизвестного производителя за 700 рублей и многофункциональное устройство от именитой фирмы за 10 тыс.

6. ДОМКРАТЫ НОЖНИЧНОГО ТИПА

от 16 000 до 25 000 ₽

Ещё одна разновидность подкатных домкратов. Конструкция позволяет им складываться наподобие ножниц (отсюда и название). Предназначены как для работы с низкорасположенным грузом, так и с большой высотой подъёма (до 700–800 мм). Причём может использоваться в два этапа: сперва груз отрывается от земли, а после с помощью подставки переставляется на пяту на корпусе насоса и поднимается до нужной высоты. Как правило, способны поднять с высоты зацепа в 70–80 мм вес в 4–7 т на уровень в три четверти метра. Стоят такие от 16 тыс. рублей за 4-тонный до 25 тыс. рублей за 7-тонный.

7. ДОМКРАТЫ-«КРОКОДИЛЫ»

от 10 000 до 30 000 ₽

По сути это подкатные домкраты, но большей мощности и с большей высотой подъёма опорной пяты. Такие нужны для профессиональной работы с коммерческими автомобилями, прицепами, сельскохозяйственной и спецтехникой. Грузоподъёмность в 10–20 т для них не является чем-то особенным, но при этом и весят они до 240 кг. Будучи профессиональным оборудованием, стоят «крокодилы» от 10 до 30 тыс. рублей и в гаражах автолюбителей встречаются редко.

Отдельным блоком мы разместили так называемые «джиперские домкраты». При том что каждый внедорожник вне зависимости от класса оснащён заводским домкратом, для езды по бездорожью ему обычно нужно более серьёзное оборудование. Самые популярные офф-роуд домкраты - реечные и надувные.

8. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ

от 10 000 до 14 000 ₽

Но самым интересным домкратом можно назвать электрогидравлический. Это сравнительно новый вид подъёмного устройства, в конструкции которого совмещены насос-гидромотор и домкрат бутылочного типа. Правильнее было бы назвать его электропневмогидравлическим, но получается очень уж длинно, поэтому название сокращают. Принцип работы подъёмного механизма прост - компрессор приводит в действие пневмоцилиндр, который давит на плунжер гидравлической системы. Высота подъёма - от 155 до 500 мм. Есть интересная комплектация с гайковёртом ударного типа, упрощающим, к примеру, замену колеса. Интересно было бы попробовать такой на бездорожье, но, поскольку информации о защищённости конструкции от влаги и пыли нет, можно делать это только на свой страх и риск. Довольно высокая стоимость, от 10 до 14 тыс. рублей, компенсируется тем, что вы получаете сразу два устройства - компрессор и домкрат.

9. НАДУВНЫЕ

от 3 000 до 5 000 ₽

Внутри домкратов, которые используют выхлопные газы или воздух автомобильного компрессора - пустота. Это большие мешки из прочной воздухонепроницаемой ткани со шлангом с системой клапанов и раструбом для присоединения к выхлопной трубе. В настоящее время их оснащают дополнительными секциями шланга со штуцером, позволяющим подсоединяться к автомобильному компрессору. Грузоподъёмность пневматических домкратов, как правило, 3–4–5 т. Отлично подходят для внедорожников, штурмующих бездорожье в заводской комплектации. При установке достаточно засунуть домкрат под днище, стараясь избегать горячих точек и острых выступающих деталей. Надувается он быстро, а спущенный укладывается в штатную сумку. Их стоимость невысока - от 3 до 5 тыс. рублей. По причине крайней неустойчивости они не приспособлены для ремонтных работ, зато отлично показали себя на слабых грунтах, в песке и глине. А вот для камней и буреломов потребуется жёсткая подложка.

10. РЕЕЧНЫЕ ДОМКРАТЫ

от 5 000 до 10 000 ₽

Самый известный вариант реечного домкрата представляет собой популярный фермерско-джиперский High Lift Jack и его многочисленные разновидности. В названии скрывается главная характеристика - длина рейки. Она может быть и 60, и 160 см. Грузоподъёмность наиболее популярных образцов примерно одинакова и составляет 3–4 т. Деталями, влияющими на выбор, могут стать размеры опорной платформы, высота подхвата, качество материала, из которого изготовлена рейка и детали подъёмного механизма. Определить это можно лишь косвенно по цене, марке и отзывам пользователей. Реечные домкраты потенциально наиболее травмоопасные и требуют определённых навыков, особенно в условиях бездорожья. Цена зависит от длины и производителя, средней считается 10 USD за 10 см рейки, то есть 5–10 тыс. рублей. К реечным домкратам продают комплекты дополнительного оборудования, например, платформу для мягких грунтов, крюки для захвата за колесо, упоры на рейку. Кроме того, реечный домкрат обладает уникальной способностью работать как мощная, хотя и довольно медленная лебёдка. Как правило, требует наличия в автомобиле специально подготовленных мест для установки крюка подхвата, которые представляют собой вырезы в силовых бамперах, наваренные площадки на порогах, или специального устройства для захвата за диск. И не забывайте про площадку для пяты - тонет хай-джек в мягком грунте великолепно.

НЕ СТОЙ ПОД ГРУЗОМ…

Нельзя оставить без внимания такой важный вопрос, как техника безопасности. Ни один производитель не рекомендует использовать при работе под машиной один лишь домкрат - обязательно нужны надёжные упоры. Ну а в случае с реечным домкратом требования безопасности настолько серьёзны, что мы не советуем использовать его, если у вас нет возможности пройти курс обучения у того, кто умеет это делать. Что касается рекомендаций, то мы бы советовали купить подкатной домкрат с подъёмной силой в 2–3 тонны для гаража и надувной для бездорожья. А если хочется всего и сразу, то электрогидравлический.

