Фрикционная игрушка что это такое

Как выбрать машинку, технику для ребенка

Машинки – игрушечные копии реальных и фантастических автомобилей, а также техники из мультфильмов и сказок. Эти игрушки интересны, прежде всего, мальчикам, хотя встречаются модели и для девочек (как аксессуар для игры с куклой). Ассортимент машинок широк – легковушки и грузовики, военная и строительная техника, коллекционные модели и авто из мультиков (например, персонажи «Тачек»).

Игра с машинками развивает у ребенка мелкую моторику, воображение и логическое мышление, пробуждает у него интерес к механике, дает представление об устройстве автомобиля и его особенностях. В отличие от других – статичных игрушек, динамичные машинки стимулируют двигательную активность малыша.

Благодаря разнообразию моделей, машинки отлично подойдут для сюжетно-ролевых игр – малыш почувствует себя водителем, пассажиром, гонщиком, работником специальных служб и даже сказочным героем. Если же эти игрушки позволяют разместить внутри другие игрушки, то игра становится еще интереснее. Машинки – неизменный атрибут и командных игр, например, гонок, развивающих у детей навыки общения.

Механические машинки – самые простые машинки, которые движутся за счет усилий малыша (в том числе, катание за собой на веревке). Механические машинки имеют длительный срок службы, так как практически не ломаются. Цена таких моделей – самая низкая.

Инерционные машинки – более сложный вариант, работающий от инерционного механизма. Машинки заводятся с помощью шнурка, ключа или движением задним ходом. Инерционные модели выгодно отличаются от механических тем, что некоторое время движутся сами, но вероятность их поломки выше. Отметим, что такие машинки стоят дороже.

Электрические машинки – работают от батареек или аккумуляторов. В отличие от инерционных электромобили намного дольше едут сами, пока не выработается ресурс элементов питания. Такие модели имеют различные звуковые и световые эффекты. Обратная сторона этих достоинств – более высокая стоимость, а также значительный риск их поломки.

Бывают два вида электрических машинок:

Важно: чтобы устроить гонки, можно приобрести две и более машинки на радиоуправлении. Правда, в этом случае необходимо выбирать модели с разной частотой управления.

Антигравитационые – электромобили на радиоуправлении, которые могут ездить по потолку, стенам, дверям, окнам и другой ровной поверхности в нарушение законов гравитации. Такие машинки «присасываются» к стенам как пылесос (с помощью специальной турбины), что и удерживает их от падения. Антигравитационные модели заинтересуют как мальчиков, так и девочек.

Машинки-перевертыши – эти авто, сталкиваясь с препятствиями, переворачиваются, затем встают на колеса и едут дальше. Веселые машинки могут быть инерционными или электрическими.

Машинки-конструкторы – позволяют малышу изменить свою форму и назначение, а также создавать различные модели авто. Ребенок может собирать машинки из деревянных кубиков, металлических или пластмассовых деталей. Машинки-конструкторы развивают мелкую моторику, логику и воображение.

Машинки-конструкторы отлично подойдут и для сюжетно-ролевых игр, однако они недостаточно прочные и при интенсивном использовании могут разрушиться. Исключение – металлический конструктор с болтовым соединением, позволяющий создать прочные машинки. Его особенность – сложная сборка посредством отвертки, гаечного ключа и т.д., требующая помощи взрослых.

Машинки-трансформеры – превращаются из одного вида транспорта в другой (например, грузовик – скорая помощь, гоночное авто – полицейская машина). От машинок-конструкторов эти модели выгодно отличаются отсутствием мелких деталей. Для превращения одной фигуры в другую не нужно разбирать саму игрушку. Трансформеры развивают мелкую моторику, фантазию и логическое мышление.

Коллекционные – уменьшенные точные копии реальных автомобилей, выполненные в определенном масштабе. Это дорогие машины, представляющие интерес для детей школьного возраста, а также для взрослых коллекционеров.

Игровые наборы – незаменимы для сюжетно-ролевых игр и встречаются в нескольких видах:

Наборы обычно включают в себя несколько машинок, что делает игру намного интересней и идеально подойдет для командных игр.

Помимо развлечения машинка дает ребенку представление об окружающем мире. Поэтому большинство игрушек с разной степенью точности имитируют реальные авто и используются детьми в сюжетно-ролевых играх.

Можно встретить легковые автомобили, джипы и трейлеры, пожарные, полицейские машины и «скорую помощь», грузовики, самосвалы и мусоровозы, строительные краны, бетономешалки и экскаваторы. Также предлагаются мотоциклы, БТР, танки, вертолеты, самолеты, лодки и корабли.

Выбор вида техники зависит от индивидуальных предпочтений мальчика. Следует выяснить, какая сфера деятельности ему интересна: одни дети представляют себя водителями автобуса, другие хотят почувствовать себя стражами закона, третьи – врачами, четвертые – операторами строительной техники, пятые – таксистами.

Наличие нескольких «сюжетных» машинок позволит ребенку с друзьями отыграть различные жизненные ситуации большого города: врачи едут на срочный вызов, пожарные борются с огнем, а полицейские ловят преступников. Часто в таких наборах имеются дорожные знаки, шлагбаумы и другие элементы.

Важно: чтобы создать хороший автопарк, достаточно приобрести 5-6 машинок разного вида и назначения.

Сюжетно-ролевую игру можно сделать более насыщенной, если приобрести тематические наборы («скорая помощь» с фигурками врача и пациентов; строительный кран с «рабочими»; автобус с «водителем» и «пассажирами»).

Материал

Мягкие (плюш, другая мягкая ткань) – наиболее безопасны и часто имеют функцию погремушки (звенящие и шуршащие детали). Мягкие игрушки развивают мелкую моторику, зрительное и слуховое восприятие крохи. Возрастная группа – до 6 месяцев.

