Дамжуулагч

Араат дамжуулагч

Дамжуулагч нь машины эд хэсэг бөгөөд хөдөлгөөний хэмжээг түүний тусламжтайгаар өөрчилнө. Энэ хөдөлгөөний өөрчлөлтөд хүч болон эргэлтийн момент чухал үүрэгтэй.^[1] Өөрчлөгдөж байгаа хөдөлгөөн нь ихэнхдээ эргэх хөдөлгөөн байна.

Автомашины механик хурдны хайрцаг болон цагны араат механизм нь ихэвчлэн шүдэт дугуйн дамжуулга байх ба энэ нь дамжуулагчийн зөвхөн нэг л төрөл нь юм.^[2]

Дамжуулагчийн төрөл

Хатуу эд ангиас (хатуу биет) бүрдэх дамжуулагчийг механик дамжуулагч гэж нэрлэнэ. Шингэний оролцоотой дамжуулагчийг урсгалын дамжуулагч эсвэл гидравлик дамжуулагч хэмээн нэрлэнэ. Мөн цахилгаан генератор болон цахилгаан моторын удирдлагад дамжуулагчийн үүрэг хэрэгтэй байх бөгөөд түүнийг цахилгаан төхөөрөмжийн дамжуулагч гэнэ.

• Тахир дамжуулагч
• Тахир замт дамжуулагч
• Дугуйт дамжуулагч (араат дугуйн дамжуулагч болон үрэлтэт дугуй дамжуулагч)
• Эргэх дамжуулагч (туузан дамжуулагч)
• Шурган дамжуулагч
• Түгжих дамжуулагч

Тодорхойлолт

Автомашины хурдны хайрцгийг
зүссэн зүсэлт

Дамжуулагч нь эргэлтийн момент, эргэлтийн тоо, хүч болон эргэх чиглэлийг дамжуулах болон хувиргах үүрэгтэй.

Мөн өөрөөр тодорхойлбол: Дамжуулагч нь хөдөлгөөн, энерги болон хүчийг дамжуулах болон хувиргах (эргэлтийн харьцаа) үүргийг гүйцэтгэнэ.

Дамжуулагч нь ихэнхдээ механик төхөөрөмж байх ба шингэний зарим нэг тохиолдолд хийн болон цахилгаан соронзон зарчим дээр суурилсан ч байдаг. Бүрэлдэхүүн хэсэгт хамгийн багадаа гурван гишүүн байх ба үүний хоёр нь оролт болон гаргах гишүүн болон эдгээрийг агуулах автомашины арлаас бүрдэнэ. 

Дамжуулагч нь эргэх хөдөлгөөнийг өөрчлөхдөө:

• ихэнх тохиолдолд дамжуулагчийн үндсэн үүрэг нь орж ирсэн эргэлтийн тоог тохируулан гаргах жишээ нь: автомашины хөдөлгүүрээс ирэх эргэлтийн тоо болон сахлын машины хөдөлгүүрийн эргэлтийн тоо нь 6000/мин байсныг 1000/мин болгон дамжуулагчаас гарна. Гэхдээ автомашинд илүү олон гаралтын араа байдаг.
• Хөтлөх, хөтлөгдөгч хоорондох эргэлтийн тооны харьцааг шилжүүлэн өөрчлөх.
• Шилжүүлгийн харьцаа тогтмол эсвэл зөвхөн шатлан өөрчлөх боломж: Механик хурдны хайрцагт ирж буй хөдөлгүүрийн тогтмол эргэлтэд олон араатай байх
•  Шилжүүлгийн харьцаа тогтмол шатлалгүй өөрчлөгдөх 

Ном зүй

• Johannes Loomann: Zahnradgetriebe. Grundlagen, Konstruktionen, Anwendungen in Fahrzeugen (= Konstruktionsbücher, Bd. 26). 3., neubearbeitete und erweiterte Auflage, Springer, Berlin u. a. 1996, ISBN 3-540-60336-0.
• Thomas Nagel: Zahnriemengetriebe. Eigenschaften, Normung, Berechnung, Gestaltung. Hanser, München u. a. 2008, ISBN 978-3-446-41380-1.
• Michael Hilgers: Nutzfahrzeugtechnik: Getriebe und Antriebsstrangauslegung. Springer Vieweg, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-12758-9 (doi:10.1007/978-3-658-12759-6). 

