Бұрандалы домкрат – ауыр жүкті көтеруге арналған механикалық құрал. Көліктерді көтеру, үй негізін реттеу сияқты жұмыстарда қолданылады. Құрылысы, принцип жұмысы туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бұрандалы жетек бұрылысы арқылы жұмыс істейтін механикалық көтергіш құрылғы. Бұрандалы домкрат – бұл бұрандалы жетекті бұру арқылы жұмыс істейтін домкрат түрі. Ол көбінесе көліктер сияқты орташа және ауыр салмақты көтеруге, ұшақтардың көлденең стабилизаторларын көтеруге және төмендетуге, сондай-ақ үйлердің негіздері сияқты ауыр жүктерге арналған реттелетін тірек ретінде қолданылады.
Mechanical lifting device operated by turning a leadscrew
A jackscrew, or screw jack, is a type of jack that is operated by turning a leadscrew. It is commonly used to lift moderate and heavy weights, such as vehicles; to raise and lower the horizontal stabilizers of aircraft; and as adjustable supports for heavy loads, such as the foundations of houses.
Сипаттама
Бұрандалы домкрат – жоғары жағында жүк тасуға арналған үстел орналасқан, ауыр жүкті көтеретін тік бұрандадан тұрады. Бұранда жерге тірелген кең негізді, стационарлық тірек аясындағы бұрандалы тесікке бұрандаланады. Бұранда басында айналатын сыртқы жиекте, тұтқаны орналастыруға арналған тесіктер бар, тұтқа – металл таяқша. Тұтқа сағат тілімен бұрылғанда, бұранда негізден шығып, жүк тасу үстеліндегі жүкті көтереді. Үлкен жүктеме күштерін ұстап тұру үшін бұранда көбінесе Acme бұрандаларымен жасалады.
A screw jack consists of a heavy duty vertical screw with a load table mounted on its top, which screws into a threaded hole in a stationary support frame with a wide base resting on the ground. A rotating collar on the head of the screw has holes into which the handle, a metal bar, fits. When the handle is turned clockwise, the screw moves further out of the base, lifting the load resting on the load table. In order to support large load forces, the screw is usually formed with Acme threads.
Артықшылықтар
Бұрандалы көтергіштердің кейбір басқа көтергіштерге қарағанда артықшылығы – олар өздігінен құлыпталатын қасиетке ие, яғни бұрандаға қолданылған айналма күш алынған кезде, ол өз орнында тоқталып қалады және жүктеме қанша болса да кері айналмайды. Бұл оларды, мысалы, гидравликалық көтергіштерге қарағанда қауіпсіз етеді, себебі гидравликалық итергішке әсер ететін күш кездейсоқ босатылса, жүктеме астында артқа қарай қозғалады.
An advantage of jackscrews over some other types of jack is that they are self locking, which means when the rotational force on the screw is removed, it will remain motionless where it was left and will not rotate backwards, regardless of how much load it is supporting. This makes them inherently safer than hydraulic jacks, for example, which will move backwards under load if the force on the hydraulic actuator is accidentally released.
Шектеулер
Бұрандалы тіреуіштердің көтергіштік қабілеті шектеулі. Жүктемді арттыру бұранданың иірімдері ішіндегі үйкелісті күшейтеді. Бұранданың тиімділігін арттыратын ұсақ иірім, сонымен қатар, тіреуіштің жұмыс істеу жылдамдығын азайтады. Ұзақ әрекет ететін рычагты пайдалану тез арада рычагтың ішкі жағынан иіліп қалу шегіне жетеді. Бұрандалы тіреуіштер қазірдің күнінде көбінесе гидравликалық тіреуіштермен алмастырылды. Бұл 1858 жылы Тангье компаниясының тіреуіштері Брунельдің гидравликалық пресінің принципіне қолданылғанда, басқа әдістермен жасалған екі сәтсіз әрекеттен кейін, Брунельдің құрылысын сәтті көтеруге мүмкіндік берді. Гидравликалық тіреуіштің мүмкін болатын ең жоғары механикалық тиімділігі бұрандалы тіреуіштердің шектеулерімен шектелмейді және одан әлдеқайда артық болуы мүмкін. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін гидравликалық цилиндрлерді өңдеудің жақсаруы және O-түйір сақиналарын қолдану арзан гидравликалық тіреуіштердің бағасын төмендетті, олар жеке автомобильдерде кеңінен қолданыла бастады. Бұрандалы тіреуіштер әлі де минималды шығынды қажет ететін жағдайларда қолданылады, мысалы, автомобильдермен бірге келетін, сирек қолданылатын дөңгелек ауыстыру тіреуіштері, немесе олардың өздігінен құлыпталатын қасиеті маңызды болған жағдайларда, мысалы, ұшақтардағы көлденең тұрақтандырғыштар үшін қолданылады.