Резиновые – бывают цельными (для купания) или имеют мелкие детали (пищалка). Резиновые машинки обычно не имеют движущихся деталей, но очень прочны – не ломаются при ударах и восстанавливают свою форму, если их сжать. Возрастная группа – от 6 месяцев до 3 лет.

Важно: резиновые модели с мелкими деталями не следует приобретать для самых маленьких детей.

Деревянные – часто выполняются в виде машинки-пирамидки или машинки-конструктора. В этом случае игрушка отлично развивает мелкую моторику и фантазию ребенка. Возрастная группа – от 1 года.

Пластмассовые – встречаются чаще всего и имеют огромный ассортиментный ряд (для любого возраста). Пластмасса позволяет создавать достаточно реалистичные модели с мелкими или крупными деталями. Если сравнивать пластмассовые с металлическими машинками, то они легче и дешевле, но уступают в прочности и реалистичности. Возрастная группа – от 1 года.

Металлические – являются самыми прочными и реалистичными, но имеют большое количество мелких деталей и стоят они дороже остальных машинок. Коллекционные модели обычно выполняются из металла. Возрастная группа – от 3 лет.

Важно: нельзя приобретать металлические игрушки для малышей младше 3 лет, поскольку для них они опасны (множество мелких деталей, значительный вес изделия). К тому же, вряд ли такой ребенок оценит высокую реалистичность исполнения модели.

Возрастная группа

Машинка должна соответствовать возрасту ребенка: в лучшем случае она окажется бесполезной, в худшем – может причинить ему вред. Поэтому не стоит приобретать сложные игрушки для малышей или приобретать модель на «вырост».

Малышу до 1 года стоит приобрести мягкие или резиновые машинки ярких цветов с функцией погремушки. Машинка должна быть выполнена в виде цельного объекта обтекаемой формы.

Ребенку 1-2 лет подойдет механическая машинка с ручкой или веревочкой для катания (поможет малышу научиться ходить). Уместными будут модели со звуковыми или световыми эффектами: пусть такая игрушка поет или рассказывает стихи, «подмигивая» ребенку своими фарами.

Мальчики в возрасте 2-3 лет осваивают сюжетно-ролевые игры, им пригодятся «сюжетные» машинки c реальными прототипами, например, машины скорой помощи, пожарные или бетономешалки. Они могут быть как механическими, так и инерционными. Удачным выбором будут и простые машинки-конструкторы с 3-4 крупными деталями. Дети также обрадуются машинкам-перевертышам.

Ребенок 3-4 лет смотрит мультфильмы и разыгрывает ситуации с любимыми героями. Оптимальным выбором станут машинки, созданные по мотивам мультиков (например, «Тачек» или «Финли: маленькая пожарная машина»). Можно приобретать «сюжетные» машинки с открывающимися дверями и багажником, съемными колесами и другими деталями. Хорошо подойдут и игровые наборы (автосервис, автострада).

Детей в возрасте 4-5 лет заинтересуют электромобили с проводным или дистанционным управлением. Отличный вариант – игровой набор машинка-трансформер или машинка-конструктор, состоящая из мелких деталей.

Ребята от 6 лет достаточно самостоятельные и опытные, чтобы играть с более реалистичными машинками на дистанционном управлении (в том числе антигравитационными моделями). Стоит приобрести несколько сложных конструкторов, из которых ребенок создаст свою оригинальную машинку. Правило простое: чем старше мальчик, тем более сложную технику ему можно предложить.

Мальчики от 7-8 лет заинтересуются коллекционными моделями.

Размеры и вес

Размеры машинки определяются возрастом ребенка. Малышам до 3 лет выбирают габаритные модели, состоящие из крупных деталей. Дети в этом возрасте часто пробуют игрушки на вкус, а значит, есть риск проглатывания или вдыхания мелких деталей. Стоит помнить, что ребенку до 3 лет нельзя приобретать машинку, да и любую другую игрушку с деталями размером до 3 см. При этом, модель должна быть легкой.

С уменьшением размеров машинки повышается ее реалистичность (например, длина коллекционных моделей составляет всего 6-15 см). Эти игрушки подойдут детям от 3 лет и старше. Степень реалистичности и размер модели зависят от возраста ребенка. Разумеется, вес машинки также возрастает.

Из общего правила «большие габариты – малый возраст» есть исключение – крупные машинки для перевозки различных грузов. Большие самосвалы с прицепами позволяют транспортировать кубики, песок или другие игрушки. Эти машинки идеальны для игры на улице и подойдут детям возрастом от 2-3 лет и старше. Их главный недостаток – большой размер, требующий для игры просторного помещения.

Важно: выбирая крупную машинку, следует обратить особое внимание на ее прочность и вместительность. Модель должна выдерживать значительное усилие со стороны ребенка, так как он будет на нее опираться (некоторые модели выдерживают до 150 кг) и вмещать в себя большое количество предметов. Еще можно поинтересоваться габаритами колес – они должны быть большими, чтобы придать игрушке устойчивость на поворотах.

Эффекты

Машинки часто имеют звуковые и световые эффекты. Их особенности зависят от возраста ребенка.

Для маленьких шоферов, воспринимающих игрушку как живое существо, она будет петь или рассказывать стихи, «подмигивая» своими фарами.

Детей постарше интересует реалистичность модели – в этом случае машинка издает шум двигателя и предупредительный сигнал. В большинстве автомобилей световой эффект обеспечивается включенными фарами. Такие машинки, как «скорая помощь» или пожарная машина имеют соответствующие мигалки.

