Виды шарниров: Шарниры. Виды и применение. Принцип работы и особенности

Шарниры. Виды и применение. Принцип работы и особенности

Шарниры – подвижные соединения двух или более деталей, обеспечивающие выполнение ими вращательного движения относительно друг к другу. Являются узлом различных механизмов и простых конструкций, к примеру, дверных петель, карданной передачи автомобиля и т.д. Соединение, состоящее из последовательно скрепленных нескольких шарниров, называется кинематической цепью.

Шарниры являются неотъемлемой конструктивной частью механизмов, предусматривающих возможность вращения одной детали относительно оси или точки второй. Это движение возможно в одном или нескольких направлениях, что зависит от типа крепления. Механика такого соединения используется не только при производстве сложных механизмов. Она заложена в устройстве скелета любого высшего существа. Суставы локтя, кисти, колена работают по принципу шарнира. Скорей всего, именно анатомия послужила источником идей для разработки более сложных механизмов шарниров. Последние используются сейчас в разных направлениях, таких как автомобилестроение, производство промышленного оборудования, дверных петель и т. д.

Наличие шарнира в конструкции позволяет элементам соединенной пары перемещаться без изгибов, деформации или других конструктивных изменений. При этом сложность такого механизма напрямую влияет на ряд важных параметров:

• Уровень его сопротивления вращению.
• Шумность работы.
• Сила нагрева от трения.
• Принципа подачи смазки.

Уход за шарнирами

Шарнирный узел поддается сильному механическому трению. Для снижения износа соединенной пары требуется обеспечение ее смазки. В зависимости от сложности системы она подается вручную или автоматически. В упрощенных шарнирах, типа дверных петель, используется жидкое масло, которое достаточно нанести раз в несколько лет. Оно заполняет зазор между трущимися деталями и не стекает за счет гигроскопичности. У более сложных шарниров для снижения трения предусматриваются подшипники, покрываемые густыми смазками. Смазка наносится на их обойму с шариками или роликами. Устройства с этим типом обслуживания более тихие, долговечные, и меньше подвержены трению. Высокооборотистые машины предусматривают принудительную автоматическую подачу масла для смазки. Их трущиеся детали могут находиться в масляной ванне или подача масла выполняется путем принудительного нагнетания с обмыванием контактной пары.

Для обеспечения тихой стабильной работы шарнирного механизма требуется выполнение его периодического обслуживания согласно техническим рекомендациям. Это сопровождается помимо добавления или замены смазочных материалов, также установкой новых защитных кожухов и пыльников, если они предусмотрены конструктивно. Данные составляющие препятствуют попаданию между трущейся парой пыли, грязи или прочих абразивных частиц. Они предотвращают насыщению смазки стирающим абразивом, ускоряющим износ. Защитные элементы изготавливаются из резины, поэтому подвержены эффекту старения, особенно при контакте с солнечным светом и смазочными материалами. Как следствие они склонны к растрескиванию. В связи с этим периодически выполняется их замена.

Какие шарниры бывают

Современные механизмы состоят из разных типов шарниров.

Наиболее распространенными среди них являются следующие конструкции:

• Цилиндрическая.
• Шаровая.
• Шарнирная головка.
• Карданная.
• ШРУС.

Цилиндрическая

Это очень простой тип шарнира. В нем предусматривается вращение двух элементов вокруг общей оси. Примером такой конструкции выступают дверные петли. Данный механизм представляет собой 2 полых цилиндра, в которых внутри находится общий штырь, выступающий осью вращения.

Они оборачиваются вокруг него. Это очень простая конструкция, для изготовления которой достаточно применения только токарного станка. Прочие шарниры требуют сложного литья и большего количества металла, вследствие чего более дорогие.

Шаровая

Это также достаточно простая конструкция. Она представляет собой палец, заканчивающийся шаром. Тот помещается внутрь полости корпуса, имеющей сферическую форму. Палец с шаром в корпусе сохраняет возможность двигаться вокруг своей оси, а также менять угол уклона. То есть, механизм рассчитан на движение вокруг одной точки, а не оси, как в случае с цилиндрической конструкцией. Это очень распространенная шарнирная схема, применяемая в различных механизмах автомобиля, к примеру, элементах рулевого управления. Особенность шаровой опоры в том, что на нее можно прикладывать большое давление. Шар при этом за счет своей массивности отличается достаточно большой стойкостью к износу, интенсивность которого зависит от способа подачи смазки и ее характеристик.

