Как уже говорилось, служат для передачи («эстафеты») вращения от вала к валу. Фрикционная передача состоит из двух соприкасающихся колес. Вращение одного из них преобразуется во вращение другого за счет трения, которое развивается при принудительном прижатии одного колеса к другому при помощи пружин или грузов. В зависимости от формы и расположения колес различают передачу цилиндрическую, коническую и лобовую (рис. 64). Колеса цилиндрической передачи могут быть с прямым и клинчатым ободом. Лобовая фрикционная передача устанавливается на взаимоперпендикулярных валах и применяется в тех случаях, когда необходимо изменять число оборотов ведомого колеса в широких пределах или когда необходимо иметь реверсивную передачу. И то и другое осуществляется перемещением ведомого колеса А. (Его различные положения показаны на рисунке 64 пунктиром). Примером применения реверсивной передачи является фрикционный винтовой пресс (рис. 67). В конической фрикционной передаче угол между валами может быть любым, но в большинстве случаев он равен 90°. 
Для правильной работы колес оба конуса должны иметь общую вершину. Фрикционная передача с клинчатыми колесами применяется для уменьшения силы нажатия колес, что очень важно, так как при этом уменьшается изнашивание колес и подшипников, а также потери на трение цапф в подшипниках. Для того чтобы регулировать силу сцепления колес в любой фрикционной передаче, одно из колес должно иметь возможность перемещаться перпендикулярно относительно оси другого колеса. Для фрикционных передач обычно применяют материалы с большим коэффициентом трения. Например, ведущие колеса обтягивают кожей или резиной, а ведомые изготавливают из чугуна. Но бывают и исключения. Фрикционная передача используется для включения коробки скоростей токарного станка, намотки ниток на шпульку швейной машины и многого, многого другого. Применяют фрикционную передачу и юные техники, например, для автомоделей. 
Задание № 12. По схеме (рис. 65) разработать рабочие чертежи и сделать модель фрикционного пресса. Технические условия: ход пресса 50 мм. Зубчатая передача состоит из двух зубчатых колес. Передача движения в ней осуществляется нажатием зубьев одного колеса на зубья другого. В зависимости от формы колес и их взаимного расположения различают следующие виды зубчатых передач: цилиндрическую, коническую, червячную, винтовую, реечную. Достоинством зубчатой передачи является постоянство передаточного отношения . где: zx — число зубьев ведущего колеса, гг — число зубьев ведомого колеса. Зубчатые колеса часто называют шестернями. Цилиндрическая зубчатая передача (рис. 66—I) состоит из двух или нескольких цилиндрических колес, установленных на параллельных валах. Коническая передача состоит из двух конических колес, находящихся на двух валах, оси которых пересекаются. Угол пересечения осей может быть любым, но обычно он равен 90° (рис. 66—II). Винтовая передача применяется для валов, оси которых перекрещиваются, но не пересекаются. Она состоит из двух цилиндрических колес с зубцами, расположенными по винтовым линиям (рис. 66—IV). Угол перекрещения может быть любым, но обычно он равен 90°. Реечная передача (рис. 66—III) служит для преобразования вращательного движения шестерни в возвратно-поступательное движение рейки и наоборот. Рейку можно рассматривать как вытянутую в прямую линию окружность большого зубчатого колеса. Все перечисленные зубчатые передачи включают зубчатые колеса круглой формы. Но бывают «зубчатки» с колесами иной формы, например эллиптической. В технике зубчатые передачи очень распространены. Рассмотрим на примере расчета цилиндрической прямозубой передачи основные понятия, необходимые для сознательного подбора того или иного типа передачи. 