Текст Игорь Губарь
Фотографи ТД Сорокин

В серийном и мелкосерийном производстве проектируют оснастку с использованием универсальных зажимных механизмов (ЗМ) или специальных однозвенных с ручным приводом. В тех случаях, когда требуются большие силы закрепления заготовок, целесообразно применять механизированные зажимы.

В механизированном производстве используют зажимные механизмы, у которых прихваты автоматически отводятся в сторону. Этим обеспечивается свободный доступ к установочным элементам для очистки их от стружки и удобство переустановки заготовок.

Рычажные однозвенные механизмы с управлением от гидро- или пневмопривода используют при закреплении, как правило, одной корпусной или крупной заготовки. В таких случаях прихват отодвигают или поворачивают вручную. Однако лучше использовать дополнительное звено для отвода прихвата из зоны загрузки заготовки.

Зажимные устройства Г-образного типа применяют чаще для закрепления корпусных заготовок сверху. Для поворота прихвата во время закрепления предусматривают винтовой паз с прямолинейным участком.

Рис. 3.1.

Комбинированные зажимные механизмы используют для закрепления широкой номенклатуры заготовок: корпусов, фланцев, колец, валов, планок и пр.

Рассмотрим некоторые типовые конструкции зажимных механизмов.

Рычажные зажимные механизмы отличаются простотой конструкции (рис. 3.1), значительным выигрышем в силе (или в перемещении), постоянством силы зажима, возможностью закрепления заготовки в труднодоступном месте, удобством эксплуатации, надежностью.

Рычажные механизмы используют в виде прихватов (прижимных планок) или в качестве усилителей силовых приводов. Для облегчения установки заготовок рычажные механизмы выполняют поворотными, откидными и передвижными. По конструкции (рис. 3.2) они могут быть прямолинейными отодвигаемыми (рис. 3.2, а) и поворотными (рис. 3.2, б), откидными (рис. 3.2, в) с качающейся опорой, изогнутыми (рис. 3.2, г) и комбинированными (рис. 3.2,

Рис. 3.2.

На рис. 3.3 приведены универсальные рычажные ЗМ с ручным винтовым приводом, используемые в индивидуальном и мелкосерийном производствах. Они просты по конструкции и надежны.

Опорный винт 1 устанавливают в Т-образный паз стола и крепят гайкой 5. Положение зажимного прихвата 3 по высоте регулируют винтом 7 с опорной пятой 6, и пружиной 4. Сила закрепления на заготовку передается от гайки 2 через прихват 3 (рис. 3.3, а).

В ЗМ (рис. 3.3, б) заготовку 5 крепят прихватом 4, а заготовку 6 прихватом 7. Сила закрепления передается от винта 9 на прихват 4 через плунжер 2 и регулировочный винт /; на прихват 7 - через закрепленную в нем гайку. При изменении толщины заготовок положение осей 3, 8 легко регулируется.

Рис. 3.3.

В ЗМ (рис. 3.3, в) корпус 4 зажимного механизма крепят к столу гайкой 3 посредством втулки 5 с резьбовым отверстием. Положение изогнутого прихвата 1 но высоте регулируют опорой 6 и винтом 7. Прихват 1 имеет люфт между конической шайбой, установленной иод головкой винта 7, и шайбой, которая находится выше стопорного кольца 2.

В конструкции дугообразный прихват 1 во время крепления заготовки гайкой 3 поворачивается на оси 2. Винт 4 в данной конструкции не крепится к столу станка, а свободно передвигается в Т-образном пазу (рис. 3.3, г).

Используемые в зажимных механизмах винты развивают на торце силу Р, которая может быть рассчитана по формуле

где Р - усилие рабочего, приложенное к концу рукоятки; L - длина рукоятки; г ср - средний радиус резьбы; а - угол подъема резьбы; ср - угол трения в резьбе.

Момент, развиваемый на рукоятке (ключе), для получения заданной силы Р

где М, р - момент трения на опорном торце гайки или винта:

где /- коэффициент трения скольжения: при закреплении / = 0,16...0,21, при раскреплении / = 0,24...0,30; D H - наружный диаметр трущейся поверхности винта или гайки; с/ в - диаметр резьбы винта.

Приняв a = 2°30" (для резьбы от М8 до М42 угол а меняется от 3°10" до 1°57"), ф = 10°30", г ср = 0,45с/, Д, = 1,7с/, d B = d и/= 0,15, получим приближенную формулу для момента на торце гайки М гр = 0,2dP.

Для винтов с плоским торцом М т р = 0,1с1Р+ н, а для винтов со сферическим торцом М Л р ~ 0,1 с1Р.

На рис. 3.4 приведены другие рычажные зажимные механизмы. Корпус 3 универсального зажимного механизма с винтовым приводом (рис. 3.4, а) крепят к столу станка винтом / и гайкой 4. Прихват б во время крепления заготовки поворачивают на оси 7 винтом 5 по часовой стрелке. Положение прихвата б с корпусом 3 легко регулируется относительно неподвижного вкладыша 2.

Рис. 3.4.