Аналогичным образом работает фаркоп для подсоединения автоприцепа. В этом случае он сам выполняет функцию шаровой опоры, а ответная часть прицепа работает как корпус. Это крепление позволяет выполнять повороты при движении. При этом шаровый фаркоп компенсирует и отклонения по вертикальному углу.

Опора винт для мебели также работает по принципу шарового шарнира. За счет этого она может подстраиваться под любую плоскость пола, действуя в качестве автоматически регулируемой ножки. Использование устройства этого типа гарантирует максимальную устойчивость мебели, и правильное распределение от нее давления на пол. Подобную конструкцию можно увидеть и на прижиме многих винтовых струбцин, специализированных домкратов.

Шарнирная головка

Это достаточно распространенные шарниры, используемые в различных узлах автомобилей, а также сельскохозяйственной технике, в частности для выполнения крепления подвесного оборудования. Она представляет собой полый корпус со сквозным отверстием, внутрь которого вставляется просверленный шар. Крепление шарнира с другими механизмами выполняется за счет установки пальца в шар. Тот позволяет компенсировать изменение угла за счет вращения последнего в любом направлении.

Этот узел подвергается трению с прикладыванием большого давления, так как устанавливается на силовые тяги. В связи с этим он имеет более сложную систему смазки, чем прочие шарниры. Устройство оснащается пресс-масленкой, позволяющей заливать масло прямо между корпусом и шаром. За счет этого уровень трения и шум при поворотах головки снижаются.

Карданный

Это шарнир, состоящий из крестовины, стороны которой соединены с парой вилок. Каждая из них имеет продолжение в виде валов – ведущего и ведомого. Такую конструкцию можно встретить в автомобилях на карданном валу, передающем крутящий момент от коробки передач на задний мост.

Карданный шарнир позволяет передать крутящий момент с соединенным валом под углом. Он применяется там, где прямое соединение валом невозможно. Это несложный механизм, но все же имеющий свои недостатки. Чем больше угол создаваемый между валами, тем неравномернее вращение ведомого вала. Это вызвано применением крестовины. Даже если ведущий будет оборачиваться плавно с одной скоростью, то ведомый будет его опережать, а затем отставать в разные промежутки времени. Такая неравномерность вызывает ускоренный износ последующих механизмов, так как те по сути начинают работать рывками.

Технический недостаток обычного карданного шарнира устраняется использованием двух крестовин. В таком случае вторая компенсирует ускорение первой, затем первая перекроет отклонение скорости второй. Таким образом, непосредственно на последующие механизмы передаются плавные обороты.

ШРУС

Это также очень распространенный вид шарниров, применяемый в тех случаях, когда необходима передача крутящего момента на подвижный механизм, к примеру, ведущие передние колеса автомобиля. ШРУС – это аббревиатура, расшифровываемая как «шарниры равных угловых скоростей». Устройства этого типа имеют несколько популярных конструкций, среди которых самыми распространенными являются шариковый и трипод.

Шариковый шарнир представляет собой корпус в виде кольца, внутри которого размещается обойма. Между ними закладываются стальные шарики, аналогичные что и в подшипниках, удерживаемые сепаратором. Корпус ШРУС соединяется с одним валом, второй стыкуется со вторым посредством штифтов. При изменении угла относительно друг друга, внутри узла происходит перекатывание шариков, и перенастройка крепления.

Трипод состоит из трех роликов, размещенных в массивной стальной чаше корпусе. К последнему присоединен один вал, а к самому шарниру с опорными роликами по бокам второй. За счет этого при вращении ведущего вала оборачивается и ведомый. При этом в случае изменения угла между ними произойдет смещение благодаря роликам, выступающими тремя точками опоры. Это позволит передавать крутящий момент при любом положении скрепляемых механизмов относительно друг к другу.