Качество

Желательно приобретать машинки в специализированных магазинах. Там можно найти качественную продукцию на любой вкус. Выбирая машинку, следует обратить внимание на наличие сертификата качества, подтверждающего экологическую чистоту материалов и краски. Важно убедиться в прочности модели (в том числе отсутствии хрупких деталей) и надежности соединений.

Качественное изделие окрашено без подтеков, не имеет запаха и не оставляет следов краски на руках. Следует приобретать машинку нейтральных цветов, так как эти краски гораздо безопаснее, чем яркие насыщенные тона.

Некоторые рекомендации по материалам:

Не следует приобретать машинки, имеющие агрессивный внешний вид или слишком громкие звуковые эффекты – это может напугать малыша. Если модель имеет острые углы, то от ее покупки стоит отказаться, так как ребенок может случайно себя травмировать.

Стоит помнить, что машинка известного бренда не может стоить очень дешево, а низкокачественная продукция быстро выходит из строя и способна причинить вред здоровью ребенка.

Важно: на упаковке изделия должна быть указана следующая информация:

Производитель

Не стоит покупать ребенку в пользование машинки неизвестных марок. Они могут быть изготовлены из токсичного пластика, быстро ломаться. Лучше взять самые дешевые модели уже проверенных брендов, например, Полесье, ТехноК.

Группу машинок начальной и средней ценовой категории составляет продукция брендов Alexis, Bambi, Cararama, Die-Cast, Na-Na, Siku, Maisto, Mattel, Orion, Pilsan, Playmates Toys, Simba, а также отечественных Полесье, ТехноК и Технопарк. Это игрушки неплохого качества: хорошие материалы изготовления, продуманные модели, прочные крепления и узлы.

Машинками подороже являются модели Bburago, Bruder, Chicco, Fisher-Price, Hape, Hasbro, Dickie Toys, Jakks, Keenway, Kiddieland, Melissa & Doug, Kinsmart, Smoby, Spin Master, Toy State, Viking Toys, Wader. Они могут отличаться интересными моделями с дополнительными функциями, отлично и долго служат.

Источник

Фрикционная передача: что это такое, из чего состоит, ее основные достоинства и недостатки — схема, классификация и виды сборки с фото

Фрикционные передачи

Описание

Машинка «Пикап Bigfoot» выполнена из пластика, оснащена фрикционным механизмом — это механизм, при котором машинки самостоятельно движутся при давлении и создании определенной силы трения — скольжения, под углом, посредством фрикционных муфт, т.е.достаточно просто нажать на нее и машинка быстро поедет вперед. Ваш малыш обязательно оценит такой подарок по достоинству и с удовольствием пополнит свой «автопарк»!

Характеристики:

Из чего сделана игрушка (состав): пластмасса.

Размер упаковки: 16.8 х 6 х 25 см.

Размер игрушки: 13 см.

Достоинства фрикционных передач

К достоинствам фрикционных передач можно отнести следующие их качества:

Недостатки фрикционных передач

Недостатки фрикционных передач обусловлены особенностями их конструкции:

Геометрические параметры, кинематические и силовые соотношения во фрикционных передачах

Основные геометрические параметры фрикционной передачи:

D ₁ и D ₂ — диаметры ведущего и ведомого катков;

а — межосевое расстояние;

Приравнивая правые части равенств, по­лучим или . Отсюда

где u — передаточное число.

Передаточное отношение цилиндрической фрикционной передачи с учетом скольжения (для практических расчетов)

КПД фрикционных передач зависит от следующих потерь:

— связанных с использованием катков, имеющих формы, не позволяю­щие им перекатываться один по другому без проскальзывания; это отчетливо видно, например, в передаче с клиновыми катками (см. рис.2.2) и лобовой передаче (см. рис.2.11);

— проскальзывания, обусловленного масляной пленкой на рабочих по­верхностях и т. д.;

— трения качения, вызванного деформацией поверхностей катков в зоне контакта;

КПД фрикционной передачи определяют по формуле

где Σψ — сумма относительных потерь.

Для закрытых фрикционных передач η = 0,88 – 0,93, для открытых η = 0,68 – 0,86.

Цилиндрическая фрикционная передача. Устройство, основные геометрические и силовые соотношения

Фрикционную передачу с параллельными осями валов и с рабочими по­верхностями цилиндрической формы называют цилиндрической. Простейшая фрикционная передача с гладкими катками и постоянным передаточным числом показана на рис.5.

В некоторых случаях применяется цилиндрическая фрикционная передача с катками клинчатой формы (см. рис.2).

В передачах с клинчатыми катками при данной силе F_r прижатия одно­го катка к другому нормальные силы между рабочими поверхностями, a следовательно, и силы трения значительно больше, чем в передачах с гладкими катками (тем большие, чем меньше угол клина).

Это позволяет снизить в передачах с клинчатыми катками силу F_r в 2-3 раза.

Число клиновых выступов для катков принимают равным z = 3 ÷ 5 (рис.7). При z > 5 условие равномерного прилегания всех рабочих по­верхностей таких катков ухудшается.

Геометрические параметры передачи (см. рис. 5).

Диаметр ведущего катка

Диаметр ведомого катка

Рабочая ширина обода катка

где ψ _a = 0,2 ÷ 0,4 — коэффициент ширины обода катка по межосевому рас­стоянию.

Для компенсации неточности монтажа на практике ширину малого катка (см. рис.9) принимают, мм :

Для обеспечения работоспособности фрикционных передач необходи­мо прижать катки (см. рис.5) силой нажатия F_r таким образом, чтобы со­блюдалось условие (1), т. е.