В основе расчета зубчатого колеса лежит нахождение диаметра его начальной окружности. Это окружность, проходящая посередине между выступами и впадинами зубьев. Диаметр начальной окружности вычисляется по формуле: D = z*m, где: z — число зубьев, 
Если колеса находятся на расстоянии друг от друга и их зубья не соприкасаются, то их можно соединить при помощи промежуточного колеса. Оно передаточного отношения не изменяет, а только меняет направление вращения ведомого колеса. Если передаточное число велико, то иногда бывает необходимо ставить не одну, а больше
е число пар зубчатых колес. В этом случае 
где z — в числителе указывают числа зубьев ведущих колес, а в знаменателе — числа зубьев ведомых колес. При установке зубчатых колес большое значение имеет соблюдение точного расстояния между их осями. Оно должно равняться сумме радиусов начальных окружностей колес плюс 0,1—0,2 мм. Если зазор будет меньше, колеса будут вращаться с тру -дом, если больше — будет слишком шумно, ну, а если рас- стояние между осями будет меньше суммы радиусов — одно из колес просто нельзя будет надеть на вал. Юные техники, размечая отверстия для валов, соединяемых зубчатыми колесами, очень часто бывают недостаточно внимательными, а соединения, выполненные кое-как, не только работают с меньшим коэффициентом полезного действия, но и гораздо менее надежны в работе и менее долговечны. Для улучшения работы зубчатых колес следует производить их предварительную обкатку, то есть установить их на стенд или даже на модель или изделие и дать им возможность покрутиться несколько часов вхолостую. После этого передачу нужно разобрать, промыть в керосине, а затем смазать и собрать снова. Червячная передача (рис. 66—V) состоит из червяка (обычно стального), имеющего форму винта, и червячного зубчатого колеса (бронзового или чугунного), которое, по сути дела, представляет собой гайку, частично охватывающую нитки червяка. Подобно винтам, червяки бывают однониточные, двухни-точные и многониточные. Валы червяка и червячного колеса скрещиваются между собой, но не пересекаются. Угол скрещивания может быть любой, но обычно он равен 90°>
Archives for апреля, 2008
Бронзы — сплавы меди с оловом и другими различными элементами. Оловянистые бронзы обладают высокой стойкостью против коррозии, повышенными антифрикционными свойствами и жидкотекучестью. Из них изготовляют подшипники, отливки, в том числе и художественные. Ранее из такой бронзы отливали стволы пушек, монеты, колокола. Частичная замена в сплаве дорогого дефицитного олова цинком, свинцом, никелем и фосфором позволяет получить сплав с теми же свойствами, но значительно более дешевый. Заменителями оловянистой бронзы являются алюминиевая, кремнистая, марганцевая бронзы. Они имеют несколько худшие литейные качества, но зато лучшие механические свойства. Добавка никеля улучшает механические и литейные свойства бронзы, ее стойкость против коррозии, но очень удорожает сплав. Поэтому медно-никелевые сплавы применяют только для специальных целей. Некоторые из медно-никелевых сплавов имеют специальные названия: мельхиор (18—20% никеля) — применяют для ювелирных изделий; константан (39—41% никеля), имеющий большое электрическое сопротивление, применяют в виде проволоки и лент для реостатов, электроизмерительных приборов и др.