Положительной стороной ШРУС обоих типов выступает их свойство компенсации больших углов отклонения. Однако их недостаток в дороговизне производства и сложности подгонки составляющих частей. Наиболее эффективными в плане компенсации углов и дорогими являются шариковые шарниры. Триподы более простые и доступные. Они используются на легковых автомобилях, не рассчитанных на перевозку тяжестей. Под сильной нагрузкой их ролики изнашиваются быстрее. Существуют и прочие типы ШРУСов, но они не нашли столь широкого промышленного применения.

Похожие темы:

• Редуктор. Виды и устройство. Применение и работа. Особенности
• Доводчик. Типы и работа. Применение и обслуживание. Особенности
• Шестерни. Виды и применение. Особенности и материал изготовления
• Блоки и ролики. Виды и применение. Особенности и отличия
• Полиспаст. Виды и устройство. Применение и особенности

Металлические стальные шарниры: виды, конструкция, где используются

19 января 2022

Просмотров: 400

Металлические стальные шарниры: виды, конструкция, где используются

Стальные шарниры – это узлы, предназначенные для подвижного соединения деталей и плоскостей (двух и более). К этой категории относится целая группа самых разных шарниров, которые различаются конструкцией, размерами, принципом подвижности и другими характеристиками. Металлические шарниры используются в качестве дверных петель, являются составным элементов складных механизмов, применяются в конструкции разнообразного оборудования. Для обеспечения максимальной подвижности, когда нужно обеспечить движение в более чем двух плоскостях, можно установить несколько стальных шарниров последовательно. Такое соединение называют кинематической цепью.

Виды металлических шарниров

Существует множество разновидностей стальных шарниров, которые по типу конструкции можно разделить на следующие группы:

• цилиндрические,
• шаровые,
• карданные,
• ШРУС,
• шарнирные головки.

Рассмотрим подробнее каждый из видов металлических шарниров.

Цилиндрические шарниры

Стальные шарниры цилиндрического типа имеют максимально простую конструкцию. Вращение осуществляется за счет штыря, на который насажены полые цилиндры, которые могут свободно или с ограничением проворачиваться вокруг него.

Самый яркий пример цилиндрического металлического шарнира – дверная петля.

Шаровые шарниры

Конструкция шаровых стальных шарниров также проста, поэтому изделия отличаются большим сроком службы и высокой надежностью. Вращение обеспечивается за счет пальца с шаром на конце, который размещен внутри полой сферы.

Шаровые металлические шарниры могут выдерживать высокие нагрузки без разрушения. Преимуществом подобных механизмов является возможность менять угол наклона, получая широкий спектр движения. Стальные шарниры шарового типа зачастую используются в конструкциях машин и механизмов.

Карданные шарниры

Карданные металлические шарниры имеют вид крестовины, которая удерживает две вилки. Каждая вилка в свою очередь соединена с ведущим или ведомым валом. За счет такой конструкции стальные шарниры способны передавать крутящий момент. Эта их функция нашла широкое применение в машинах, автомобилях и самых разнообразных устройствах.

ШРУС

Металлические шарниры этой категории также служат для передачи крутящего моменты, как и карданные, но в отличие от них передают вращательное движение на подвижные элементы. Корпус стальных шарниров типа ШРУС состоит из двух вращающихся половин, между которыми укладываются шарики или ролики, разделенные сепараторами, как в подшипниках.

Шарнирная головка

Шарниры из стальных сплавов с подвижной головкой используются в различных механизмах и являются конструктивными элементами спецтехники и легковых автомобилей. Изделие представляет собой корпус с полостью, внутрь которой помещен шар с отверстием. В отверстие шара вставляется палец, и за счет этого обеспечивается вращение в широком диапазоне направлений.

Ранее мы писали о том, что такое пожарные автоцистерны и какие они бывают. 

Гомсельмаш презентовал новые модели техники 20 июня 2014

Томские ученые научились очищать воду от нефти 01 июня 2015

Тракторы ЧТЗ отправились покорять Арктику 12 августа 2014

Фермеров Молдовы освободят от НДС на импорт сельхозтехники 23 мая 2014

Бульдозер гусеничный: как выбрать надежную технику

Какие бывают трактора: фото, классификация и виды

Самое интересное о спецтехнике читайте в разделе «Новости спецтехники»!