Специальный рычажный зажимной механизм с дополнительным звеном и пневмоприводом (рис. 3.4, б) используют в механизированном производстве для автоматического отвода прихвата из зоны загрузки заготовок. Во время раскрепления заготовки / шток б перемещается вниз, при этом прихват 2 поворачивается на оси 4. Последняя совместно с серьгой 5 поворачивается на оси 3 и занимает положение, показанное штриховой линией. Прихват 2 отводится из зоны загрузки заготовок.

Клиновые зажимные механизмы бывают с односкосым клином и клиноплунжерные с одним плунжером (без роликов или с роликами). Клиновые зажимные механизмы отличаются простотой конструкции, удобством наладки и эксплуатации, способностью к самоторможению, постоянством силы зажима.

Для надежного закрепления заготовки 2 в приспособлении 1 (рис. 3.5, а) клин 4 должен быть самотормозяшимся за счет угла а скоса. Клиновые зажимы применяют самостоятельно или в качестве промежуточного звена в сложных зажимных системах. Они позволяют увеличивать и изменять направление передаваемой силы Q.

На рис. 3.5, б показан стандартизованный клиновой зажимной механизм с ручным приводом для закрепления заготовки на столе станка. Зажим заготовки осуществляется клином /, перемещающимся относительно корпуса 4. Положение подвижной части клинового зажима фиксируется болтом 2 , гайкой 3 и шайбой; неподвижной части - болтом б, гайкой 5 и шайбой 7.

Рис. 3.5. Схема (а) и конструкция (в) клинового зажимного механизма

Усилие зажима, развиваемое клиновым механизмом, рассчитывают но формуле

где ср и ф| - углы трения соответственно на наклонной и горизонтальной поверхностях клина.

Рис. 3.6.

В практике машиностроительного производства чаще используют оснастку с наличием роликов в клиновых зажимных механизмах. Такие зажимные механизмы позволяют уменьшить вдвое потери на трение.

Расчет силы закрепления (рис. 3.6) производится по формуле, аналогичной формуле для расчета клинового механизма, работающего при условии трения скольжения на контактирующих поверхностях. При этом углы трения скольжения ф и ф, заменяем на углы трения качения ф |1р и ф пр1:

Чтобы определить соотношение коэффициентов трения при скольжении и

качении, рассмотрим равновесие нижнего ролика механизма: F l - = T - .

Так как Т = Wf F i =Wtgi р цр1 и / = tgcp, получим tg(p llpl = tg

верхнего ролика вывод формулы аналогичен.

В конструкциях клиновых зажимных механизмов используют стандартные ролики и оси, у которых D = 22...26 мм, a d = 10... 12 мм. Если принять tg(p =0,1; d/D = 0,5, тогда коэффициент трения качения будет / к = tg

0,1 0,5 = 0,05 =0,05.

Рис. 3.

На рис. 3.7 приведены схемы клиноплунжерных зажимных механизмов с двухонорным плунжером без ролика (рис. 3.7, а); с двухопорным плунжером и роликом (рис. 3.7, (5); с одноопорным плунжером и тремя роликами

(рис. 3.7, в); с двумя одноопорными (консольными) плунжерами и роликами (рис. 3.7, г). Такие зажимные механизмы надежны в работе, просты в изготовлении и могут обладать свойством самоторможения при определенных углах скоса клина.

На рис. 3.8 показан зажимной механизм, применяемый в автоматизированном производстве. Заготовку 5 устанавливают на палец б и крепят прихватом 3. Сила закрепления на заготовку передается от штока 8 гидроцилиндра 7 через клин 9, ролик 10 и плунжер 4. Отвод прихвата из зоны загрузки во время съема и установки заготовки осуществляет рычаг 1, который поворачивает на оси 11 выступ 12. Прихват 3 легко перемешается от рычага 1 или пружины 2, так как в конструкции оси 13 предусмотрены прямоугольные сухари 14, легко перемещаемые в пазах прихвата.

Рис. 3.8.

Для увеличения силы на штоке пневмопривода или другого силового привода применяют шарнирно-рычажные механизмы. Они являются промежуточным звеном, связывающим силовой привод с прихватом, и применяются в том случае, когда для крепления заготовки требуется большая сила.

По конструкции их делят на однорычажные, двухрычажные одностороннего действия и двухрычажные двустороннего действия.

На рис. 3.9, а показана схема шарнирно-рычажного механизма (усилителя) одностороннего действия в виде наклонного рычага 5 и ролика 3, соединенного осью 4 с рычагом 5 и штоком 2 пневмоцилиндра 1. Исходная сила Р, развиваемая пневмоцилиндром, через шток 2, ролик 3 и ось 4 передается на рычаг 5.

При этом нижний конец рычага 5 перемещается вправо, а его верхний конец поворачивает прихват 7 вокруг неподвижной опоры б и закрепляет заготовку силой Q. Значение последней зависит от силы W и соотношения плеч прихвата 7.

Силу W для однорычажного шарнирного механизма (усилителя) без плунжера определяют по уравнению

Сила IV , развиваемая двухрычажным шарнирным механизмом (усилителем) (рис. 3.9, б), равна

Силу If" 2 , развиваемую двухрычажным шарнирно-плунжерным механизмом одностороннего действия (рис. 3.9, в), определяют по уравнению

В приведенных формулах: Р- исходная сила на штоке механизированного привода, Н; a - угол положения наклонного звена (рычага); р - дополнительный угол, которым учитываются потери на трение в шарнирах

^p = arcsin/^П;/- коэффициент трения скольжения на оси ролика и в шарнирах рычагов (f ~ 0,1...0,2); (/-диаметр осей шарниров и ролика, мм; D - наружный диаметр опорного ролика, мм; L - расстояние между осями рычага, мм; ф[ - угол трения скольжения на осях шарниров; ф 11р - угол трения

качения на опоре ролика; tgф пp =tgф-^; tgф пp 2 - приведенный коэффициент

жере; tgф np 2 =tgф-; / - расстояние между осью шарнира и серединой на-

трения, учитывающий потери на трение в консольном (перекошенном) плун- 3/ , правляющей втулки плунжера (рис. 3.9, в), мм; а - длина направляющей втулки плунжера, мм.

