Kolejne zgłaszane przez Was mechanizmy będą dopisywane do pierwszego postu. Liczę na Wasz udział, mi bardzo brakowało takiego spisu kiedy byłem świeżo upieczonym Lugpolowiczem
LEKSYKON MECHANIZMÓW
dyferencjał - czyli mechanizm różnicowy. Kompensuje różnicę prędkości obrotowej półosi kół osi napędowej podczas pokonywania przez nie torów o różnych długościach. Mówiąc prościej, łączy dwie półosie pozwalając przekazywać na nie napęd z różną prędkością. W przypadku pojazdów z napędem na więcej niż jedną oś może występować także dodatkowy centralny (międzyosiowy) mechanizm różnicowy kompensujący różnicę prędkości obrotowej pomiędzy osiami napędowymi. Zapobiega to wytwarzaniu się zbędnych naprężeń w układzie przeniesienia napędu, które przyczyniają się do szybszego zużycia opon, przekładni oraz mogą prowadzić do ukręcenia półosi. Zjawisko to występuje głównie podczas pokonywania zakrętów, jazdy po nierównym terenie itp.
Prędkość dyferencjału równa jest średniej prędkości obu jego półosi. Kiedy obie półosie są równo obciążone, koło w środku dyferencjału nie obraca się (po lewej), a kiedy jedna z półosi się blokuje napęd przekazywany jest na drugą (po prawej).
Z działaniem dyferencjału wiąże się problem utraty napędu przez uślizg - czyli sytuacji kiedy poślizg jednego koła lub oderwanie go od podłoża powoduje przekazanie na nie całego napędu z dyferencjału, i w rezultacie zatrzymanie drugiego koła, mającego kontakt z podłożem. Aby temu zapobiec stosuje się tzw. szpery - więcej pod hasłem szpera.
Firma Lego produkuje gotowe dyferencjały w dwóch wariantach: starszym (po lewej) i nowszym, dającym się blokować przy pomocy driving ringa (po prawej).
dźwignia - patrz dźwignie.
Haldex - rodzaj samoblokującego się sprzęgła opatentowanego i produkowanego przez szwedzką firmę o tej samej nazwie. Stosowany jako centralny mechanizm różnicowy dla optymalnego rozdzielenia momentu obrotowego pomiędzy przednią i tylną oś napędzaną. Jego działanie wykorzystuje pompę hydrauliczną i przekładnie zalewane, dlatego jest nie do odtworzenia przy pomocy klocków. Schemat i opis działania można znaleźć tutaj.
mechanizm krzywkowy - mechanizm wykorzystujący mimośrodowe elementy o specjalnym kształcie (tzw. krzywki) do chwilowej zmiany położenia jednej części względem innej (po lewej). Firma Lego produkuje gotowe krzywki oznaczone numerem 6575 (po prawej).
mechanizm maltański - nazywany także kołem genewskim; przekładnia zamieniająca stały ruch obrotowy w przerywany ruch obrotowy, co ma zastosowanie w zegarach i wielu urządzeniach automatycznych. Występuje w wielu wariantach z których wyróżnić należy podstawowy (po lewej) i z zazębieniem wewnętrznym (po prawej). Choć firma Lego nie wytwarza gotowych zębatek pozwalających na stworzenie takiej przekładni, prawdopodobnie da się ją zbudować łącząc mniejsze elementy.
mechanizm różnicowy - patrz dyferencjał.
mimośród - tarcza której środek obrotu nie pokrywa się z osią wału na której jest osadzona. Służy do zamiany ruchu obrotowego na posuwisto-zwrotny lub wahadłowy i najszerzej wykorzystywany jest w parowozach, do napędzania pompy lub zaworu suwnego. Składa się najczęściej z mniejszej tarczy która obracając się przekazuje ruch za pomocą sztywnego cięgła na większą tarczę (lub jej wycinek). Większa tarcza z uwagi na różnicę w promieniu nie wykonuje wtedy pełnego obrotu w jedną stronę, lecz częściowy obrót w jedną stronę a potem powrót w drugą.
Poniżej widać prosty mimośród z klocków. Czerwony wał obraca się napędzając szarą tarczę, która przez niebieskie cięgło przekazuje ruch na czarny liftarm, zastosowany tu jako wycinek większej tarczy (cała nie jest potrzebna). W efekcie zielony wał, na którym liftarm jest osadzony, będzie miał ruch nie obrotowy, ale wahadłowy. Natomiast po prawej stronie nieco inna konstrukcja mimośrodu wprawia czarną belkę w ruch posuwisto-zwrotny.