Эх сурвалж

1. Siegfried Hildebrand: Feinmechanische Bauelemente. Hanser, München 1968, S. 484 f. 
2. Autofahrer und viele Automobiltechniker gebrauchen den Begriff „Getriebe“ (ohne weitere Spezifizierung) in der Regel für das schaltbare Antriebsgetriebe. Andere Getriebemechanismen, z. B. des Scheibenwischers (eine Kurbelschwinge), werden in der Regel explizit spezifiziert (das „Scheibenwischer-Getriebe“).
   

Хатуулаг

 Хатуулаг нь механикийн эсэргүүцэл бөгөөд энэ нь ямар нэгэн биет рүү бодис механик үйлчлэлээр нэвтлэн орохыг, эсэргүүцэхийг хэлдэг. Хатуулагийг хооронд нь ямар нөлөөллөөс хамаарч байгаагаар нь ялгана. Тиймээс хатуулаг нь зөвхөн хатуу биетийг эсэргүүцэх биш харин зөөлөн болон адилхан хатуулгийг эсэргүүцэхийг ч мөн хэлнэ. Хатуулагийн тодорхойлолт нь бат бөхийн тодорхойлолтоос ялгарах ялгаа нь түүний хэлбэржих болон тасралтын эсрэг тухайн материалын эсэргүүцэх чадварын илэрхийлэл юм.

Хатуулаг нь нөгөө талаар материалын элэгдэх харьцааны хэмжээс болно. Нүдний шилийг хатуу материалаар хийвэл зурагдах нь бага, эсвэл арааны шүднүүдийг хатууруулж өгвөл элэгдэл нь бага байх гэх мэт. 

Хатуулаг ба бат бөх

Хэдийгээр бат бөх нь хатуулгийг шалгах хэмжилтийн техникийг хэрэглэн хэр хэмжээгээр ором гаргаж байгаагаар нь шалгах боловч материалын хатуулаг, материалын бат бэхтэй нэг их холбоотой бус ойлголтууд юм.

Тодорхой тохиолдолд материалын хатуулгийг материалын бат бөхөд шилжүүлэн тооцох хамаарал байдаг. Ингэж шилжүүлэн тооцоx нь үнэтэй сунгалтын шалгалтыг, харьцангуй хямд төсөр хатуулаг шалгах аргаар солих боломжтой. Туршилтаар Бринеллийн хатуулаг эсвэл Виккерсийн хатуулгийг гангийн сунгалтын бат бөхөд шилжүүлэн тооцох нь нэлээд хэрэгтэй болох нь тогтоогдсон. Ингэснээр жишээ нь металл хийцэд буруу сонгон ашигласан материалыг төвөггүй олох боломжтой.

Эд хэсгийн зохион бүтээхдээ материалын хатуулаг болон уян шинж чанарыг тэнцвэртэйгээр тооцон сонгох хэрэгтэй. Хэтэрхий хатуулаг өндөртэй материал бутрамтгай байна. Хэрвээ хэт хатуулаг бутрамтгай материал сонговол өндөр ачаалалд амархан бутрах аюултай бол харин уян материал өндөр ачааллыг ямар нэг гэмтэлгүйгээр эсвэл маш бага эвдрэлтэйгээр тэсэн үлдэнэ. Гэвч уян материал нь элэгдэл өндөртэй муу талтай. Тиймээс өндөр ачаалалд ашиглах ган болон болдын гол хэсгийг уян материалаар хийн гадна талаар нь хатуулаг өндөртэй материалаар давхарлан бүрж өгдөг. Энэ нь хоёр сайн талтай. Нэгдүгээрт элэгдэл тэсвэрлэх чадвар нэмэгдэхээс гадна цууралт бага байна. Хоёрдугаарт үндсэн ачааллыг дотор талын уян материал өөртөө авах юм.

