Liên kết&Đòn bẩy - Nền tảng

Cơ chế liên kết cơ học có khả năng chuyển đổi một lực thành một lực khác, cũng như chuyển hướng sang hướng khác hoặc chuyển động.

Khi hai hoặc nhiều đòn bẩy được kết nối với nhau, chúng tạo thành cái gọi là liên kết. Liên kết là một cơ chế truyền chuyển động và lực giữa các đòn bẩy. Bằng cách kết nối đòn bẩy với nhau, chúng ta có thể tạo ra một loạt các liên kết khác nhau với các thuộc tính và ứng dụng khác nhau.

Một liên kết đơn giản là một liên kết có thể được tạo ra bằng cách kết nối các đòn bẩy với nhau. Các liên kết này được thiết kế để thay đổi hướng chuyển động và kích thước của lực tác dụng. Ví dụ, nếu chúng ta kết nối hai đòn bẩy với một điểm xoay, chúng ta có thể tạo ra một cơ chế kéo cơ bản. Khi chúng ta ép hai đòn bẩy lại với nhau, chuyển động được chuyển đến điểm xoay, khiến lưỡi kéo di chuyển theo hướng ngược lại. Sự kết nối đơn giản này cho phép chúng ta áp dụng lực theo một hướng và chuyển đổi nó thành các hướng chuyển động khác nhau.

Các loại liên kết khác có thể được thiết kế để khuếch đại hoặc giảm lượng lực tác dụng. Bằng cách thay đổi chiều dài và vị trí của thanh kết nối, chúng tôi có thể kiểm soát lợi thế cơ học của hệ thống. Điều này rất hữu ích trong một loạt các ứng dụng, từ các máy đơn giản như kéo đến các máy móc phức tạp được sử dụng trong sản xuất và kỹ thuật.

Chuyển động ngược của cơ chế liên kết

Chuyển động ngược là chuyển động của phần tử đầu ra theo hướng ngược lại với phần tử đầu vào. Điều này xảy ra khi các yếu tố đầu vào và đầu ra được kết nối thông qua các liên kết thay đổi hướng chuyển động.

Ví dụ, hãy xem xét một thanh đơn giản được gắn vào một liên kết có thể thay đổi hướng chuyển động. Nếu chúng ta nhấn thanh điều khiển xuống, thanh kết nối sẽ truyền chuyển động đến phần tử đầu ra để nó di chuyển theo hướng ngược lại. Đây là chuyển động ngược vì phần tử đầu ra di chuyển theo hướng ngược lại với phần tử đầu vào.

Chuyển động ngược rất hữu ích trong nhiều ứng dụng, nơi chúng ta cần chuyển động và lực theo các hướng khác nhau. Các liên kết có thể được thiết kế để tạo ra các loại chuyển động ngược khác nhau, bao gồm chuyển động song song và chuyển động quay. Cơ chế liên kết chuyển động song song giữ cho phần tử đầu ra song song với phần tử đầu vào, trong khi cơ chế liên kết chuyển động Crank chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính.

Hiểu được chuyển động ngược và làm thế nào để tạo ra chuyển động ngược với các liên kết là rất quan trọng để thiết kế và xây dựng máy móc và hệ thống cơ khí. Bằng cách sử dụng các liên kết để kiểm soát hướng và lượng chuyển động và lực, chúng tôi có thể tạo ra các máy hiệu quả cao đáp ứng một loạt các nhu cầu và ứng dụng.

Chuyển động song song hoặc đẩy/kéo liên kết

Liên kết chuyển động song song, còn được gọi là liên kết đẩy và kéo, là một liên kết cơ học được thiết kế để duy trì khoảng cách không đổi giữa các yếu tố đầu vào và đầu ra. Điều này có nghĩa là khi phần tử đầu vào di chuyển, phần tử đầu ra di chuyển theo hướng ngược lại trong khi vẫn song song với phần tử đầu vào.

Liên kết đẩy và kéo thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi phải truyền chuyển động tuyến tính mà không thay đổi hướng. Một ví dụ phổ biến là vận hành cửa trên cao hoặc cổng. Thanh trượt và kéo được sử dụng để kết nối cổng hoặc cổng với động cơ, vì vậy khi động cơ được kích hoạt, cổng hoặc cổng di chuyển theo đường thẳng mà không bị nghiêng hoặc xoay.