В настоящее время сварка является самым распространенным способом получения неразъемных соединений. Сваривают детали машин, корпуса кораблей, элементы конструкций мостов и зданий и многое, многое другое. Сварку применяют также для исправления пороков литья и восстановления поломанных деталей. Различают сварку давлением (кузнечная сварка), при которой металлы нагревают и сдавливают и они соединяются за счет диффузии (взаимного проникновения частиц металла одной детали в другую), и сварку плавлением (ту, которую мы обычно наблюдаем), при которой металл свариваемых частей доводится до плавления, сливается вместе и по затвердевании образует сплошной прочный шов. Кузнечная сварка применяется для низкоуглеродистой стали. Для сварки концам изделий придают необходимую форму и нагревают их до белого цвета. Затем свариваемые концы посыпают смесью кварцевого песка с поваренной солью и бурой (для очистки от шлака), накладывают друг на друга и молотком производят частые легкие удары. После сварки деталей кузнечный шов проковывают сильными ударами, что повышает его прочность. По роду источников тепла для нагрева сварка делится на электрическую (дуговую и контактную), при которой электрическая энергия преобразуется в тепловую, и химическую (кузнечную, термическую, газовую), при которой используется энергия химических реакций. При газовой сварке источником теплоты, необходимой для расплавления металла, является пламя, которое образуется при сгорании горючего газа в струе кислорода. В качестве горючих газов используется главным образом ацетилен, а также водород и другие газы. Ацетилен (С2Н2) получают из карбида кальция (СаС2) при действии на него водой в специальных аппаратах — ацетиленовых генераторах. Реакция протекает очень бурно по формуле: СаС2+2Н2О^С2Н2 f +Са(ОН)2. Сварочное пламя может быть различным по своему составу и температуре. Нормальное ацетилено-кислородноэ пламя (С2Н2 : 02 = 1 : 1) является восстановительным. Оно применяется для сварки стали и цветных металлов. Пламя с избытком ацетилена является науглероживающим и применяется при сварке чугуна, чтобы пополнить выгорающий углерод. Окислительное пламя (с избытком кислорода) применяется при сварке латуни для получения окисной пленки, уменьшающей испарение цинка. Среди генераторов наиболее распространенным является генератор, работающий по схеме «вода на карбид» (рис. применяется для сварки стали и цветных металлов. Пламя с избытком ацетилена является науглероживающим и применяется при сварке чугуна, чтобы пополнить выгорающий углерод. Окислительное пламя (с избытком кислорода) применяется при сварке латуни для получения окисной пленки, уменьшающей испарение цинка. Среди генераторов наиболее распространенным является генератор, работающий по схеме «вода на карбид» (рис. 
40). Корпус / генератора заполняется водой, на которой плавает колокол 2, определяющий своим весом давление газа. Кислород и горючие газы хранятся в стальных баллонах. Кислород под давлением до 150 атм, ацетилен — под давлением до 16 атм. Каждый баллон имеет редуктор, через который и производится выпуск газа. Кстати сказать, газовую сварку часто производят не на постоянных рабочих местах предприятия, а на его территории, в жилых домах, на улицах и других местах. Там же по окончании работы сварщики нередко оставляют баллоны и аппаратуру. Предупреждаем: никакие шалости и игры с этим оборудованием недопустимы, так как они могут окончиться трагически, причем прежде всего для самих шалунов. Необходимо твердо запомнить, что смесь горючего газа с кислородом является взрывоопасной, поэтому требования техники безопасности предписывают хранить газы только в определенных баллонах. Во избежание ошибки баллоны для различных газов окрашивают в различные цвета: кислородные — в голубой, ацетиленовые — в белый, для других горючих газов — в красный, а для инертных газов — в черный. Перекрашивание баллонов недопустимо, так как может привести к ошибке — заполнению их другими газами и образованию взрывоопасных смесей. Необходимо также запомнить, что попадание даже небольшого количества масла на редуктор кислородного баллона приводит к взрыву баллона, а это равносильно взрыву крупной бомбы. Поэтому ни в коем случае нельзя смазывать маслом никакие детали редуктора и баллона. Опасно также механическое повреждение баллонов, поэтому недопустимо ударять по ним молотком, зубилом, кам- нями. Повреждение может привести к такому ослаб