где F_f — максимальная сила трения; F_t — передаваемая окружная сила; f — коэффициент трения (выбирается по табл.1). Отсюда сила нажатия F_r>F_t/f или

где K _c — коэффициент запаса сцепления; вводится для предупреждения пробуксовки от перегрузок в период пуска передачи (для силовых передач K _c = 1,25 ÷ 1,5; для передач приборов K _c = 3 ÷ 5).

По схеме, показанной на рис.5,

Подставив формулу (13) в формулу (12), определим силу нажатия

Большие силы прижатия катков создают значительные радиальные нагрузки на опоры валов и вызывают появление больших контактных напряжений на рабочих поверхностях катков, что делает силовые фрикционные передачи громоздкими, а их нагрузочную способность сравнительно невысокой.

Решение. 1. Окружная сила.

Прижимная сила. Для закрытой передачи (при работе в масляной ванне) f =0,05. По формуле (12) прижимная сила при коэффициенте запаса сцепления К =1,4

В данном примере прижимная сила F _r больше окружной силы F _t в 28 раз. Большое значение прижимной силы является существенным недостатком фрикционных передач.

Расчет на прочность цилиндрической фрикционной передачи

Проверочный расчет передач с металлическими катками.

Критерием работоспособности фрикционных передач является износостойкость рабочих поверхностей тел качения. В процессе работы на поверхности тел качения возникают циклические изменяющиеся контактные напряжения (см. рис. 6, а), которые вызывают усталостное изнашивание поверхностей катков. Подставив в формулу (4) формулу Герца (5) для определения наибольших контактных напря­жений и выполнив некоторые преобразования, получим формулу прове­рочного расчета

где а — межосевое расстояние, мм; Е_пр — приведенный модуль упругости, МПа; f — коэффициент трения (см. табл. 1); Т ₁ — момент на ведущем валу, Нмм ; К_с — коэффициент запаса сцепления; и ≥ 1 — передаточное число; b — рабочая ширина обода катка, мм; [ σ ] _H — допускаемое контактное напряжение для менее прочного материала, МПа (табл. 2).

Таблица 1. Значения коэффициента трения скольжения для различных материалов

Материал контактирующей пары

Сталь по стали или по чугуну

(со смазочным материалом)

Таблица 2. Допускаемые контактные напряжения, модуль упругости для катков из различных материалов

Закаленная сталь (при хорошем смазывании)

Серый чугун марок от СЧ 10 до СЧЗО

Подставив выражение (9) в формулу (15) и выполнив некоторые преобразования, получим формулу проекти­ровочного расчета для определения межосевого расстояния фрикционной передачи из условия контактной прочности:

где ψ _a — коэффициент ширины обода катка по межосевому расстоянию,

Проверочный расчет передач с неметаллическими катками (тексто­лит, фибра, резина и т. п.).

Для этих передач основным критерием рабо­тоспособности является износостойкость. Материал не подчиняется зако­ну Гука.

Нормальная нагрузка на единицу длины контактных линий

где T ₁ — момент на ведущем катке, Нмм ; К_с— коэффициент запаса сцеп­ления (см. табл.1); u ≥ 1 — передаточное число; b — ширина обода мень­шего катка, мм; f — коэффициент трения (см. табл. 1); а — межосевое расстояние, мм; [ q ] — допускаемая нагрузка на единицу длины контактной линии для менее прочного материала, Н/мм.

Значения [ q ] для некоторых материалов контактирующих пар (один ма­териал сталь или чугун) следующие:

Подставив в формулу (17) b = a ∙ ψ _a и решив уравнение относительно а, получим формулу проектировочного расчета для определения межосевого расстояния фрикционной передачи из условия износостойкости:

Последовательность проектировочного расчета.

1. В зависимости от условий работы выбирают материал катков и по табл.2 принимают [ σ ] _Н, Е или [ q ] для менее прочного материала.

3. По формуле (16) или (18) рассчитывают межосевое расстояние.

4. Определяют геометрические размеры катков: D ₁ — диаметр ведущего катка [формула (7)], D ₂ — ведомого (8); b — ширина обода катков (9).

По формуле (6) уточняют фактическое межосевое расстояние а.

5. По формуле (14) определяют силу нажатия.

7. Проверочный расчет передачи на прочность проводят по формулам: (15) или (17). При этом следует иметь в виду, что допускаемая недогруз­ка передачи не более 10%, перегрузка — не более 5%.

Коническая фрикционная передача. Устройство и основные геометрические соотношения

Фрикционную передачу с пересекающимися валами и катками, рабо­чие поверхности которых конические, называют фрикционной конической пе­редачей. На рис. 9 показана фрикционная коническая передача с нерегу­лируемым передаточным числом. Ее устройство аналогично цилиндриче­ской фрикционной передаче. Прижимной каток конической передачи обычно меньший, так как при этом необходима меньшая сила нажатия. Угол Σ между осями валов (рис. 9) может быть различным. Как правило, межосевой угол передачи

где δ ₁ — угол при вершине конуса ведущего катка; δ ₂ — угол при вершине конуса ведомого катка. Для нормальной работы передачи необходимо, что­бы общая вершина конусов лежала в точке пересечения геометрических осей валов. Коническая фрикционная передача может быть нереверсивной (чаще) и реверсивной. Ее применяют для передачи небольшой мощности (до 25 кВт).

Передаточное отношение без учета скольжения

Геометрические параметры конической фрикционной передачи (см. рис. 9).

Рис.9. Геометрические параметры конической фрикционной передачи

1. Внешнее конусное расстояние

2. Внешний диаметр ведущего катка

3. Диаметр ведомого катка

4. Длина линии контакта

где ψ _R = 0,25 ÷ 0,3 — коэффициент длины линии контакта.