Các liên kết thúc đẩy có thể được thiết kế bằng cách sử dụng nhiều cơ chế khác nhau, bao gồm đòn bẩy, dây chuông, và thanh. Nói chung, các liên kết này có hiệu quả nhất khi chúng được thiết kế với một cách bố trí cân bằng, có nghĩa là các yếu tố đầu vào và đầu ra được cách nhau từ các điểm pivot của liên kết. Điều này giúp đảm bảo rằng chuyển động đầu ra là mịn và nhất quán.

Nhìn chung, liên kết thúc đẩy hoặc liên kết chuyển động song song là một công cụ quan trọng cho các kỹ sư và nhà thiết kế cần tạo chuyển động tuyến tính trong một loạt các ứng dụng. Chúng tương đối đơn giản với thiết kế và sản xuất, và có thể được điều chỉnh để đáp ứng một loạt các nhu cầu và yêu cầu.

 Kết nối chuông điện tử

Liên kết chuông là một loại liên kết cơ học được sử dụng để truyền chuyển động và ép xung quanh các góc hoặc các chướng ngại vật. Nó bao gồm hai cánh tay được kết nối tại một điểm pivot, với một cánh tay đóng vai trò là phần tử đầu vào và cánh tay kia phục vụ như là nguyên tố đầu ra. Điểm pivot thường nằm ở góc của chướng ngại vật mà liên kết cần bỏ qua.

Kết nối chuông thường được sử dụng trong máy móc và hệ thống cơ học nơi không gian bị giới hạn hoặc trong đó chuyển động cần được truyền đi xung quanh các chướng ngại vật. Chúng đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng mà các yếu tố đầu vào và đầu ra cần được định hướng theo các hướng khác nhau.

Một ví dụ phổ biến của một liên kết chuông là trong hệ thống lái của một chiếc xe. Cột lái xoay một trục ngang nối với một chuông chuông, sau đó truyền chuyển động xung quanh một góc với một cái chuông chuông khác nối với cánh tay lái trên các bánh trước. Điều này cho phép bánh xe rẽ trái hoặc phải để đáp ứng với chuyển động của cột lái.

Bell crank linkages có thể được thiết kế theo nhiều hình dạng và kích cỡ để đáp ứng các nhu cầu và yêu cầu khác nhau. Chúng có thể được sử dụng để truyền chuyển động và lực trên một khoảng cách ngắn hoặc trên một khoảng cách dài hơn với nhiều điểm pivot. Nhìn chung, liên kết chuông là một công cụ quan trọng cho các kỹ sư và nhà thiết kế cần tạo ra chuyển động và lực truyền dẫn xung quanh các chướng ngại vật hoặc trong không gian hạn chế.

Máy liên kết xếp hạng và trượt băng

 Một liên kết và trượt thanh (tiếng Anh: crank and slider linkage) là một loại liên kết cơ học được sử dụng để chuyển đổi chuyển động quay sang chuyển động tuyến tính. Các liên kết bao gồm một crank, là một đòn bẩy quay, và một thanh trượt, là một khối mà di chuyển ngược lại theo một đường thẳng.

Dây crank và thanh trượt hoạt động bằng cách kết nối crank với thanh trượt bằng một thanh kết nối. Khi crank quay, nó đẩy và kéo gậy kết nối, từ đó di chuyển thanh trượt trở lại và ra trong một đường thẳng.

Các liên kết và thanh trượt được sử dụng phổ biến trong máy móc và hệ thống cơ học nơi cần thiết chuyển động qua lại. Một ví dụ phổ biến của một liên kết và trượt thanh trượt là trong động cơ của một chiếc xe hơi. Các pit-tông trong động cơ được kết nối với trục hộp sọ với các thanh kết nối, chuyển động chuyển động quay của trục sọ thành chuyển động qua lại của các piston.

Các liên kết và thanh trượt cũng có thể được sử dụng trong một loạt các ứng dụng khác, chẳng hạn như trong máy bơm, máy nén và máy móc công nghiệp. Chúng có thể được thiết kế với các cấu hình xếp hạng và trượt khác nhau để đạt được độ dài, tốc độ và lực khác nhau khác nhau.

Nhìn chung, liên kết và liên kết trượt là một công cụ quan trọng cho các kỹ sư và nhà thiết kế cần tạo ra chuyển động tuyến tính từ chuyển động quay. Bằng cách kết nối một crank thành một thanh trượt với một thanh nối kết nối, sự liên kết này cho phép chuyển đổi hiệu quả chuyển động quay sang chuyển động tuyến tính.