Рис. 3.9.

действия

Однорычажные шарнирные зажимные механизмы применяют в тех случаях, когда требуются большие силы закрепления заготовки. Это объясняется тем, что во время крепления заготовки угол а наклонного рычага уменьшается и сила зажима увеличивается. Так, при угле а = 10° сила W на верхнем конце наклонного звена 3 (см. рис. 3.9, а) составляет JV ~ 3,5Р, а при а = 3° W~ 1 IP, где Р - сила на штоке 8 пневмоцилиндра.

На рис. 3.10, а приведен пример конструктивного исполнения такого механизма. Заготовку / крепят прихватом 2. Сила закрепления на прихват передается от штока 8 пневмоцилиндра через ролик 6 и регулируемое по длине наклонное звено 4, состоящее из вилки 5 и серьги 3. Для предотвращения изгиба штока 8 для ролика предусмотрена опорная планка 7.

В зажимном механизме (рис. 3.10, б) пневмоцилиндр расположен внутри корпуса 1 приспособления, к которому винтами прикреплен корпус 2 зажимного

Рис. 3.10.

механизма. Во время закрепления заготовки шток 3 пневмоцилиндра с роликом 7 перемещаются вверх, а прихват 5 со звеном б поворачивается на оси 4. При раскреплении заготовки прихват 5 занимает положение, показанное штриховыми линиями, не мешая смене заготовки.

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Крымский филиал

ФГБОУ ВПО

«Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф.Ушакова»

Кафедра "Фундаментальные дисциплины"

Теория механизмов и машин

Курсовой проект

Плоский рычажный механизм

Пояснительная записка

Проект разработал: ст. гр. _

_____________________________

Руководитель проекта: проф. Буров В.С.

Севастополь 2012

1. Кинематический анализ плоского рычажного механизма................................................... 3

1.1. Построение механизма в 12 положениях.................................................................................. 3

1.2. Построение планов мгновенных скоростей............................................................................. 4

1.3. Построение планов мгновенных ускорений............................................................................ 5

1.4. Построение диаграммы перемещений....................................................................................... 8

1.5. Построение диаграммы скоростей............................................................................................. 9

1.6. Построение диаграммы ускорений............................................................................................ 9

2. Силовой анализ плоского рычажного механизма................................................................ 10

2.1. Определение нагрузок, действующих на звенья механизма................................................ 10

2.2. Силовой расчёт группы звеньев 7, 6........................................................................................ 12

2.3. Силовой расчёт группы звеньев 4, 5........................................................................................ 13

2.4. Силовой расчёт группы звеньев 2, 3........................................................................................ 14

2.5. Силовой расчёт ведущего звена............................................................................................... 15

2.6. Силовой расчёт ведущего звена методом Жуковского.......................................................... 15

3. Синтез зубчатого механизма..................................................................................................... 16

3.1. Определение геометрических параметров зубчатого механизма........................................ 16

3.2. Построение плана линейных скоростей.................................................................................. 19

3.3. Построение плана угловых скоростей..................................................................................... 20

4. Синтез кулачкового механизма................................................................................................ 21

4.1. Построение графика аналогов ускорений............................................................................... 21

4.2. Построение графика аналогов скоростей................................................................................ 22

4.3. Построение графика аналогов перемещений......................................................................... 22

4.4. Нахождение минимального начального радиуса кулачка..................................................... 22

4.5. Построение профиля кулачка................................................................................................... 23

Список литературы........................................................................................................................ 24

1. Кинематический анализ плоского рычажного механизма.

Дано:

Схема плоский рычажного механизма.

Геометрические параметры механизма:

l ОА =125 мм;

l АВ =325 мм;

l АС =150 мм;

Необходимо построить механизм в 12 положениях, планы мгновенных скоростей для каждого из этих положений, планы мгновенных ускорений для любых 2-х положений, а также диаграммы перемещений, скоростей и ускорений.

1.1 Построение 12 положений плоского рычажного механизма.

Строим окружность радиусом ОА. Тогда масштабный коэффициент будет:

Выбираем начальное положение механизма и от этой точки делим окружность на 12 равных частей. Центр окружности (т. О) соединяем с полученными точками. Это и будут 12 положений первого звена.

Через т. О проводим горизонтальную прямую линию Х-Х. Затем строим окружности радиусом АВ с центрами в ранее полученных точках. Соединяем точки В 0 , В 1 , В 2 ,…,В 12 (пересечения окружностей с прямой Х-Х) с точками 0, 1, 2, …, 12. Получим 12 положений второго звена.

От т. О откладываем вверх отрезок b. Получим точку О 1 . Из неё радиусом О 1 D проводим окружность.

На отрезках АВ 0 , АВ 1 , АВ 2 , …, АВ 12 от точки А откладываем расстояние равное АС. Получим точки С 0 , С 1 , С 2 , …, С 12 . Через них проводим дуги радиусом DC до пересечения с окружностью с центром в точке О 1 . Соединяем точки С 0 , С 1 , С 2 , …, С 12 с полученными. Это будут 12 положений третьего звена.