лению корпуса, что он не выдержит огромного давления и разорвется. Никакие шалости и «опыты» с баллонами, аппаратурой и шлангами недопустимы! Карбид кальция хранится в стальных бочках. Их вскрывают специальными приспособлениями, чтобы случайно не высечь искру, так как это приведет к взрыву газовой смеси ацетилена с воздухом (кислородом). Поэтому совершенно недопустимо пытаться открывать бочки с карбидом, бросать в них железные болванки или камни. Искра приведет к взрыву! Перед сваркой деталей свариваемые поверхности необходимо очистить от грязи, окислов, масла и, если нужно,— скосить кромки (рис. 41). При сварке горелку продвигают вдоль шва. Присадочный металл в виде прутков или проволоки вносят в пламя горелки. Он расплавляется и смешивается с основным металлом. После затвердевания металл образует сварной шов (рис. 41). Для сварки с углеродистой сталью присадочным металлом служит малоуглеродистая стальная проволока, а для легированной стали — проволока, содержащая легирующие элементы. При сварке цветных металлов и сплавов применяют проволоку, по своему составу близкую к основному металлу. Диаметр присадочной проволоки берется на 1—2 мм больше половины толщины свариваемых листов. Газовая сварка применяется главным образом для соединения тонкостенных стальных деталей, а также деталей из цветных металлов и сплавов. Сварка чугуна применяется с целью ремонта, а также как средство исправления пороков литья. При этом свариваемые части обычно подогревают до 400—600°С, чтобы предупредить возникновение трещин вблизи сварочного шва, как результат усадки нагретой части сваренного изделия. Как присадочный металл применяют чугунные литые стержни диаметром 6—12 мм с повышенным содержанием углерода и кремния. Электрическая дуговая сварка по распространению занимает первое место среди других видов сварки. Она применима к изделиям любых размеров и поддается механизации. Автором электродуговой сварки с металлическим электродом является русский горный инженер Н. Г. Сла- Рис. 41. Сварные соединения: / —бортовое; 2— стыковое; 3— ^-образное; 4 — втыковое Х-образное; 5 — стыковое V-образ-ное; 6 — стыковое двойное У-образное; 7 — внахлестку; 8 — угловое; 9 — тавровое. вянов (1888), и теперь эта сварка чрезвычайно широко применяется для получения неразъемных соединений при изготовлении подвижного состава железнодорожного и водного транспорта, котлов, подъемно-транспортных сооружений, емкостей для жидкостей и газов, на строительстве зданий, мостов, машин и механизмов. По способу Славя-нова используется металлический электрод в виде мягкой стальной проволоки диаметром 14-10 мм. Для сварки легированной стали применяют проволоку из легированной стали. При ручной дуговой сварке по способу Славянова пользуются почти исключительно электродами, обмазанными с поверхности специальным составом. Такое покрытие состоит из мела с жидким стеклом и служит для повышения устойчивости горения дуги. Толстые покрытия обеспечивают не только устойчивость дуги, но и создают газовую защит- 
ную атмосферу, защищающую металл ванночки от окисления, замедляющую охлаждение и повышающую плотность шва. При сварке электродами без обмазки (голыми) и тонкопокрытыми электродами швы обладают пониженными качествами. Для получения качественных швов необходимо брать и качественные электроды с обмазкой. Дуговую сварку можно вести на постоянном и переменном токе. Для питания дуги постоянным током применяют генераторы. Для сварки переменным током используют сетевой ток стандартного напряжения (127, 220, 380 вольт), который пропускают через сварочный аппарат, состоящий из понижающего трансформатора и регулятора тока. Лучи вольтовой дуги, образующейся при сварке, очень опасны для глаз. Длительное наблюдение за работой электросварщика вызовет заболевание глаз — электроофтальмию и может даже привести к слепоте. Причем особая опасность заключается в том, что наблюдающий первоначально никаких неприятных ощущений не испытывает. Только через несколько часов, чаще всего ночью, когда тот, кто наблюдал за работой сварщика, уже и думать забыл об этом, у него начнется сильная боль в глазах (как будто в них попал песок), которая и после оказания врачебной помощи, даже в лучшем случае и при благоприятном течении болезни, на длительный срок сделает неосторожного наблюдателя нетрудоспособным. Сам электросварщик защищает от лучей дуги глаза и лицо специальным щитком с очень плотным (темным) светофильтром. Синие стекла, кото