Screw jacks are limited in their lifting capacity. Increasing load increases friction within the screw threads. A fine pitch thread, which would increase the advantage of the screw, also reduces the speed of which the jack can operate. Using a longer operating lever soon reaches the point where the lever will simply bend at its inner end. Screw jacks have now largely been replaced by hydraulic jacks. This was encouraged in 1858 when jacks by the Tangye company to Bramah's hydraulic press concept were applied to the successful launching of Brunel's , after two failed attempts by other means. The maximum mechanical advantage possible for a hydraulic jack is not limited by the limitations on screw jacks and can be far greater. After World War II, improvements to the grinding of hydraulic rams and the use of O ring seals reduced the price of low cost hydraulic jacks and they became widespread for use with domestic cars. Screw jacks still remain for minimal cost applications, such as the little used tyre changing jacks supplied with cars, or where their self locking property is important, such as for horizontal stabilizers on aircraft.
Қолданбалар
Бұрандалардың бұрандалы жіптері арасындағы үлкен сырғалмалы байланыс ауданы бұрандалы көтергіштердің жоғары үйкеліске және қуат беру механизмдері ретінде төмен тиімділікке (шамамен 30–50%) әкеледі. Сондықтан олар үлкен қуатты үздіксіз беру үшін жиі қолданылмайды, бірақ көбінесе үзіліс-үзіліс орналасу қолданбаларында қолданылады. Ауыр жұмыс жағдайларында, мысалы, бұрандалы домкраттарда, төртбұрышты немесе тірек жіптері қолданылады, себебі оларда үйкеліс және тозу ең төмен болады.
The large area of sliding contact between the screw threads means jackscrews have high friction and low efficiency as power transmission linkages, around 30%–50%. So they are not often used for continuous transmission of high power, but more often in intermittent positioning applications. In heavy duty applications, such as screw jacks, a square thread or buttress thread is used, because it has the lowest friction and wear.
Өнеркәсіптік және техникалық қолдану
Техникалық қолданбаларда, мысалы, атқарушы механизмдерде Acme бұрандасы қолданылады, оның үйкелісі жоғары болғанымен, оны өндіру оңай, тозуын өтеуге болады, бірдей өлшемдегі шаршы бұрандадан мықтырақ және байланыс тегіс болады. Шарик бұрандасы – бұранданың жетілдірілген түрі, ол үйкелісті азайту және бұранда жіптерінің қызмет ету мерзімін ұзарту үшін айналмалы шарик гайкасын пайдаланады. Мұндай бұрандалардың жіп профилі шамамен жартылай дөңгелек (көбінесе "готикалық арка" профилі) болып келеді, бұл мойынтірек шарларымен дұрыс жұптасуға мүмкіндік береді. Бұл типтегі бұранданың кемшілігі – ол өздігінен құлыпталмайды. Шарик бұрандалары қуатпен жұмыс істейтін атқарушы механизмдерде кеңінен қолданылады.
In technical applications, such as actuators, an Acme thread is used, although it has higher friction, because it is easy to manufacture, wear can be compensated for, it is stronger than a comparably sized square thread and it makes for smoother engagement. The ball screw is a more advanced type of leadscrew that uses a recirculating ball nut to minimize friction and prolong the life of the screw threads. The thread profile of such screws is approximately semicircular (commonly a "gothic arch" profile) to properly mate with the bearing balls. The disadvantage to this type of screw is that it is not self locking. Ball screws are prevalent in powered leadscrew actuators.
Әуе қатынасы
Жатық бұрандалар көлденең тұрақтандырғыштарды көтеру және төмендету үшін әуе кемелері жүйелерінде кеңінен қолданылады. Yakovlev Yak-42 ұшағындағы конструкциялық кемшіліктерге байланысты жатық бұранданың істен шығуы 1982 жылы Aeroflot рейсі 8641-нің апатқа ұшырауына себеп болды. McDonnell Douglas MD-80 ұшағындағы жатық бұранданың нашар техникалық қызмет көрсету салдарынан істен шығуы 2000 жылы Alaska Airlines рейсі 261-дің құлауына әкеп соқты. 2013 жылы National Airlines рейсі 102-мен тасымалданып жатқан MRAP бронетранспорттық құралы, Boeing 747-400BCF жүк ұшағы, ұшып шыққаннан кейін бірден босап, артқы бөлігін қиратты. Кабинадағы дауыс жазу және ұшу деректерін жазу құрылғылары істен шығып, гидравликалық жүйелер зақымдалды, ең бастысы – көлденең тұрақтандырғыш механизмінің жатық бұрандасы қирап, ұшақты басқару мүмкін болмай қалды.