Точки D 0 , D 1 , D 2 , …, D 12 соединяем с т. О 1 . Получим 12 положений четвёртого звена.

От самой верхней точки окружности с центром в т.О1 откладываем горизонтально отрезок равный a. Через его конец проводим вертикальную прямую Y-Y. Далее из точек D 0 , D 1 , D 2 , …, D 12 строим дуги радиусом DE до пересечения с полученной прямой. Соединяем эти точки с вновь полученными. Это будут 12 положений пятого звена.

Учитывая масштабный коэффициент , размеры звеньев будут:

АВ= l АВ * =325*0.005=1,625 м;

АС= l АС * =150*0,005=0,75 м;

СD= l CD * =220*0.005=1.1 м;

О 1 D= l О1 D * =150*0,005=0,75 м;

DЕ=l DE * =200*0,005=1 м;

а 1 = а* =200*0,005=1 м;

b 1 = b* =200*0.005=1 м.

1.2 Построение планов мгновенных скоростей.

Для построения плана скоростей механизма существуют различные методы, наиболее распространённым из которых является метод векторных уравнений.

Скорости точек О и О 1 равны нулю, поэтому на плане скоростей совпадают с полюсом плана скоростей р.

Положение 0:

Но скорость т.В совпала с полюсом р, следовательно V B =0, а это значит, что скорости всех остальных точек тоже совпадут с полюсом и будут равны нулю.

Аналогично строятся планы мгновенных скоростей для положений 3, 6, 9, 12.

Положение 1 :

Скорость т.А получаем из уравнения:

Линия действия вектора скорости т.А перпендикулярна звену ОА, а сам направлен в сторону вращения звена.

На плане мгновенных скоростей строим отрезок (pа) ┴ ОА, его длина (ра)=45мм. Тогда масштабный коэффициент равен:

Скорость т.В получаем из уравнений:

, где V BA ┴ ВА, а V ВВ0 ║Х-Х

Из т.a на плане скоростей строим прямую ┴ звену ВС, а из т.р проводим горизонтальную прямую. В пересечении получим т.b. Соединяем т.а и т.b. Это будет вектор скорости т.В (V B).

V B = pb* = 0.04*15.3 = 0.612

Скорость т.С определяем с помощью теоремы подобия и правила чтения букв. Правило чтения букв заключается в том, что порядок написания букв на плане скоростей или ускорений жёсткого звена должен в точности соответствовать порядку написания букв на самом звене.

Из пропорции:

Можно определить длину отрезка ас:

Отложим от т.а отрезок равный 19,2 мм, получим т.с, соединим её с полюсом, получим вектор скорости т.С (V C).

Скорость т.D определяется с помощью решения системы геометрических уравнений:

, где V DC ┴ DC, а V DO 1 ┴ DO 1

Из т.c на плане скоростей строим прямую ┴ звену DС, а из т.р проводим прямую ┴ DO 1 . В пересечении получим т.d. Соединяем т.d с полюсом, получим вектор скорости т.D (V D).

V D = pd* = 0.04*37.4 = 1.496

Скорость т.Е находим также из решения системы уравнений:

, где V ED ┴ ED, а V EE 0 ║Y-Y

Из т.d на плане скоростей строим прямую ┴ звену DE, а из т.р проводим вертикальную прямую. В пересечении получим т.е. Соединяем т.а и т.b. Это будет вектор скорости т.В (V B).

V Е = pе* = 0.04*34,7 = 1,388

Аналогично строятся планы мгновенных скоростей для 2, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11 положений механизма.

1.3 Построение планов мгновенных ускорений.

Ускорения точек О и О 1 равны нулю, поэтому на плане ускорений они совпадут с полюсом плана ускорений π.

Положение 0:

Ускорение точки А находим:

На плане мгновенных ускорений строим отрезок πа ║ ОА, его длина (πа)=70 мм. Тогда масштабный коэффициент:

Направление ускорения т.В и т.А ║ прямой Х-Х, ┴ ВА, следовательно ускорение т.В совпадёт с концом вектора мгновенного ускорения т.А, а это значит, что и ускорения всех остальных точек механизма совпадут с ним.

Положение 7:

Ускорение точки А находим:

На плане мгновенных ускорений строим отрезок πа ║ ОА, его длина (πа)=70 мм.

Ускорение точки В можно найти с помощью решения векторного уравнения:

От т.а откладываем отрезок равный 21 мм ║ АВ, затем от конца полученного вектора строим отрезок ┴ АВ, а через полюс проводим горизонтальную прямую. Соединяя тоску пересечения с полюсом, получим вектор ускорения т.В.

Ускорение т.C находим с помощью теоремы подобия и правила чтения букв:

Следовательно

Ускорение точки D можно найти с помощью решения системы векторных уравнений:

От т.с откладываем отрезок равный 14,5 мм ║ DC, затем от конца полученного вектора строим отрезок ┴ DС.

Из т. π строим отрезок равный 1,75 мм ║ O 1 D, затем через конец полученного вектора проводим прямую ┴ O 1 D. Соединяя точку пересечения прямой ┴ O 1 D и прямой ┴ DС с полюсом, получим вектор ускорения т.D.

Ускорение точки E можно найти с помощью решения системы векторных уравнений:

Направление ускорения точки E ║ ED, поэтому через полюс проводим горизонтальную прямую, а от т.конца вектора ускорения т.D строим отрезок равный 1,4 мм ║ ED, затем от конца полученного ве6ктора проводим прямую ┴ ЕD. Соединяя точку пересечения прямой ║ ED и прямой ┴ ЕD с полюсом, получаем вектор ускорения точки Е.