Древесина является материалом, который очень широко применяется в народном хозяйстве. Широко используют ее и юные техники для изготовления авиа-, судо- и автомоделей и самых разнообразных поделок. Природные недостатки древесины — способность к гниению, воспламенению и другие — можно в значительной мере исправить при помощи сушки и пропитки ее различными химическими веществами. Все работы, связанные с применением древесины, разделяются на плотницкие, при которых используются бревна, брусья и доски, и столярные, при которых применяются пиленые лесоматериалы. При плотницких работах деревянные детали соединяют в основном на врубках, гвоздях, болтах и клею, а при столярных — в основном на клею, а также на шурупах или — реже — на гвоздях. Дефекты, которые имеет древесина, снижающие ее качество и ограничивающие ее применение для изготовления изделий, называют пороками. К ним относят: сучки, трещины, неправильность формы ствола и строения, ненормальную окраску, гниль и повреждение насекомыми. Для изготовления изделий нужно брать древесину только доброкачественную, но юные техники, в особенности младшие, это правило соблюдают далеко не всегда, в особенности если они работают самостоятельно. В результате из недоброкачественного материала получаются и недоброкачественные изделия, а труда на их изготовление часто затрачивается больше. Древесина обладает способностью терять и поглощать влагу. По влажности древесину различают: сырую, полусухую, воздушно-сухую, комнатно-сухую и абсолютно сухую (такую можно получить только в лаборатории). Изменение влажности вызывает усушку, разбухание, коробление и растрескивание заготовок и изделий: при усушке (высыхании) древесина уменьшается в размерах (становится короче, тоньше, уже). Усушка в различных направлениях неодинакова. Так, например, доска уменьшается вдоль волокон, то есть по длине всего до 0,1%, по толщине до 5%, а по ширине до 10%. Для изготовления столярных изделий и различных поделок следует применять только комнатно-сухую древесину. Изделия из нее практически не усыхают и не деформируются, в особенности если их изготавливать из узких досок. Для изготовления столярных изделии и различных поделок следует применять только комнатно-сухую древесину. Изделия из нее практически не усыхают и не деформируются, в особенности если их изготавливать из узких досок. 
Если сухая древесина подвергается воздействию влаги, то она разбухает и увеличивается в объеме. Например, окно или дверь, намокшие во время дождя, нельзя закрыть, так как они не входят в рамы. Разбухание древесины используется и как положительное ее свойство, например, при постройке лодок, при изготовлении деревянных труб, бочек и тому подобных изделий. После разбухания отдельные детали плотнее примыкают друг к другу и не пропускают воду. Коробление вызывается тем, что части древесины, расположенные ближе к сердцевине ствола, высыхают быстрее. Выпуклость покоробившейся доски всегда бывает обращена в сторону сердцевины (рис. 28). Это нужно учитывать при соединении досок в щиты и располагать доски 
так, чтобы их сердцевинные части были обращены в разные стороны. Тогда коробление одних досок будет препятствовать короблению других досок (рис. 29). Растрескивание происходит в результате различной скорости высыхания наружных и внутренних слоев дерева. При медленном высыхании древесина не растрескивается. Для замедления сушки при длительном хранении древесины торцы бревен, брусьев и досок оклеивают бумагой, покрывают известью или каменноугольной смолой. К механическим свойствам древесины относятся: прочность, упругость, вязкость, хрупкость, раскалываемость и гвоздимость. Прочность древесины вдоль и поперек волокон различна. Например, сопротивление растяжению и сжатию поперек волокон в 20 раз меньше, чем вдоль их. Сопротивление древесины изгибу зависит от ее влажности, плотности, породы дерева и других причин. Влажность и пороки (особенно сучья и трещины) значительно снижают прочность древесины при изгибе. Наибольшую прочность имеет дуб, бук, ясень, наименьшую — сосна, ель, ольха, липа. Твердость древесины зависит от ее породы, плотности и степени влажности, а упругость — от влажности, плотности и возраста. Вязкостью (пластичностью) древесины называется ее способность изменять свою форму (например, гнуться) и сохранять приданную форму после прекращения действия силы, вызывающей деформацию. Пластичность древ