5. Ширина обода катка

6. Средний диаметр ведущего катка

7. Средний диаметр ведомого катка

отсюда

Подставив в формулу (20) значение , получим

В конической фрикционной передаче действующие силы определяют по размерам средних сечений катков (см. рис.9).

Условие работоспособности для конической фрикционной передачи аналогичное ранее рассмотренному.

Силу нажатия катков F_n определяют по формуле

Силу F_n можно разложить на осевую F_{a 2} и радиальную F_{r 2} составляю­щие (см. рис. 9).

Осевая сила ведущего катка

Радиальные силы катков

Критерий работоспособности и принципы расчета конических фрикционных передач аналогичны рассмотренным ранее для цилиндрических передач, но основным расчетным параметрам следует считать средний диаметр D_m большего катка, т.к. в основном именно этот размер определяет габариты передачи.

Сферы применения

Применение фрикционных передач для больших мощностей ограничено из-за высоких нагрузок на валы и присутствия скольжения между телами вращения. В этом случае катки изнашиваются быстрее, что приводит к их частичной или полной поломке. Фрикционные устройства не используются в механизмах, где не допускается большое количество ошибок в углах поворота фрикционных звеньев. В противном случае повышается количество недопустимых углов передач, приводя к появлению скольжений в зоне соприкосновения рабочих тел вращения.

В промышленности фрикционные передачи используются при изготовлении кузнечно-штамповочных машин и прессового оборудования, транспортировочных устройств, тяговых приборов с приводом и станков для обработки заготовок из металла. В машиностроительных отраслях чаще всего используются фрикционные радиаторы, объединенные с двигателями внутреннего сгорания или электронными моторами. Они позволяют бесступенчато регулировать скорость передачи силовых усилий между трансмиссией и приводом автомобиля или другого транспортного средства.

Передачи с неизменным передаточным числом применяются при производстве винтообразных прессов. В отраслях по изготовлению текстиля они используются в центрифугах для равномерного разгона и в силовых приводах для натягивания волокна и нитей. В деревообрабатывающем секторе фрикционные устройства регулируют мощность обрабатывающих устройств, учитывая породу дерева и структуру заготовки.

Типы фрикционных передач

Специалисты выделяют надлежащие классификация фрикционных устройств:

В зависимости от местоположения валов эксперты выделяют 3 основных вида фрикционных передач:

Выделяют отдельную классификацию для вариаторов по числу потоков мощности:

Данная классификация условия работы фрикционных механизмов и может использоваться для разработки общих методов расчета отдельных групп передач.

Устройство фрикционов АКПП

Фрикционы АКПП что это? Данные устройства представляют собой металлические диски специальной конфигурации, которые оснащены мягкими пористыми накладками (графитовый слой). По способу изготовления и количеству накладок фрикционы разделяются на односторонние и двухсторонние диски. Односторонние диски устанавливаются на бюджетных автомобилях.Фрикционы АКПП, имеющие графитовые накладки с двух сторон, применяются автопроизводителями при сборке современных моделей.

Основные функции фрикционных дисков, оснащенных графитовыми накладками:

Механизм сцепления состоит из пакета дисков. В зависимости от конструкции АКПП, используются наборы, состоящие из фрикционов в различных количествах.

Скольжение в фрикционной передаче

При работе фрикционной передачи неизбежно упругое скольжение, которое вызывается разностью скоростей поверхностных слоев ведущего и ведомого катков. Элементы поверхности ведущего катка подходят к зоне контакта сжатыми, а уходят от нее растянутыми.
У ведомого катка, наоборот – к зоне контакта элементы поверхности подходят растянутыми, а уходят от нее сжатыми.

Следовательно, в зоне контакта удлинение рабочей поверхности обода ведущего катка, соприкасающейся с укорачивающейся поверхностью обода ведомого катка приводит к упругому скольжению, которое всегда имеет место при работе фрикционной передачи.
В результате окружная скорость v₂ точек обода ведомого катка несколько меньше окружной скорости точек обода v₁ ведущего катка.

Для передач, работающих в масле скольжение связано, также, с наличием масляной пленки.

Скольжение в фрикционной передаче зависит от нагрузки. При перегрузке может наступить буксование, при этом ведущий каток скользит по ведомому, ведомый каток останавливается. Буксование приводит к интенсивному износу рабочих поверхностей.

Материалы катков фрикционных передач

К материалам катков предъявляются следующие основные требования:

Для фрикционных катков чаще всего применяют следующие сочетания материалов:

1. Закаленная сталь по закаленной стали. Для быстроходных закрытых силовых передач применяют стали марок 18Х2Н4МА, 18ХГТ, ШХ15 и другие. Такие передачи имеют высокую износостойкость и КПД, малые габариты, но они требуют точного изготовления.

2. Фрикционные пластмассы (марок 16Л, 24А, КФ-3), текстолит, ретинакс по стали. Эти материалы применяют в малонагруженных открытых передачах. Катки из таких материалов имеют пониженную износостойкость, не требуют высокой точности изготовления.

3. Металлокерамика марки ФАБ-II по закаленной стали применяется в открытых силовых передачах.

4. Сочетание материалов чугун-чугун и чугун-сталь используется в передачах, работающих без смазки (всухую) или с недостаточной смазкой.

5. Применяются также катки, покрытые кожей или резиной. Эти материалы обеспечивают высокий коэффициент трения, но обладают малой контактной прочностью. Кроме того, коэффициент трения в таких материалах сильно зависит от влажности воздуха.

6. В малонагруженных и малоответственных фрикционных передачах иногда применяют катки с деревянным покрытием или изготовленные из дерева. Такой материал дешев и имеет достаточно высокий коэффициент трения.

Ниже представлена таблица значений коэффициента трения f для некоторых сочетаний материалов, используемых в фрикционных передачах.