Хатуулагийг шалгах ба түүний хэмжилтийн хуваарь

Материал судлалд ялангуяа металлуудад хатуулгийг дардасаар хэмжих аргыг ихээхэн хэрэглэдэг. Үүний тулд тодорхой стандартаар стандартчилагдсан шалгах биетийг тогтоосон нөхцөлд шалгаж байгаа биетийг даран дардас гаргах. Ингээд гадаргуу дээр гарч үлдсэн дардас буюу ормын гүнийг хэмжинэ. Ерөнхийд энэхүү хатуулаг хэмжих аргыг дотор нь статикийн болон динамикийн гэж хуваадаг. Динамикийн шалгах аргад ачаалал нь шалгаж буй биетэд огцом цохин цохилтын ором гаргадаг бол статикийн аргад ачааллыг жигдхэн эсвэл аажмаар нэмэн шалгадаг юм.

Мартенсын хатуулаг (универсал хатуулаг)

Универсал хатуулаг хэмээх нэрийг андуурч ойлгодог ба үнэндээ бодит байдалд аж үйлдвэрт болон лабораторийн аль алинд маш цөөн хэрэглэдэг арга юм.

Мартенсын хатуулгийг шалгах аргыг германы физикч Мартенсын Адолфын нэрээр нэрлэжээ. Энэ арга нь DIN EN ISO 14577 стандартаар стандартчилагдсан. Энэ аргаар хэмжилт хийхдээ ачаалах- болон ачааллаас чөлөөлөх явцад түүнд үйлчилж байгаа хүчний хэмжээ болон нэвтлэн орох гүнийг зэрэгцэн байнга хэмжинэ. Мартенсын хатуулаг (HM) нь хамгийн дээд хүчийг түүнд хамаарах гадаргуугийн талбайд харьцуулсан харьцаа бөгөөд үүний нэгж нь ньютоныг харьцуулах нь миллиметрийн квадрат байна.

Роквеллийн хатуулаг (HR)

Роквеллийн хатуулаг шалгах зарчим

Америкийн инженер Станлеи Роквеллийн 1920 онд хөгжүүлэн бий болгосон нэлээд хэдэн хатуулаг шалгах аргууд байдаг. Эдгээр тусгай аргууд нь нэгдсэн HR гэсэн тэмдэглэгээтэй байх ба араас нь залгаад түүний таних тэмдэг орно: жишээ нь Роквеллийн тэмдэглэгээнүүд болох HRA, HRB, HRC эсвэл HR15N нэрлэж болох бөгөөд үүнээс гадна 0,2 мм зузаан хүртэлх хэмжээ бүхий нимгэн төмөрт HR15T болон цаашлаад HR30T хүртэл байна.

Материалын Роквеллийн хатуулаг нь шалгах биетийг өмнөх- болон шалгах хүчний дарж орох гүний хэмжээгээр тодорхойлдог. Тогтоосон шалгах хүчээр шалгаж байгаа биетийн гадаргуу дээр урьдчилан ачаална. Энд үүссэн оромны гүн нь тухайн шалгалтын харьцуулах хавтгай юм. Дараа нь хамгийн багадаа хоёр секунд хамгийн ихдээ зургаан секундын турш үндсэн шалгах хүчээр дарагч биетийг даран дардас гаргана. Төгсгөлд нь үндсэн хүчийг буцаах ба харин анхны урьдчилсан хүчийг хэвээр нь үлдээнэ. Урьдчилсан хүч болон үндсэн хүчээр үйлчилсний дараах үүссэн оромны зөрүү нь тухайн материалын Роквеллийн хатуулгийн хэмжээс юм. Роквеллийн хэмжилтийн үр дүнг оромны гүнээс хамаарсан томьёогоор тооцож олно. Шалгах биетийн дарж гаргасан оромны гүнг хэмжигч багаж буюу хэмжилтийн цагаар тогтоох ба энэ нь шалгагчийн үзүүрт холбогдсон байдаг.

C-скала аргаар (нэгж нь HRC) хэмжилт хийхэд 120° оройн өнцөг бүхий алмазан конусан шалгагч биет байх ба түүний үзүүрийг 0,2 мм радиусаар бөөрөнхийлсөн байна. Энэ шалгалтан арга нь маш хатуу материалын хатуулаг тогтооход хэрэглэнэ. Мөн дараагийн нэг арга нь B-скала (HRB, HRF, HRG) бөгөөд энд хэрэглэx шалгагч биет нь 1,5875 мм хэмжээтэй бөөрөнхий ган эсвэл 3,175 мм бөөрөнхий ган (HRE, HRH, HRK) хэрэглэнэ.