odśrodkowy regulator obrotów - zwany też sprzęgłem odśrodkowym, mechanizm automatycznie ograniczający prędkość obrotową dzięki sile odśrodkowej. Wynaleziony na potrzeby maszyn parowych, składa się z ciężarków obracających się wokół osi napędowej, które przemieszczają się po osiągnięciu prędkości granicznej. Powoduje to wysprzęglenie napędu i zmniejszenie prędkości osi. Poniżej klasyczny regulator stosowany w maszynach parowych, jego model z klocków z dodatkiem innych części zbudował moris
reduktor - przekładnia o określonym przełożeniu zwalniającym. Służy do zwiększania redukcji napędu w sytuacjach wymagających większej siły napędowej. Występuje zwykle w mostach napędowych lub jako dodatkowy element skrzyni biegów. Reduktory z klocków spotyka się dość rzadko, a jeśli już to zwykle opisywane są jako dwustopniowe skrzynie biegów. Najbardziej interesujące rozwiązania, oba z zastosowaniem driving ringów, przedstawił Kubrick (po lewej) i Zoli (po prawej):
retarder - czyli zwalniacz lub hamulec długotrwałego działania, służy do długotrwałego hamowania pojazdu lub elementów maszyny. Wykorzystywany w ciężkich pojazdach gdzie tradycyjne hamulce szybko się grzeją, pozwala spowalniać np. zjazd w dół. Jako retarder stosuje się różne urządzenia rozproszające energię hamującego pojazdu, które są mniej skuteczne niż hamulce (nie zarzymują pojazdu całkowicie) ale nie wykorzystują do działania tarcia, a tym samym nie nagrzewają się.
scotch yoke - patrz szkockie jarzmo.
skrzynia biegów - patrz skrzynie biegów.
stojan - zespół nieruchomych elementów otaczających wirujący wokół stałej osi wirnik. Najczęściej stosowany w pompach, sprężarkach, wentylatorach, dmuchawach, maszynach elektrycznych, silnikach, prądnicach i turbinach. Wykorzystywany n.p. w modelach poduszkowców z klocków autorstwa Pixela do osiągnięcia nadciśnienia wokół wirnika.
substraktor - mechanizm łączący dwa silniki, wykorzystywany do napędu pojazdów gąsienicowych. Jeden z silników substraktora napędza osie z niego wychodzące (zwykle dwie) w tym samym kierunku, drugi w kierunkach przeciwnych. Dzięki temu jeden silnik napędza cały pojazd a drugi skręca, i oba mogą pracować jednocześnie pozwalając wykonywać skręty z różną szybkością i zwrotnością. Substraktor może łączyć dwa różne silniki, choć działa najlepiej kiedy oba stawiają taki sam opór. Istnieje kilka wariantów jego konstrukcji choć wszystkie wykorzystują dwa równoległe dyferencjały. Oto jeden z nich:
sumator - połączenie dwóch silników dyferencjałem, tak że silniki napędzają półosie wchodzące do dyferencjału a napęd jest wyprowadzany po jego obudowie. Pozwala napędzać jedną oś za pomocą dwóch, niekoniecznie identycznych silników, i funkcjonuje nawet jeśli jeden z nich się zatrzyma. Poniżej sumator Pixela (zielony kolor oznacza output):
szkockie jarzmo - (ang. Scotch yoke) odmiana mimośrodu w której obracający się wał napędowy nadaje ruch posuwisto-zwrotny wałowi napędzanemu, za pośrednictwem bolca przesuwającego się w szczelinie tego wału.
szpera - (od niem. Sperrdifferenzial) odmiana mechanizmu różnicowego o konstrukcji zapobiegającej przekazywaniu całości momentu napędowego na jedno koło. Wyróżniamy dwa typy szper: blokowany mechanizm różnicowy i mechanizm o ograniczonym uślizgu. Typ pierwszy posiada dyferencjał z dołączaną blokadą która po włączeniu eliminuje jego działanie, tak że oś z zablokowanym dyferencjałem zachowuje się wtedy jak zwykła oś sztywna. Typ drugi to dyferencjał zmodyfikowany w ten sposób żeby nie dopuszczał do dłuższego przekazywania całego napędu na tylko jedno koło. Jego działanie jest automatyczne i bardziej efektywne od zupełnej blokady, która powoduje powstawanie dużych oporów na kołach, jest jednak znacznie bardziej skomplikowany. Dwa najczęściej stosowane rozwiązania drugiego typu to Haldex i TorSen. Rozwiązanie pierwszego typu z driving ringiem w roli blokady widać poniżej:
TorSen - (od ang. TORque SENsing) samoblokujący się mechanizm różnicowy, szczególna odmiana szpery montowana w samochodach dla optymalnego rozdzielenia momentu obrotowego pomiędzy oś przednią i tylną lub między koła jednej osi. Szerszy opis i przykładowy model z klocków - patrz dyferencjał TorSen.
wariator - inaczej przekładania bezstopniowa, służy do płynnej zmiany przełożenia między dwiema wartościami granicznymi. Zwykle ma formę dwóch krążków stożkowych połączonych przesuwanym pasem (takie rozwiązanie wymyślił już da Vinci). Warto odnotować że niektóre konstrukcje z klocków działają jak wariator osiągając efekt bezstopniowości przez użycie dyferencjałów - np. bezstopniowa skrzynia biegów Mischy van Beek.
wielokrążek - patrz wielokrążki.
