Кіріспе

Жылжымды және күшті айналымнан сызықтыққа айналдыратын механизм Шнур - айналымдық қозғалысты сызықтық қозғалысқа, ал айналым кернеуін (айналмалы күшті) сызықтық күшке айналдыратын механизм. Ол алты классикалық қарапайым машинаның бірі. Ең көп таралған түрі сыртқы жағынан шырышты саңылаулары бар цилиндрлі білік немесе сырты жіктер деп аталатын қырқалардан тұрады. Бұранда басқа заттың немесе ортаның тесігі арқылы өтеді, тесіктің ішкі жағында бұранданың жіптерімен біріктірілген жіптер болады. Бұранданың білігі тұрақты жіптерге қатысты айналғанда, бұранда оны қоршаған ортаға қатысты өз осімен бірге қозғалады; мысалы, ағаш бұрандасын айналдыру оны ағашқа мәжбүрлейді. Бұрандалы механизмдерде бұрандалы білік стационарлық нысандағы тігілген тесіктен айналып жүреді немесе бұрандалы жаға, мысалы, түйіршік стационарлық бұрандалы білік айналасында айналып жүреді. Геометриялық тұрғыдан алғанда, бұранданы цилиндрдің айналасына оралған тар көлбеу жазықтық ретінде қарастыруға болады. Ол алғаш рет Месопотамияда Неоассирия кезеңінде (б.з.д. 911-609) пайда болды, содан кейін ежелгі Мысыр мен ежелгі Грецияда пайда болды. Жазбалар су бұрандасы немесе бұрандалы насос алғаш рет ежелгі Египетте, грек философы Архимедтің б.з.д. 234 жылы Архимед бұрандалы су сорғысын сипаттауынан бұрын қолданылғанын көрсетеді. Архимед бұранданы машина ретінде зерттеудің ең алғашқы теориялық зерттеуін жазды және бұранданы ежелгі Грекияға енгізген деп саналады. Б. з. б. бірінші ғасырда бұранда бұрандалы пресс және Архимед бұрандасы түрінде қолданылды. Грек философтары бұранданы қарапайым машиналардың бірі ретінде анықтады және оның (идеалдық) механикалық артықшылығын есептей алды. Мысалы, Александриялық Герон (б.з.б. 52 ж.) бұранданы "жүкті қозғалтатын" бес механизмнің бірі ретінде санап, оны цилиндрдің айналасына оралған көлбеу жазықтық ретінде анықтады және оның жасалуы мен қолданылуын сипаттады, соның ішінде әйел бұрандасы жіптерін кесу үшін кранды сипаттады. Олардың күрделі спиральді пішінін қолмен кесу керек болғандықтан, бұрандалар ежелгі әлемде бірнеше машиналарда байланыстар ретінде ғана қолданылған. Бұрандалы бекіткіштер тек 15-ші ғасырда, бұрандалы кескіш токарьлар пайда болғаннан кейін ғана сағаттарда қолданыла бастады. Бұранда, сондай-ақ, бұрғылау және жылжымалы материалдарға (судан басқа) осы уақытта қолданылған, бұл кезде Еуропалық суреттерде бұрғылау мен бұрғылау суреттері пайда бола бастады.

Қолмен жұмыс істеу

Бұранданың жіпінің спиральді екі бағытқа бұралуы мүмкін, бұл қолмен бұралуы деп аталады. Шыршықтардың көпшілігі жоғарыдан көрінгенде, бұранданың білігі көрерменнен алыстап кетеді (бұрышты қатастырады), егер ол сағат жүрісімен бұрылса. Бұл оң қолды (RH) жіп деп аталады, өйткені ол оң қолды ұстау ережесін ұстанады: оң қолдың саусақтары айналу бағытында білікте бүгілген кезде, бас бармағы білік қозғалысы бағытына қарай бағытталады. Кері бағыттағы жіптер сол жаққа бағытталған (LH) деп аталады. Жалпыға ортақ келісім бойынша, оң қолдылық - бұрандалы жіптердің әдетті қолдылығы. Сырғалақты арақпен немесе шырғалақты ұнтақпен ұстайтын сол жақ бұранда. Кейбір құрылғыларда екі шетінде де жіп бар, мысалы, бұрылыс және алынып тасталатын құбыр сегменттері. Бұл бөлшектердің бірінің оң және сол жаққа бұрылуы бар, сондықтан бөлшекті бұрау екі жіпті де бір мезгілде бекітеді немесе босатады. Кейбір газды жеткізу желілерінде қауіпті байланыс бұзылуларын болдырмау үшін. Мысалы, газбен дәнекерлеу кезінде тұтанғыш газды жеткізу желісі сол жаққа бағытталатын желілермен бекітіледі, сондықтан ол оң жаққа бағытталатын желілерді пайдаланатын оттегімен кездейсоқ ауыстырылмайды. Халыққа пайдасыз болу үшін (осылайша ұрлық жасауға жол бермеу үшін) кейбір теміржол және метро станцияларында сол қолды шамдар қолданылады.