1.4 Построение диаграммы перемещений выходного звена.

Диаграмма перемещений выходного звена получается в результате построения отрезков, которые берутся с чертежа плоского рычажного механизма в 12 положениях с учётом масштабного коэффициента

1.5 Построение диаграммы скоростей выходного звена.

Диаграмма скоростей выходного звена получается в результате графического дифференцирования методом приращений диаграммы перемещений выходного звена. Этот метод по сути является методом хорд. Если постоянное полюсное расстояние Н взять равным величине интервала Δt, тогда нет необходимости в проведении лучей через полюс П, так как в этом случае отрезки h i являются приращениями функции S(t) на интервале Δt.

Т. е. на диаграмме перемещений строится вертикальный отрезок от первого деления до пересечения с графиком. Затем из точки пересечения откладывается горизонтальный отрезок до пересечения со следующим делением. Потом от полученной точки снова откладывается вертикальный отрезок до пересечения с графиком. Так повторяется до окончания графика. Полученные отрезки строят на диаграмме скоростей с учётом масштабного коэффициента, но не от первого деления, а на пол деления раньше:

1.6 Построение диаграммы ускорений выходного звена.

Строится аналогично диаграмме скоростей выходного звена механизма

2. Силовой анализ плоского рычажного механизма.

Дано:

l ОА = 125 мм;

l АВ = 325 мм;

l АС = 150 мм;

l CD = 220 мм;

l О1 D = 150 мм;

l DE = 200 мм;

F max = 6.3 кН;

m К = 25 кг/м;

Диаграмма сил полезных сопротивлений.

Необходимо определить реакции в кинематических парах и уравновешивающий момент на входном валу механизма.

2.1 Определение нагрузок, действующих не звенья механизма.

Вычислим силы тяжести. Равнодействующие этих сил расположены в центрах масс звеньев, а величины равны:

G 1 = m 1 * g = m К * l ОА * g = 25 * 0.125 * 10= 31.25 H

G 2 = m 2 * g = m К * l B А * g = 25 * 0.325 *10 = 81.25 H

G 3 = m В * g = 20 * 10 = 200 Н

G 4 = m 4 * g = m К * l CD * g = 25 * 0.22 * 10 = 55 H

G 5 = m 5 * g = m К * l О 1D * g = 25 * 0.15 * 10 = 37,5 H

G 6 = m 6 * g = m К * l DE * g = 25 * 0.2 * 10 = 50 H

G 7 = m 7 * g = 15 * 10 = 150 H

Найдём силу полезного сопротивления по диаграмме сил полезных сопротивлений. Для рассматриваемого положения механизма эта сила равна нулю.

Данных для вычисления сил вредных сопротивлений нет, поэтому их не учитываем.

Для определения инерционных нагрузок требуются ускорения звеньев и некоторых точек, поэтому воспользуемся планом ускорений для рассматриваемого положения механизма.

Определим силы инерции звеньев. Ведущее звено, как правило, уравновешено, то есть центр масс его лежит на оси вращения, а равнодействующая сил инерции равна нулю. Для определения сил инерции других звеньев механизма предварительно определим ускорения их центров масс:

а S2 = * πS 2 = 0.4 * 58.5 = 23.4 м/с 2

а B = * πb = 0,4 * 64.9 = 25.96 м/с 2

а S4 = * πS 4 = 0.4 * 65.7 = 26.28 м/с 2

а D = * πd = 0,4 * 78.8 = 31.52 м/с 2

а S6 = * πS 6 = 0.4 * 76.1 = 30.44 м/с 2

а E = * πe = 0,4 * 74.5 = 29.8 м/с 2

Теперь определим силы инерции:

F И2 = m 2 * а S2 = 8.125 * 23.4 = 190 H

F И3 = m 3 * а B = 20 * 25.96 = 519 H

F И4 = m 4 * а S4 = 5.5 * 26.28 = 145 H

F И6 = m 6 * а S6 = 5 * 30.44 = 152 H

F И7 = m 7 * а E = 15 * 29.8 = 447 H

Для определения моментов сил инерции необходимо найти моменты инерции масс звеньев и их угловые ускорения. У звеньев 3 и 7 массы сосредоточены в точках, у звена 1 и угловое ускорение равно нулю, поэтому моменты сил инерции этого звена равна нулю.

Примем распределение массы звеньев 2, 4 и 6 равномерно по их длинам. Тогда инерция звеньев относительно точек S i равен:

J S 2 = m 2 * l 2 2 /12 = 8,125 * 0,325 2 /12 = 0,0715 кг*м 2

J S 4 = m 4 * l 4 2 /12 = 5,5 * 0,22 2 /12 = 0,0222 кг*м 2

J S 6 = m 6 * l 6 2 /12 = 5 * 0,2 2 /12 = 0,0167 кг*м 2

Угловые ускорения звеньев 2, 4, 5 и 6 определяются по относительным тангенциальным ускорениям, поэтому:

Найдём моменты сил инерции 2, 4, 6 звеньев:

М И2 = J S 2 * = 0,0715 * 82,22 = 5,88 Нм

М И4 = J S 4 * = 0,0222 * 42,73 = 0,95 Нм

М И6 = J S 4 * = 0,0167 * 35,6 = 0,59 Нм

2.2 Силовой расчёт группы звеньев 6, 7.