При конструировании фрикционных передач рекомендуется ведущий каток выполнять из менее твердого материала, чем ведомый, чтобы при случайном буксовании на последнем не образовывались лыски.

Применение фрикционных передач

Фрикционные передачи с бесступенчатым регулированием передаточного числа – вариаторы – применяют, например, в металлорежущих, текстильных и других станках, в транспортных машинах, автомобилях и т. п.

Большинство фрикционных передач, применяемых в машиностроении, позволяют передавать мощность до 30 кВт при окружной скорости катков до 25 м/сек.

Эксплуатация АКПП с тормозной лентой

Тормозная лента изготавливается из множества эластичных полос. Материалом служит гибкий сплав металлов, который обладает достаточной прочностью на разрыв и механическое стирание. Для улучшения фиксации внутренняя часть покрывается фрикционным покрытием.

Внешний вид ленты, изготовленной из эластичных полос

В процессе эксплуатации происходит изнашивание полос металла и фрикционного покрытия, поэтому, через определенные промежутки времени может потребоваться замена ленты. Приобретать новую лучше в комплекте с натяжными болтами. Они могут устанавливаться как снаружи, так и внутри АКПП, в зависимости от конструктивных решений автопроизводителя.

При внутреннем размещении головка винта не подвергается загрязнению и разрушению от коррозии. Внешнее расположение хорошо тем, что регулировку натяжения можно проводить без снятия кожуха с коробки. Это позволяет экономить время, а в случае посещения автосервиса, и денежные средства.

Внешний вид регулировочного болта и шпильки с контр-гайкой

Принцип работы фрикционных дисков

При выключенной коробке в нейтральном режиме N диски сцепления не зажаты, находятся в свободном вращении. Прокладки дисков пропитаны смазочным материалом, давление на них пока не воздействует.

Порядок работы механизма сцепления:

Скорость движение автомобиля зависит от установленного передаточного отношения.

Эксплуатационный срок фрикционных дисков

Игнорирование рекомендованных сроков смены жидкости приводит к ускоренному старению масла, потере полезных свойств присадок, быстрому истиранию, прогоранию фрикционных накладок.

Роль фрикционного тормоза

При подготовке фидерной или спиннинговой снасти особое внимание обращают на соответствие параметров: характеристик удилища, лески и катушки. Если поставить на слабое удилище излишне крепкую леску, оно может попросту сломаться.

Смотрим на разрывную нагрузку лески. Допустим, она равна 5 килограммов. Однако при поимке трофея весом в 5 кг он нагружает леску значительно сильнее, причем рывками, да еще и в заросли заплыть может. Это значит, что удилище испытывает сильнейшие нагрузки, что может привести к его поломке. Если же поставить на снасть леску с меньшей разрывной нагрузкой, мощная рыба ее попросту разорвет и бесследно исчезнет, глумливо взмахнув хвостом.

Теперь разбираемся, для чего же нужен фрикцион. Грубо говоря, этот механизм призван гасить рывки рыбы. При правильной регулировке он не наглухо тормозит сход лески, а дает ей некоторый допуск. Леска пружинисто сходит под воздействием рывков, что при правильной настройке фрикциона дает возможность подсекать и вываживать солидные экземпляры с использованием максимально деликатной оснастки.

Срабатывание правильно настроенного фрикциона сигнализирует о приближении уровня нагрузки к максимально допустимому значению (если механизм настроен «под максимум»). При снижении нагрузки стравливание лески прекращается, катушка работает в обычном режиме подмотки и стопора заднего хода.

Фрикционы для мультипликаторных катушек

Фрикционные тормоза для мультипликаторов куда более многообразны, но на поверку они оказываются реализацией одних и тех же принципов, просто под разными именами. Спасибо производителям за разнообразие!

В большинстве случаев, в основу конструкции положен набор тефлоновых (либо карбоновых) и стальных шайб с мягкими прокладками. При затягивании тормоза шайбы плотно зажимаются, давя на главную шестерню и стопоря леску – тут особого отличия с фрикционами «мясорубок» не наблюдается.

Немного о байтраннере

2. Фрикционные пластмассы (марок 16Л, 24А, КФ-3), текстолит, ретинакс по стали. Эти материалы применяют в малонагруженных открытых передачах. Катки из таких материалов имеют пониженную износостойкость, не требуют высокой точности изготовления.

3. Металлокерамика марки ФАБ-II по закаленной стали применяется в открытых силовых передачах.

4. Сочетание материалов чугун-чугун и чугун-сталь используется в передачах, работающих без смазки (всухую) или с недостаточной смазкой.

5. Применяются также катки, покрытые кожей или резиной. Эти материалы обеспечивают высокий коэффициент трения, но обладают малой контактной прочностью. Кроме того, коэффициент трения в таких материалах сильно зависит от влажности воздуха.

6. В малонагруженных и малоответственных фрикционных передачах иногда применяют катки с деревянным покрытием или изготовленные из дерева. Такой материал дешев и имеет достаточно высокий коэффициент трения.

Ниже представлена таблица значений коэффициента трения f для некоторых сочетаний материалов, используемых в фрикционных передачах.

При конструировании фрикционных передач рекомендуется ведущий каток выполнять из менее твердого материала, чем ведомый, чтобы при случайном буксовании на последнем не образовывались лыски.

Применение фрикционных передач

Фрикционные передачи с бесступенчатым регулированием передаточного числа – вариаторы – применяют, например, в металлорежущих, текстильных и других станках, в транспортных машинах, автомобилях и т. п.

Большинство фрикционных передач, применяемых в машиностроении, позволяют передавать мощность до 30 кВт при окружной скорости катков до 25 м/сек.