Jackscrews are also used extensively in aircraft systems to raise and lower horizontal stabilizers. The failure of a jackscrew on a Yakovlev Yak 42 airliner due to design flaws resulted in the crash of Aeroflot Flight 8641 in 1982. The failure of a jackscrew on a McDonnell Douglas MD 80 due to deficient maintenance brought down Alaska Airlines Flight 261 in 2000. A MRAP armoured vehicle being transported aboard National Airlines Flight 102 in 2013, a Boeing 747 400BCF freighter, broke loose immediately after takeoff and smashed through the rear bulkhead. The cockpit voice and flight data recorders were knocked off line, hydraulic lines were severed and most critically, the horizontal stabilizer actuator’s jackscrew was destroyed, rendering the aircraft uncontrollable.
Машинисттік жақтаулар
Машина жасаушының джагі – жұмыс дайындамасының ілгекті бөліктерін тіреуге немесе машина жасау операциялары кезінде оған қысым күштерін теңестіруге арналған кішкентай бұрандалы джак. Олардың өлшеміне қарамастан, бұл джактер ғимараттарды іргетасынан көтеруге қолданылатын бұрандалы джактерден көріне бермейді. Машина жасаушының джагі бұрандасы бар аралықтан тұратын, жай ғана бұрандалы көтергіш ретінде жұмыс істейтін қарапайым құрылым болуы мүмкін.
A machinist's jack is a miniature screw jack used to support protruding parts of a workpiece or to balance clamping forces on that workpiece during machining operations. Aside from their size, these frequently look no different from the screw jacks used to lift buildings off their foundations. Machinist's jacks can be as simple as a threaded spacer with a bolt in it to serve as a jackscrew.
Электрондық қосқыштарда
Жақсылап бұрандалау термині кейбір электр жалғауыштардың екі бөлігін біріктіріп, оларды бекітіп ұстауға арналған тұтқын бұрандаларды да сипаттау үшін қолданылады. Олар көбінесе D-миниатюралы жалғауыштарда кездеседі, онда олардың негізгі қызметі – кездейсоқ ажыраудың алдын алу болып табылады. Ірі жалғауыштарда, мысалы, суретте көрсетілгендей, жақсы бұрандалар жалғауыштарды туралауға және жалғауышты енгізу немесе алып тастау кезінде туындайтын үлкен үйкеліс күштерін жеңуге көмектеседі. Бұрандалар бұралып алынғанда, жалғауыштың екі жартысын бөлуге болады. Электр жалғауыштардағы жақсы бұрандалардың бастары қарапайым бұрандалы немесе бармақпен бұрауға арналған ұзартылған пішінде болуы мүмкін. Электр жалғауыштарға жақсы бұрандаларды енгізу идеясы 1950 жылдардың соңы мен 1960 жылдардың басында жаңалық болып есептелмеген. Сол дәуірдегі кейбір патенттерде көп қосқышты жалғауыштың қарама-қарсы жақтарында жақсы бұрандалардың жұбы көрсетілген. Тағы бір патентте орталық жақсы бұранда бейнеленген. Бұл патенттерде "жақсы бұранда" тіркесі кездейсоқ айтылады, бірақ авторлар осы идеяға құқығын талап етпейді. Жақсы бұрандалардың еркек немесе әйел тісті жіптері болуы мүмкін, ал кейбір жалғауыштарда бұрандалардың жынысы және түрлі туралау тіректері араластырылып, дұрыс емес жалғауышты дұрыс емес ұяға қосудың алдын алу үшін қолданылады.
The term jackscrew is also used for the captive screws that draw the two parts of some electrical connectors together and hold them mated. These are commonly encountered on D subminiature connectors, where they serve primarily to prevent accidental disconnection. On larger connectors such as the one illustrated, the jack screws also help align the connectors and overcome the large frictional forces involved in inserting or removing the connector. When unscrewed, they allow the connector halves to be taken apart. Jackscrews in electrical connectors may have ordinary screw heads or extended heads designed as thumbscrews. The idea of incorporating jack screws into electrical connectors was not considered novel in the late 1950s and early 1960s. Some patents from that era show pairs of jackscrews on opposite sides of a multi pin connector. Another shows a single central jackscrew. These patents mention the phrase "jack screw" incidentally, without asserting a claim to the idea. Jack screws may have either male or female threads, and on some connectors, the genders of the screws as well as various alignment pins may be mixed in order to prevent the wrong connector from being connected to the wrong socket.