Роквеллийн хатуулаг шалгах арга нь маш хурдан хийх боломжтой боловч шалгах биетийг шалгалт хийх багаж маш нарийн байршуулан тогтоох шаардлага өндөртэй юм. Мөн түүнчлэн уян материалыг шалгахад тохиромжгүй жишээ нь хөндий хоолойнууд.

Бринеллийн хатуулаг

Бринеллийн хатуулаг шалгах арга

Шведийн инженер Иохан Аугуст Бринелл нь 1900 онд өөрийн нээж хөгжүүлсэн хатуулаг шалгах аргаа Парисын дэлхийн үзэсгэлэн худалдаанд анх танилцуулжээ. Энэ арга нь зөөлөн болон дундаж хатуулаг бүхий материал буюу хөнгөнцагааны хайлш, чанаржуулаагүй ган, ширэм, мод зэргийн хатуулгийг шалгахад зориулагдсан байна.

Шалгах материал нь халааж шаxсан ган бөмбөлөг ба түүний диаметр нь 1,0; 2,5; 5,0; 10,0 мм хэмжээтэй байна. Бринеллийн хатуулгийг дараах томьёогоор бодож олно: 

Хэрэв дарж гаргасан ором тэгш бус хэмтэй байх тохиолдолд тус оромны диаметрийн дундаж олж дээрх томьёонд хэрэглэнэ. Дундажийг олохдоо:

d₁ = гарсан оромны хамгийн бага диаметр

d₂ = гарсан оромны хамгийн том диаметр

0,102 гарсан оромны хамгийн том диаметр килопондод шилжүүлэгч коэффициент (9,81-ийн урвуу утга)

Дээрх томьёонд хүч нь ньютоноор болон диаметрийг миллиметрт шилжүүлэн тооцно.

Чанаржуулаагүй эсвэл бага зэрэг чанаржуулсан ганд Бринеллийн хатуулаг нь материалын сунгалтын бат бөхөд тодорхой хүлцэл тооцох шаардлага гардаг. Үүнийг Бринеллийн хатуулгийг 3,5-аар үржиж сунгалтын бат бөхийн хэмжээг ойролцоогоор бодож олдог.

Виккерсийн хатуулаг (HV)

Виккерсийн хатуулаг шалгах арга

Бринеллийн хатуулаг шалгах аргатай маш адилхан бөгөөд 1925 онд Смит болон Зандланд нарын хөгжүүлсэн энэ аргад Их Британийн онгоцны үйлдвэрийн нэр "Виккерс" нэрийг өгчээ. Энэ арга нь нимгэн эсвэл гадна хэсэгтээ хатууруулсан дан бодисоос бүрдэх бэлдэц материалыг шалгахад хэрэглэдэг. Роквеллийн аргаас ялгарах онцлог нь 136°-ийн өнцөг бүхий адил талт диамант пирамидыг шалгах биетээр хэрэглэн тогтсон хүчээр бэлдэц рүү даран дардас гаргана. Гарсан дардсыг микроскопын тусламжтайгаар диагонал уртуудыг нь хэмжин хатуулгийг бодож олдог. 

Үүний диаметр нь:

0,102 гэсэн тоо нь ньютоноос килопондод шилжүүлдэг утга юм.

Виккерсийн хатуулагийг гурван хэсэгт хуваана:

1. Виккерс-хатуулаг шалгах арга: F ≥ 49,03 N
2. Виккерс-бага хүчээр хатуулаг шалгах арга: 1,961 N = F < 49,03 N
3. Виккерс-маш бага хүчээр хатуулаг шалгах арга: 0,098 N = F < 1,961 N

Виккерсийн хатуулагийг жишээ нь 610 HV 10 гэж тэмдэглэх ба үүний 610 нь хатуулагийн утга, HV нь шалгасан арга 10 нь шалгасан хүчний (нэгж нь килопонд) хэмжээ юм.