Эксплуатация АКПП с тормозной лентой

Тормозная лента изготавливается из множества эластичных полос. Материалом служит гибкий сплав металлов, который обладает достаточной прочностью на разрыв и механическое стирание. Для улучшения фиксации внутренняя часть покрывается фрикционным покрытием.

Внешний вид ленты, изготовленной из эластичных полос

В процессе эксплуатации происходит изнашивание полос металла и фрикционного покрытия, поэтому, через определенные промежутки времени может потребоваться замена ленты. Приобретать новую лучше в комплекте с натяжными болтами. Они могут устанавливаться как снаружи, так и внутри АКПП, в зависимости от конструктивных решений автопроизводителя.

При внутреннем размещении головка винта не подвергается загрязнению и разрушению от коррозии. Внешнее расположение хорошо тем, что регулировку натяжения можно проводить без снятия кожуха с коробки. Это позволяет экономить время, а в случае посещения автосервиса, и денежные средства.

Внешний вид регулировочного болта и шпильки с контр-гайкой

Принцип работы фрикционных дисков

При выключенной коробке в нейтральном режиме N диски сцепления не зажаты, находятся в свободном вращении. Прокладки дисков пропитаны смазочным материалом, давление на них пока не воздействует.

Порядок работы механизма сцепления:

Скорость движение автомобиля зависит от установленного передаточного отношения.

Эксплуатационный срок фрикционных дисков

Игнорирование рекомендованных сроков смены жидкости приводит к ускоренному старению масла, потере полезных свойств присадок, быстрому истиранию, прогоранию фрикционных накладок.

Роль фрикционного тормоза

При подготовке фидерной или спиннинговой снасти особое внимание обращают на соответствие параметров: характеристик удилища, лески и катушки. Если поставить на слабое удилище излишне крепкую леску, оно может попросту сломаться.

Смотрим на разрывную нагрузку лески. Допустим, она равна 5 килограммов. Однако при поимке трофея весом в 5 кг он нагружает леску значительно сильнее, причем рывками, да еще и в заросли заплыть может. Это значит, что удилище испытывает сильнейшие нагрузки, что может привести к его поломке. Если же поставить на снасть леску с меньшей разрывной нагрузкой, мощная рыба ее попросту разорвет и бесследно исчезнет, глумливо взмахнув хвостом.

Теперь разбираемся, для чего же нужен фрикцион. Грубо говоря, этот механизм призван гасить рывки рыбы. При правильной регулировке он не наглухо тормозит сход лески, а дает ей некоторый допуск. Леска пружинисто сходит под воздействием рывков, что при правильной настройке фрикциона дает возможность подсекать и вываживать солидные экземпляры с использованием максимально деликатной оснастки.

Срабатывание правильно настроенного фрикциона сигнализирует о приближении уровня нагрузки к максимально допустимому значению (если механизм настроен «под максимум»). При снижении нагрузки стравливание лески прекращается, катушка работает в обычном режиме подмотки и стопора заднего хода.

Фрикционы для мультипликаторных катушек

Фрикционные тормоза для мультипликаторов куда более многообразны, но на поверку они оказываются реализацией одних и тех же принципов, просто под разными именами. Спасибо производителям за разнообразие!

В большинстве случаев, в основу конструкции положен набор тефлоновых (либо карбоновых) и стальных шайб с мягкими прокладками. При затягивании тормоза шайбы плотно зажимаются, давя на главную шестерню и стопоря леску – тут особого отличия с фрикционами «мясорубок» не наблюдается.

Немного о байтраннере

Байтраннер – это механизм, устанавливающийся на силовых катушках-мясорубках с комбинированным фрикционом. Это очень полезная штука для всех видов рыбалки, где предполагается добыча крупного трофея, но ловля ведется пассивно.

Байтраннер актуален для пассивного фидера, русской донки, троллинга, дорожки и так далее – там, где удилища устанавливаются в стойки, а не находятся в руках рыболова. Особенно жалуют катушки с байтраннером карпятники: их ловля требует многочасового ожидания, зато уж трофеи так трофеи.

Механизм включения байтраннера имеет рычажок, расположенный на корпусе катушки. Он работает следующим образом:

Байтраннер серьезно увеличивает не только стоимость, но и вес катушки, поэтому для ловли в заброс он без надобности.

Регулировка фрикциона на безынерционке

Прежде чем активно пользоваться фрикционом на рыбалке, необходимо правильно его настроить. Существует неисчислимое множество подходов к настройке этого механизма. Одни рыболовы затягивают его максимально крепко, дабы обеспечить эффективную подсечку, что оправдано, например при ловле судака с его твердым небом. Другие отпускают фрикцион свободно, чтобы гарантировать сверхдальний заброс и гарантированно застраховать снасть от поломок в случае зацепа. Все это – дело вкуса и опыта, нарабатывающегося годами.

Мы же остановимся на классическом варианте, предполагающем регулировку этого механизма в зависимости от разрывной нагрузки лески (под максимум). Для оптимально точной настройки потребуется груз массой порядка 70-80% от разрывной нагрузки лески. Устанавливать фрикцион на максимально допустимое значение крайне не рекомендуется!

Итак:

В таких условиях фрикцион настраивают редко: обычно сия процедура производится уже на рыбалке. Крючок просто цепляют за дерево, отходят на несколько метров и тянут удилище в сторону, под углом 45-90 o с леской, либо осуществляют подмотку. Как только изгиб удилища достигнет близких к критическим значений, фрикцион потихоньку отпускают до трещотки.
Фрикционы на мультах, предназначенных для ловли в заброс, настраивают аналогичным образом. В качестве регулятора выступает крыльчатая звездочка. Многие рыболовы поступают проще: затягивают фрикцион до максимума, а затем отпускают его на пару щелчков. В случае необходимости можно всегда отпустить фрикцион в процессе вываживания, повернув звездочку на себя.

