מצמד דריסה - עקרון הפעולה, אלמנטים עיקריים

גלגל חופשי או מצמד דריסה הוא מכשיר מכני שתפקידו העיקרי הוא למנוע את העברת המומנט מציר הכניסה אל הציר המונע כאשר הציר המונע מתחיל להסתובב מהר יותר. מצמד משמש גם כאשר יש להעביר את המומנט בכיוון אחד בלבד. שקול את עקרון הפעולה, את מרכיבי המצמד, כמו גם את היתרונות והחסרונות שלו.

איך עובד קלאץ'

בואו ננתח את עקרון הפעולה של מצמד מסוג רולר, מכיוון שסוג זה של מנגנון נפוץ יותר בתעשיית הרכב.

מצמד הגליל מורכב משני חצאי צימוד: החצי הראשון של הצימוד מקובע בצורה נוקשה לציר ההינע, החצי השני מחובר לציר המונע. כאשר ציר המנוע מסתובב עם כיוון השעון, גלילי המצמד נעים לתוך החלק הצר של הרווח בין שני חצאי הצימוד תחת פעולת כוחות החיכוך והקפיצים. לאחר מכן, מתרחשת חסימה והמומנט מועבר מחצי הצימוד המוביל לזה המונע.

כאשר חצי ההנעה מסובב נגד כיוון השעון, הגלילים נעים לעבר החלק הרחב ביותר של הרווח בין שני חצאי המצמד. הציר המונע והציר המונע מופרדים והמומנט אינו מועבר עוד.

על פי עקרון הפעולה, נציין כי המצמד מסוג רולר מעביר מומנט רק בכיוון אחד. כשפונים בכיוון ההפוך, המצמד פשוט גולל.

בנייה ואלמנטים עיקריים

שקול את העיצוב והרכיבים של שני הסוגים העיקריים של מצמדים: רולר וראצ'ט.

מצמד הגלגלות הפשוט ביותר בעל פעולה חד פעמית מורכב מהרכיבים הבאים:

1. מפריד חיצוני עם חריצים מיוחדים על פני השטח הפנימיים;
2. כלוב פנימי;
3. קפיצים הממוקמים על הכלוב החיצוני ונועדו לדחוף את הגלילים;
4. גלילים המעבירים מומנט על ידי חיכוך כאשר המצמד נעול.

במצמד מחגר, לשיניים יש מעצור בצד אחד, ולא חריצים על המשטח הפנימי של הטבעת החיצונית. במקרה זה, שתי הטבעות מקובעות עם תפס מיוחד, הנלחץ על הטבעת החיצונית על ידי קפיץ.

יתרונות וחסרונות

למצמד החריגה יש את היתרונות הבאים:

• הפעלה וכיבוי אוטומטית של המנגנון (המצמד אינו דורש פעולות בקרה);
• העיצוב של יחידות ומכלולים של מכונות מפושט בשל מנגנוני סיבוב חופשי;
• פשטות העיצוב.

שימו לב שמצמד המחגר אמין יותר ממכשיר הגליל.

יחד עם זאת, מנגנון הראצ'ט ניתן לתחזוקה, שלא כמו הרולר. ניסיון לתקן את מנגנון הגליל הוא בזבוז זמן מכיוון שהוא מכלול מקשה אחת. בדרך כלל, במקרה של תקלה, מותקן חלק דומה חדש. אל תשתמש בכלי פגיעה בעת התקנת מצמד רולר חדש מכיוון שהמנגנון עלול להיתקע.

מצמד החריגה אינו חף מחסרונות. החסרונות של מצמד עוקף רולר כוללים:

• לא מבוקר;
• יישור פיר מדויק;
• דיוק ייצור גדול יותר.

למנגנון הראצ'ט יש את החסרונות הבאים:

• החיסרון העיקרי הוא ההשפעה כאשר הכפתור מתחבר עם השיניים. מסיבה זו, לא ניתן להשתמש בסוג זה של גלגל חופשי ביישומים במהירות גבוהה או כאשר נדרשת תדר מיתוג גבוה.
• מצמד המחגר עובד עם רעש. שימו לב שיש כיום מנגנונים שבהם הכפתור, הנעה בכיוון השעון, אינו נוגע בגלגל המחגר ולכן אינו משמיע רעש.
• עקב עומסים גבוהים, השיניים של גלגל המחגר נשחקות והמצמד עצמו נכשל.

שימוש בקלאץ'

מנגנוני גלגל חופשי נמצאים בשימוש נרחב ביחידות של יצרנים שונים. מצמד הדריסה קיים ב:

• מערכות להתנעת מנועי בעירה פנימית (ICE): כאן מצמד החריגה הוא חלק מהמתנע. ברגע שהמנוע מגיע למהירות פעולה, המצמד מנתק ממנו את המתנע. ללא מצמד, גל הארכובה של המנוע עלול לפגוע במתנע;
• תיבות הילוכים אוטומטיות מהסוג הקלאסי: בהן מנגנון הגלגל החופשי הוא חלק מממיר המומנט, מכשיר האחראי על העברת ושינוי המומנט ממנוע הבעירה הפנימית לתיבת ההילוכים;
• גנרטורים - כאן המצמד פועל כאלמנט מגן, המגביל את העברת תנודות הפיתול מגל ארכובה של המנוע. בנוסף, המצמד מנטרל רעידות של רצועת האלטרנטור, מפחית את הרעש של הנעת הרצועה. באופן כללי, מנגנון החריגה כאן מאריך משמעותית את חיי הגנרטור.