Liên kết tradle

Một liên kết treadle là một loại liên kết cơ học được sử dụng để chuyển đổi chuyển động tuyến tính của một treadle, hoặc bàn đạp bàn chân, thành một loại chuyển động khác, chẳng hạn chuyển động quay hoặc chuyển động qua lại. Liên kết bao gồm một loạt các đòn bẩy và ống dẫn truyền chuyển động của treadle đến phần tử đầu ra.

Liên kết Tread thường được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như máy may, máy dệt và các loại máy móc khác, trong đó điện chân được sử dụng để vận hành máy.

Nguyên tắc cơ bản của liên kết bàn đạp là nó đẩy liên kết xuống hoặc các loại yếu tố đầu vào khác khi bàn đạp chân được nhấn. Yếu tố đầu vào này sau đó truyền chuyển động đến một loạt các đòn bẩy và trục chuyển đổi chuyển động tuyến tính của bàn đạp thành các loại chuyển động khác nhau.

Một ví dụ phổ biến của liên kết bàn đạp là trong một máy may. Khi người vận hành bước xuống bàn đạp chân, liên kết sẽ di chuyển về phía trước và phía sau. Liên kết này được gắn vào một đòn bẩy xoay và truyền chuyển động đến một trục quay. Trục quay sau đó lái kim lên xuống để cho phép người vận hành khâu vải lại với nhau.

Liên kết bàn đạp có thể được thiết kế theo nhiều cấu hình khác nhau để đạt được các loại chuyển động và đầu ra lực khác nhau. Chúng cũng có thể được thiết kế để có tỷ lệ chuyển động đầu vào/đầu ra khác nhau, do đó cho phép người vận hành kiểm soát tốc độ và cường độ của chuyển động đầu ra.

Góc trong thanh kết nối

Khi sử dụng đòn bẩy, điều quan trọng là phải hiểu góc giữa cánh tay đòn bẩy và hướng của lực và vị trí của điểm tựa. Góc giữa cánh tay đòn bẩy và hướng của lực được gọi là góc lợi thế cơ học và nó có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả và hiệu quả của hệ thống đòn bẩy.

Thông thường, lợi thế cơ học của hệ thống đòn bẩy được xác định bởi tỷ lệ chiều dài của cánh tay đòn bẩy ở hai bên của điểm tựa. Cánh tay đòn bẩy dài hơn sẽ mang lại lợi thế cơ học lớn hơn, cho phép sử dụng lực nhỏ hơn để đạt được cùng một khối lượng công việc. Tuy nhiên, góc độ lợi thế cơ học cũng đóng một vai trò trong hiệu quả của hệ thống đòn bẩy.

Khi góc lợi thế cơ học quá nhỏ, hệ thống đòn bẩy có thể không tạo ra đủ lực để vượt qua lực cản tác động lên nó. Điều này có thể dẫn đến hệ thống đòn bẩy không hiệu quả hoặc không hiệu quả. Mặt khác, khi góc lợi thế cơ học quá lớn, hệ thống đòn bẩy có thể yêu cầu đầu vào lực lớn hơn mức cần thiết, dẫn đến lãng phí năng lượng và công sức.

Hiểu được góc độ của từng cách bố trí đòn bẩy cho phép các kỹ sư và nhà thiết kế tối ưu hóa lợi thế cơ học của hệ thống đòn bẩy, tối đa hóa hiệu quả và hiệu quả của nó. Bằng cách lựa chọn cẩn thận vị trí của điểm xoay và chiều dài của cánh tay đòn bẩy, họ có thể thiết kế một hệ thống đòn bẩy phù hợp với nhu cầu và yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Điều này giúp giảm sức mạnh cần thiết để thực hiện nhiệm vụ, tiết kiệm năng lượng và cải thiện hiệu suất tổng thể.

Trong hình trên, góc trên cùng là 30 °, vì vậy góc bên trong thay thế của đáy cũng là 30 °

Trong hình dưới đây, các góc A, B và C của các liên kết song song có thể được tính toán

•  Góc A=115 độ ở trên, khớp với 115 độ ở góc Z.
• Cả A và B đều nằm trên một đường ngang, vì vậy 115 độ+B=180 độ.
• B và C khớp nhau ở góc Z, vì vậy cả B và C đều là 65 độ.

Máy tính thanh kết nối song song

Để xem bài đăng trên blog của chúng tôi về các loại liên kết khác nhau, vui lòng nhấp vào liên kết bên dưới

Các loại blog liên kết khác nhau