Сложные и мощные мультипликаторы для троллинга настраиваются несколько иначе, причем всегда на полностью свободной шпуле (отпущенном рычаге). Регулятор подкручивают, устанавливая оптимальные нагрузки как в рабочем (промежуточном) положении рычага, так и на максимально затянутом фрикционе.

Причины быстрого износа фрикционных дисков

Производители современных автомобилей заливают в картер коробки АКПП трансмиссионное масло высокого качества. С появлением «необслуживаемых» авто многие владельцы вообще не заботятся о замене смазочного материала.

Это справедливо для автомобилей, эксплуатируемых в щадящих условиях европейских дорог и умеренного климата:

Причины выхода из строя фрикционных дисков:

Большое влияние на длительность ресурса дисков сцепления оказывает уровень смазочной жидкости в АКПП. При недостаточном количестве масла АТФ возникают аналогичные ситуации, описанные выше.

Часто причиной поломки фрикционов является проникновение охлаждающей жидкости (антифриза, тосола, воды) в смазочную систему АКПП, которая быстро разрушает мягкий пористый материал накладок.

Совет: Разрушения фрикционных дисков связаны с низким качеством трансмиссионной жидкостиATF. Своевременная замена масла в коробке автомат – единственный способ сохранить стабильность работы и увеличить эксплуатационный срок фрикционных накладок. Регламентом предусмотрена полная замена масла в автоматической коробке передач после пробега, равного 60 000 км.

Виды разрушений механизмов

Факторы отказов

Фрикционная передача, схема которой предполагает простоту и надежность, все-таки выходит из строя. Виной поломки может быть:

Чтобы предотвратить отказы, следует правильно рассчитать контактную прочность и использовать тот механизм, у которого она на достаточном уровне, а также применять подходящие противозадирные масла.

Предлагаем закрепить впечатление и посмотреть фото фрикционных передач и ролики, показывающие их устройство и работу. Лучшие из них устанавливаются в станки ижевского производителя «Сармат» – в мощное, удобное в пользовании и надежное оборудование, помогающее решать самые ответственные задачи.

Факторы отказов

Фрикционная передача, схема которой предполагает простоту и надежность, все-таки выходит из строя. Виной поломки может быть:

Чтобы предотвратить отказы, следует правильно рассчитать контактную прочность и использовать тот механизм, у которого она на достаточном уровне, а также применять подходящие противозадирные масла.

Предлагаем закрепить впечатление и посмотреть фото фрикционных передач и ролики, показывающие их устройство и работу. Лучшие из них устанавливаются в станки ижевского производителя «Сармат» – в мощное, удобное в пользовании и надежное оборудование, помогающее решать самые ответственные задачи.

Основные признаки неисправности фрикционов

В процессе эксплуатации автомобиля часто возникают тревожные симптомы, по которым определяются дефекты отдельных узлов и деталей. При поломке и износе фрикционных дисков появляются следующие признаки:

При возникновении одного или нескольких симптомов рекомендуется проверить работу механизма сцепления. В современных автомобилях проверка фрикционов осуществляется при подключении к бортовому компьютеру через специальные диагностические разъемы.

Рекомендации по конструированию фрикционных передач

1. Ведущий каток изготавливают из менее твердого материала, чем ведомый, чтобы при буксовании на рабочей поверхности ведомого катка не образовались задиры.

2. Ширину обода b ₁ малого катка выполняют на 5 – 10 мм больше расчетной величины b ₂ с целью компенсации возможного осевого смещения катков из-за неточности сборки. Предельный размер b ₂ ≤ D_min , так как трудно обеспечить равномерное прилегание катков на большой ширине обода.

3. Прижимное устройство катков может создавать постоянную силу с помощью пружины, силы тяжести конструкции и др.

4. Для уменьшения буксования при пуске в цилиндрических фрикционных передачах нажимным выполняют ведомый каток.

В многоступенчатых приводах фрикционную передачу целесообразно применять на быстроходных ступенях.

Характер и причины отказов фрикционных передач

Главным параметром фрикционных устройств, определяющим их износоустойчивость, считается контактная прочность, оцениваемая по напряжениям смятия плоскости в месте соприкосновения катков. Выделяет следующие виды разрушения механизмов для преобразования движений:

Выделяют следующие факторы отказов фрикционных передач:

Для предотвращения отказа фрикционных устройств нужно рассчитать контактную прочность прибора. Катки обязаны быть изготовленными из жестких материалов, выдерживающих высочайшее контактное усилие. Предотвратить заедание плоскостей возможно с поддержкой противозадирных масел. Они увеличивают коэффициент трения в 1,5 раза.

Замена фрикционов АКПП

Фрикционные накладки начинают разрушаться при температуре трансмиссионного масла ATFвыше 140°С. При длительном превышении допустимого температурного диапазона мягкие фрикционы горят и осыпаются. Если толщина фрикционных дисков меньше установленных параметров, необходима срочная замена на новый пакет. Длительное использование истонченных прогоревших прокладок приводит к преждевременному выходу из строя рабочих узлов и деталей АКПП.

Замена фрикционов осуществляется в подготовленном помещении, очищенном от грязи, пыли. В ремкомплект, кроме фрикционных дисков, входят:

Известно, что пакеты фрикционов стоят сравнительно недорого, однако, повышенная трудоемкость данного мероприятия приводит к увеличению стоимости ремонтных работ.

Совет: При выборе новых комплектов фрикционных дисков необходимо отдавать предпочтение оригинальным запчастям или изделиям от проверенных производителей. Лучше всего использовать продукцию фирм, рекомендованных самим автопроизводителем.

Источник