Свежие новости

Новые КамАЗы представили на выставке «День поля-2022» 28 августа 2022

Завод «Нижегородец» простаивает: почти 98 % сотрудников отпустили по домам 30 апреля 2022

Кировец К-7М получит автопилот на базе ИИ 04 февраля 2022

Cummins Inc и Isuzu Motors разрабатывают среднетоннажный грузовик с нулевым уровнем выбросов 01 февраля 2022

Китайский производитель CNH Industrial разрабатывает новый гибридный трактор

18 января 2022

Первые полностью автономные тракторы John Deere поступят в продажу до конца года 16 января 2022

В Саратовской области начнут производить дорожную спецтехнику 17 сентября 2021

Последние статьи

Виды газовых горелок для котлов отопления 09 марта 2023

Весы на ковш экскаватора: выбираем подходящую систему взвешивания 07 марта 2023

Список оборудования для автосервиса: самые необходимые инструменты 16 февраля 2023

Газгольдер-резервуар: как устроен, какой лучше — наземный или подземный 04 февраля 2023

Какое масло в гидравлическом подъемнике: что и как часто заливать 21 декабря 2022

Вы здесь:  
1. Главная
2. Промышленность и оборудование
3. Металлические стальные шарниры: виды, конструкция, где используются

10 типов петель, которые должен знать каждый домашний мастер

Ременная петля

1/10

Петли с ремешком — это привлекательный способ повесить ворота и очень большие двери, например, в сарае или на входе в аналогичном стиле. Изготовленные из всех типов материалов, от нержавеющей стали до латуни, они могут быть просто функциональными или искусно декоративными. Петли для ремешков производятся в тяжелых, легких и даже чисто декоративных вариантах, известных как петли для фиктивных ремешков.

remodelista.com

Стыковая петля

2/10

Петли встык, или врезные петли, обычно встречаются на дверях жилых домов. Обычно используемые в наборах по три или четыре, они врезаны как в дверь, так и в раму и соединены вместе штифтом, который может быть съемным или несъемным.

readwatchdo.com

Подпружиненный шарнир

3/10

Нужно, чтобы дверь автоматически закрывалась за вами? С этой задачей справится подпружиненный шарнир. Эти петли могут быть сконфигурированы так, чтобы держать петлю открытой или закрытой с разной степенью натяжения. Пружинные петли часто требуются кодом на входах в бассейны или гаражи.

какibuiltmyownpool.com

Скрытая петля

4/10

Скрытые петли чаще всего используются на дверцах шкафов и мебели. Как следует из названия, их нельзя увидеть снаружи шкафа. Скрытые петли могут быть самозакрывающимися и, как правило, полностью регулируемыми по наклону и крену с помощью двух винтов на каждой петле.

interiordesign.net

Петля для фортепиано

5/10

Петли для фортепиано, также известные как непрерывные петли, получили свое название из-за их первоначального использования на длинных крышках фортепиано. Однако петли для фортепиано больше не предназначены только для фортепиано. Они превосходны везде, где требуется длинная петля, например, на скамье для хранения или ящике для игрушек.

startwoodworking.com

Смещенная петля

6/10

Смещенная петля позволяет легко и недорого расширить дверной проем. Петля откидывается и выдвигает дверь из проема, в некоторых случаях увеличивая ширину прохода до двух дюймов. Эти несколько дюймов имеют большое значение, если вы пытаетесь создать более удобный доступ для инвалидной коляски или ходунков.

ideamobility.com

Накладная петля

7/10

Накладные петли складываются сами в себя, уменьшая общую толщину. Они часто используются в кухонной мебели, чтобы дверцы располагались на одном уровне с лицевой стороной шкафа.

yahoo.com

Петля для скрытого ствола

8/10

Скрытая или скрытая цилиндрическая петля — отличный выбор для крепления крышек к коробкам. Просто просверлите отверстие подходящего размера и вставьте петлю. Когда коробка закрыта, петля совершенно невидима с любой стороны.

sandal-woodsblog.com

Петля ножничная

9/10

Петля-ножницы может подниматься или опускаться и используется для управления открытием фасадов шкафов, а также крышек таких вещей, как кедровые сундуки, корзины, ящики для инструментов и крышки радиаторов. Шарнир открывается и удерживается под заданным углом, требуя приложения давления, чтобы снова закрыться.

usifaz.com

Петля для ворот

10/10

Для чего-то с высокой радиальной нагрузкой, например, металлических или деревянных ворот, может понадобиться петля для ворот. Шарнир содержит L-образный болт, который вставляется в цилиндр, прикрепленный к затвору. Засов вращается в стволе, открывая и закрывая дверь.

billetbarns.com

Не пропустите!