Холбох техник

Хоёр олсны үзүүрийг хооронд нь холбосон
хүчний холбоосын жишээ

Холбох техник нь техникийн дүрслэлийг (машин, тоног төхөөрөмж, аппарат, багаж) нэгж эд хэсгийг хооронд нь холбох арга барилыг тодорхойлдог.

Ихэвчлэн хатуу холболтууд байна. Хоёр хөдөлгөөнтэй хэсгээрээ хязгаарлагдан холбогдож байгаа холбоосыг нугасан холболт (жишээ нь эргэх- эсвэл түлхэх нугас) гэнэ. Энэ холболтууд нь тайлах боломжтой (шурган холболт) эсвэл тайлагдахгүй холболт (гагнаас, тав, наалт) байж болдог. Тайлагдах холболтууд нь холболтын эсрэг үйлдэлээр буцаан салгаж болох бол тайлагдахгүй холболтыг зөвхөн бүрэн эвдэж байж л салгана. Физик нөлөөллийн шинж чанараар нь холболтын зарчмыг хэлбэрт холбоос, хүчний холбоос болон бодисын холбоос гэж ялган хуваадаг. 

Хүчний холбоос

Хүчний холбоос нь хоорондоо холбогдох хавтгайн нормал хүчийг урьдчилсан нөхцөл болгодог. Түүний өөр хоорондын шилжилт нь, нэг нэгэндээ эсрэгээр үйлчлэх үрэлтийн хүчний нөлөө хэмжээнээсээ хэтрээгүй үед хөдөлгөөнгүй буюу гацалтын байдалтай байна. Хүч буюу үрэлтийн хүчний холбоос нь тангенциал чиглэлд үйлчлэх хүчний хэмжээ үрэлтийн хүчний хэмжээнээс хэтрэх үед гадаргуунууд нэг нэгэн дээрээ гулсан үрэлтийн хүчний холбоос үгүй болно. Шаантаг эсвэл шурагны хүчний холбоос нь түүний өөрөө өөртөө тээг чанарыг ашигладаг. Хоорондоо үрэлцэж байгаа гадаргуу нь шаантаг гулсан гарах эсвэл болон шураг эргэхгүй байх нөхцөлийг үүсгэнэ. Хооронд нь үзүүрээр нь холбосон олс, хавчуулах (жишээ нь гарын салаанд ямар нэг зүйлийг хавчих) зэрэг нь мөн хүчний холбоосонд орно.

Хэлбэрт холбоос

Хэлбэрээр холбох гэдэг нь хамгийн багадаа хоёр холбогдох хосын хоорондоо барьцалдах холбоос юм. Өөрөөр хэлбэл хэлбэрт холбоосны холбогдож буй хоёр хэсгийн нэг нь нөгөөгийнхөө замыг хааж байна гэсэн үг. Хэлбэрээр холбогдож байгаа эд хэсэгт заавал гуравдагч эд хэсэг холбогчоор хэрэгтэй байдаг. Жишээлбэл хоёр нимгэн төмрийг хооронд нь холбохын тулд тав, эсвэл шураг болон эрэг хэрэгтэй. Тав нь хоёр талдаа толгойтой учир энд хоёр нимгэн төмрийн хэлбэрт холбоос болж байгаа бол шураг нь мөн толгойтой эсрэг талд нь эрэг (хэрэв хоёр нимгэн төмөр эрээс байхгүй бол) байгаа учир.

Бодисын холбоос

Бодисын холбоос

Бодисын холбоос гэдэгт хоорондоо атом болон молекулын хүчний холбоосоор холбогдож байгаа бүх холбоосыг хэлнэ. Энэ холбоос нь буцаж задрахгүй эсвэл буцааж задлахын тулд бүрэн эвдэрч байж салах холбоос юм. Ийм холбоост: хүйтэн гагнуур, гагнуур, наалт болон вулканжуулалт орно.

Ном зүй

• Johannes Volmer: Getriebetechnik: Leitfaden. 1. Auflage. Vieweg, 1978, ISBN 978-3-528-04096-3, S. 24–27. 
• Prof. Dr.-Ing. H. Gruss: Maschinenelemente – Formschlüssige Verbindungen. Fachbereich 6, Hochschule Anhalt.