Выделим из механизма группу звеньев 6, 7, расставим все реальные нагрузки и силы и моменты сил инерции.

Действие на рассматриваемую группу отброшенных звеньев заменим силами. В т.Е на ползун 7 действует сила со стороны стойки - направляющей ползуна. В отсутствии трения сила взаимодействия направлена перпендикулярно к контактирующим поверхностям, т. е. перпендикулярно направлению движения ползуна, а влево или вправо, пока не известно, поэтому направим эту силу предварительно вправо. Если после вычислений окажется, что она отрицательна, то необходимо изменить направление на противоположное.

В индексе обозначения ставятся две цифры: первая показывает со стороны какого звена действует сила, а вторая - на какое звено эта сила действует.

В точке D со стороны звена 5 на звено 6 действует сила R 56 . Ни величина, ни направление этой силы неизвестны, поэтому определяем её по двум составляющим: одну направим вдоль звена и назовём нормальной составляющей, а вторую перпендикулярно звену и назовём тангенциальной составляющей. предварительное направление этих составляющих выбираем произвольно, а действительное направление определиться знаком силы после вычислений.

На ползун Е действует ещё сила полезного сопротивления, но она равна нулю.

Расставим на выделенной группе звеньев все перечисленные силы и определим неизвестные реакции в кинематических парах Е, D - R E и R 56 .

Сначала определяем тангенциальную составляющую силы R 56 из условия равновесия звена 6. Приравняв нулю сумму моментов сил относительно точки Е, получим:

Момент сил инерции необходимо делить на потому, что звенья изображены в масштабе , и в расчётах используются их значения снятые с чертежа.

Нормальная составляющая силы R 56 и сила R E находятся графическим методом из векторного многоугольника, построенного для группы звеньев 6, 7. Известно, что при силовом равновесии многоугольник, составленный из векторов сил, должен быть замкнутым:

Так как направления линий действия нормальной составляющей силы R 56 и R E известны, то построив предварительно незамкнутый многоугольник из известных векторов сил, можно обеспечить его замыкание, если провести через начало первого и конец последнего вектора прямые, параллельные направлениям искомых сил. Точка пересечения этих прямых определит величины искомых векторов и их действительные направления.

Из построений видно, что направление силы R 76 - от n к m, а силы R 67 - от m к n.

R 56 = * = 1/4 * 209,7 = 52.43 Н

R E = * = 1/4 * 69,3 = 17.33 Н

2.3 Силовой расчёт группы звеньев 5,4.

Выделим из механизма группу звеньев 4, 5, расставим все реальные нагрузки и силы и моменты сил инерции, реакции отброшенных звеньев. В точке D действует сила R 65 , которая равна R 56 и направлена противоположно ей.

Неизвестными являются: сила взаимодействия 4 и 2 звена, сила взаимодействия 5 звена и стойки.

В точке С со стороны звена 2 на звено 4 действует сила R 24 . Ни величина, ни направление этой силы неизвестны, поэтому определяем её по двум составляющим: одну направим вдоль звена и назовём нормальной составляющей, а вторую перпендикулярно звену и назовём тангенциальной составляющей. предварительное направление этих составляющих выбираем произвольно, а действительное направление определиться знаком силы после вычислений.

Сначала определяем тангенциальную составляющую силы R 24 из условия равновесия звена 4. Приравняв нулю сумму моментов сил относительно точки D, получим:

Нормальная составляющая силы R 24 и сила R O 1 находятся графическим методом из векторного многоугольника, построенного для группы звеньев 5, 4. Известно, что при силовом равновесии многоугольник, составленный из векторов сил, должен быть замкнутым:

Определим величины реакций в кинематических парах:

R 24 = * = 1 * 26.6 = 26.6 Н

R O 1 = * = 1 * 276.6 = 276.6 Н

2.4 Силовой расчёт группы звеньев 2, 3.

Выделим из механизма группу звеньев 2, 3, расставим все реальные нагрузки и силы и моменты сил инерции, реакции отброшенных звеньев. В точке C действует сила R 24 , которая равна R 24 и направлена противоположно ей.

Неизвестными являются: сила взаимодействия 1 и 2 звена, сила взаимодействия 2 звена и ползуна.

В точке С со стороны звена 1 на звено 2 действует сила R 12 . Ни величина, ни направление этой силы неизвестны, поэтому определяем её по двум составляющим: одну направим вдоль звена и назовём нормальной составляющей, а вторую перпендикулярно звену и назовём тангенциальной составляющей. предварительное направление этих составляющих выбираем произвольно, а действительное направление определиться знаком силы после вычислений.

Сначала определяем тангенциальную составляющую силы R 12 из условия равновесия звена 2. Приравняв нулю сумму моментов сил относительно точки А, получим:

Нормальная составляющая силы R 12 и сила R В находятся графическим методом из векторного многоугольника, построенного для группы звеньев 2, 3. Известно, что при силовом равновесии многоугольник, составленный из векторов сил, должен быть замкнутым:

Так как направления линий действия нормальной составляющей силы R 24 и R O 1 известны, то построив предварительно незамкнутый многоугольник из известных векторов сил, можно обеспечить его замыкание, если провести через начало первого и конец последнего вектора прямые, параллельные направлениям искомых сил. Точка пересечения этих прямых определит величины искомых векторов и их действительные направления.

Определим величины реакций в кинематических парах:

R 12 = * = 1/2 * 377,8 = 188,9 Н

R В = * = 1/2 * 55,4 = 27,7 Н

2.5 Силовой расчёт ведущего звена.