Бұрандалы жіптер

Әр түрлі мақсаттарға арналған бұрандаларда әр түрлі пішінді (профильді) жіптер қолданылады. Бұрандалардың жіптері стандартталған, сондықтан әр түрлі өндірушілер жасаған бөлшектер дұрыс жұптасады.

Жіп бұрышы

Жіп бұрышы - жіптің екі арқалық бетінің арасындағы оське параллель қимадан өлшенген кіретін бұрыш. Осілік жүктеме күші мен төсем бетіне қатысты нормальді бұрыш шамамен жілік бұрышының жартысына тең, сондықтан жілік бұрышы бұранданың сүргісі мен тиімділігіне, сондай-ақ тозу жылдамдығына және беріктігіне үлкен әсер етеді. Жіп бұрышы неғұрлым үлкен болса, жүктеме векторы мен бет нормасының арасындағы бұрыш соғұрлым үлкен болады, сондықтан берілген жүктемені қолдау үшін қажетті жіптер арасындағы қалыпты күш неғұрлым үлкен болады. Сондықтан, жіп бұрышын ұлғайту, бұранданың сүрінуін және тозуын арттырады. Сыртқы бұрышты жіптің арқау бетінде жүктеме күші әсер еткенде, ұрыққа радиалды (сыртқа қарай) күш қолданылады, бұл созылу кернеуін тудырады. Бұл радиалды жарылу күші жіп бұрышы ұлғая берген сайын артады. Егер түйіршік материалдың кернеулік беріктігі жеткіліксіз болса, үлкен бұрышты түйіршікке аса ауыр жүктеме түйіршікті сындыра алады. Жіптің бұрышы да жіптің беріктігіне әсер етеді; үлкен бұрышы бар жіптердің тамыры олардың көлеміне қарағанда кең және мықты.

Жіптердің түрлері

Сызықты бекіту элементтерінде қатты сүргілеуге болады және әдетте, бекіту элементінің бұрышталмауын болдырмау үшін қажет. Бұл өзін-өзі бекіту қасиеттері - бұранданың ағаш бұрандалары, металл табақша бұрандалары, тырнақтар мен бұрандалар сияқты өткізгішпен бекітілген құрылғыларда кеңінен қолданылуының бір себебі. Бектеушіні бұрату арқылы бекіту материалдарға немесе біріктіріліп отырған бөліктерге қысым күшін тигізеді, бірақ бөліктердің күшінің ешқандай мөлшері бұранданың артқа бұрылуына және босатылуына әкелмейді. Бұл қасиет бұрандаларды бұрандалы контейнерлердің қақпақтарында, винттерде, С-қаптамаларда және бұрандалы тұтқаларда пайдаланудың негізі болып табылады. Ауыр затты көтергіштің бұрылысын бұрағанда көтере алады, бірақ бұрылысын босату кезінде ол қандай биіктікке көтерілсе де, сол биіктікте қалады. Бұранда өзін-өзі бекітетін болады, егер оның тиімділігі 50%-дан төмен болса ғана. Бұранданың өздігінен бұғатталуы ең соңында үдеу бұрышына және жіптердің сүргі коэффициентінің болуына байланысты; өте жақсы майланған, жеткілікті үлкен үдеуі бар төмен сүргіш жіптер "қалыптастыру" мүмкін. Сонымен қатар, тұйықталған бөлшектердің қозғалуын толығымен болдырмау үшін жеткілікті тығыз тұйықталғанын қамтамасыз ету керек. Егер жоқ болса, жіптерде сырғанақ немесе қысылу беті болуы мүмкін.