Если у вас есть деньги, чтобы нанять разнорабочего для каждой домашней беды, вперед. Но если вы хотите сохранить свои деньги и проявить некоторую самодостаточность, попробуйте эти умные продукты, которые решают миллион и одну маленькую проблему по дому. Иди сейчас!

Руководство для начинающих по изучению 8 различных типов петель: какие вам нужны?

Возможно, вы удивитесь, узнав, что петли не подходят для всех — они бывают разных форм и размеров.

Шарнир — это внешнее соединение, которое скрепляет два предмета вместе, позволяя двигаться в ограниченном объеме. Элементы дизайна интерьера, в которых используются петли, обычно вращаются относительно друг друга вдоль фиксированной оси. Однако большинство шарниров допускают вращение только в одной плоскости вокруг центральной оси.

Определение того, какой тип петли вам нужен для установки двери, окна, наружных ставней, ворот или других приспособлений, зависит от того, для чего и где/как нужно установить петлю.

Вот список восьми самых популярных типов петель, используемых сегодня, и их наиболее частое применение:

1. Петля встык

Это очень распространенные петли. Они обычно используются для всего: от шкафов до дверей, окон и многих других видов мебели. Также известные как «врезные» петли, стыковые петли, которые используются в помещении, обычно изготавливаются из стали, а те, которые используются на открытом воздухе, обычно изготавливаются из латуни или нержавеющей стали для уменьшения коррозии.

2. Петля для бочек

Шарниры для бочек получили свое название, потому что они напоминают бочки. Эти петли обычно используются для ворот и там, где нагрузка на их радиус будет относительно небольшой.

3. Петля для пианино

Неудивительно, что петли для пианино чаще всего позволяют открывать крышки пианино. Их также называют «непрерывными» петлями, потому что они обычно проходят по всей длине плоского края фортепиано. Другие распространенные области применения включают душевые двери, ящики для инструментов и складные перегородки.

4. Петля-бабочка

Эти петли выглядят так, как следует из их названия — боковые стороны развернуты, как бабочка, вокруг центрального штифта. Это означает, что петли могут быть очень декоративными. Петли-бабочки и другие петли часто видны, например, на коробках, портфелях или шкафах. Кроме того, петли-бабочки доступны в различных вариантах отделки, цвета и материала.

5. Петля заподлицо

Эти петли напоминают петли встык; однако у них есть лист, который помещается внутри своего партнера. Петли заподлицо полезны, когда вы не хотите оставлять зазор между дверью и ее рамой. Одним из недостатков скрытых петель является то, что они часто менее долговечны, чем петли встык, и лучше всего подходят для легких шкафов, дверей и шкафов.

6.

Шарнирная петля

Шарнирные петли идеальны, когда вы не хотите видеть петлю, например, на накладной двери. Как работают эти петли, одна сторона крепится к верхней части двери, а другая — к нижней. Вы можете приобрести как легкие, так и прочные шарнирные петли. Еще одним уникальным преимуществом шарнирных петель является то, что они позволяют дверям открываться в обоих направлениях.

7. Пружинная петля

Пружинные петли часто используются для закрывания дверей. Обычно для надежного закрывания требуются две петли. Как следует из названия, в пружинных петлях используется пружина, позволяющая двери закрываться самостоятельно после открытия.

8. Петля для ворот

Как следует из названия, петли для ворот идеально подходят для ворот и могут быть как тяжелыми, так и легкими. Петли для ворот (также известные как «ленточные» петли) часто изготавливаются из различных материалов, включая латунь, бронзу, нержавеющую сталь и другие материалы. Кроме того, петли для ворот доступны как в L-образном, так и в самозакрывающемся исполнении.