Ведущее звено обычно уравновешено, то есть центр масс его находится на оси вращения. Для этого требуется, чтобы сила инерции противовеса, установленного на продолжении кривошипа ОА, равнялась силе инерции звена ОА:

m = M 1 /l OA = 3.125/0.125 = 25 кг - масса единицы длины.

Отсюда можно определить массу противовеса m 1 , задавшись её расстоянием r 1 от оси вращения. При r 1 = 0,5 * l m 1 = M 1 (масса звена ОА).

В точке А на 1 звено со стороны 2 звена действует сила R 21 , момент которой относительно точки О равен уравновешивающему моменту.

В точке О при этом возникает реакция R О, равная и противоположно направленная силе R 21 . Если сила тяжести звена соизмерим с силой R 21 , то её необходимо учесть при определении реакции опоры О, которая может быть получена из векторного уравнения:

2.6 Силовой расчёт ведущего звена методом Жуковского.

К плану мгновенных скоростей механизма, повернутому на 90 0 в сторону вращения, прикладываем все силы, действующие на механизм, и составляем уравнение моментов действующих сил относительно полюса.

] Учебник для машиностроительных вузов. 2-е издание, переработанное и дополненное. Авторы: Алексей Николаевич Банкетов, Ю.А. Бочаров, Н.С. Добринский, Е.Н. Ланской, В.Ф. Прейс, И.Д. Трофимов. Под редакцией А.Н. Банкетова, Е.Н. Ланского.
(Москва: Издательство «Машиностроение», 1982)
Скан, обработка, формат Djv: АЧ, 2003

• КРАТКОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ:
  Предисловие (3).
  Введение (5).
  Раздел I. КРИВОШИПНЫЕ МАШИНЫ
  Глава 1. Классификация кривошипных машин, кинематика и статика кривошипно-рычажных механизмов (10).
  Глава 2. Ползуны, шатуны и коленчатые валы (30).
  Глава 3. Муфты и тормоза (59).
  Глава 4. Зубчатые передачи, приводные валы, подшипники и средства защиты машин от перегрузки (77).
  Глава 5. Станины, подушки и фундаменты машин (93).
  Глава 6. Уравновешивание кривошипно-ползунных механизмов. Динамика кривошипных прессов (116).
  Глава 7. Энергетика и КПД кривошипных прессов (125).
  Глава 8. Система смазки и устройства по технике безопасности (137).
  Глава 9. Монтаж, наладка и исследования машин (145).
  Глава 10. Кривошипные прессы общего назначения (147).
  Глава 11. Вытяжные прессы (155).
  Глава 12. Кривошипные ножницы (165).
  Глава 13. Кузнечно-штамповочные автоматы для объемной штамповки (180).
  Глава 14. Листоштамповочные автоматы (210).
  Глава 15. Горячештамповочные кривошипные прессы (219).
  Глава 16. Чеканочные кривошипно-коленные прессы (223).
  Глава 17. Горизонтально-ковочные машины (231).
  Глава 18. Обжимные машины (241).
  Глава 19. Перспективы усовершенствования кривошипных прессов (248).
  Раздел II. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРЕССЫ
  Глава 20. Основные понятия (251).
  Глава 21. Гидравлические прессы с насосным безаккумуляторным приводом (259).
  Глава 22. Гидравлические прессы с насосно-аккумуляторным приводом. (283).
  Глава 23. Гидравлические прессы с мультипликаторным приводом и КПД гидропрессовых установок (302).
  Глава 24. Клапаны, распределители и трубопроводы гидропрессовых установок (313).
  Глава 25. Основные детали гидравлических прессов (322).
  Глава 26. Основные тины гидравлических прессов. Перспективы развития прессостроения (338).
  Раздел III. МОЛОТЫ
  Глава 27. Общие сведения (351).
  Глава 28. Паровоздушные молоты (364).
  Глава 29. Приводные пневматические молоты (400).
  Глава 30. Гидравлические и газогидравлические штамповочные молоты (411).
  Глава 31. Газогидравлические высокоскоростные молоты (419).
  Глава 32. Взрывные высокоскоростные молоты (427).
  Глава 33. Фундаменты молотов (430).
  Глава 34. Перспективы усовершенствования молотов (437).
  Раздел IV. ВИНТОВЫЕ ПРЕССЫ
  Глава 35. Общие сведения (439).
  Глава 36. Теория винтовых прессов (454).
  Глава 37. Конструкция винтовых прессов и особенности расчета их деталей (479).
  Раздел V. РОТАЦИОННЫЕ МАШИНЫ
  Глава 38. Общие сведения. Правильные и гибочные машины (488).
  Глава 39. Дисковые ножницы (500).
  Глава 40. Ковочные вальцы, для продольной и поперечной вальцовки, специальные ротационные машины (509).
  Раздел VI. РОТОРНЫЕ И ИМПУЛЬСНЫЕ МАШИНЫ. СТАТЫ
  Глава 41. Роторные и роторно-конвейерные машины-автоматы (523).
  Глава 42. Импульсные машины и установки (535).
  Глава 43. Гидростатические и пневмостатические машины (550).
  Раздел VII. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН (553).
  Список литературы (563).
  Предметный указатель (565).

Аннотация издательства: Дана классификация современных кузнечно-штамповочных машин, изложены основные принципы и методы расчета и конструирования узлов и деталей, приведены кинематические схемы.
Во 2-м издании (1-е издание 1970 г.) освещены новейший опыт создания прогрессивных кузнечно-штамповочных машин, а также перспективы развития в этой области.