Тегермелер: Коомдун заманбабылык цивилизациясын иштетүүчү көз карандысыз двигательдер

Автомобилдердин жылтыр корпусунун, өнөр жай техникасынын жана мурас эстелик сааттардын механизмдеринин түбүндө - күчтү кыймылга айландыруу үчүн мыңжылдыктар бою жумшалып келген, бири-бири менен тиештенип турган тиштүү дөңгөлөктөр: тиштиктер жатат. Тиштиктер - жөнөкөй механикалык бөлүктөрдөн да алыскыраак, алар чийинип иштеген инженердик бийиктиктер, түз күч менен так аракеттүүлүк ортосундагы камак болуп саналат.

Убакыт аркылуу саякат: Тиштиктердин өнүгүшү
Тиштиктердин тарыхы бироктуу цивилизацияларда башталып, алардын тиштүү механизмдердин күчтү көбөйтүү мүмкүнчүлүгүн түшүнүшү менен байланыштуу. Б.з.ч. 270-жылдары грек инженери Ктесибий суу сааттарын тургузууда агымды реттөө үчүн тиштик системаларын колдонгон, бул технологиянын тарыхта тутанган биринчи очогу болгон. Бирок кийинчерээк грек математиги жана изобретатель Александриялык Герон тиштиктердин айлануу жылдамдыгын жана бургу күчүн башкаратын тиштик коотормолорун тактап, бул конструкцияларды жетилтирген.
1-жылдың башында римдиктер диңге салу жана курчоолорду көтөрүү үчүн тиштүү дөңгөлөктөрдү колдонушкан, алар энергияны эффективтүү таратууга мүмкүндүк берген. Бирок эң кыйын борбордоштурулган буюм - 1901-жылы Грекиянын Антикитера аралынын боюнда суу астында табылган Антикитера механизмидир. Бул татаал «байыркы компьютер» 150–100 жылдарына карата болуп, жылдыздуу позицияларды, күн жана ай тынчсыздыктарын, дээрлик Олимпия оюндарынын датасын да илгериилеңизгирип, күмүш тиштүү дөңгөлөктөрдүн татаал жыйналышын колдонгон. Анын так кесилген тиштүүлүгү жана модулдук компоненттери бар чоңдугу бир миң жылдан ашык мөөнөткө дал келген эмес.
Ортоңку гасырлар Европанын бойлобу жайылган устурмаларды, суу мельницаларын жана саат кулолорун иштетүү үчүн тиштүү тегермелерди колдонушту. Ренессанс мезгилинде Леонардо да Винчи планетардык тиштүү тегермелер менен конустук тиштүү тегермелерди камтыган көптөгөн теориялык тизмектерди даярдаган. Бирок чыныгы өзгөрүүлөр 18-жана 19-кылымдардагы Өнүктүрүү Дөңүшүнүн болуп, буу кыймылынын өсүшү менен келген. Заводдор иштеп чыгарууну иштетүү үчүн ийгиликтуу, берекесиз тиштүү тегермелерге ээ болушкан. Американын инженери Джозеф Уитворт тарабынан 1850-жылдары ойлоп табылган тиштүү тегермелерди чечүү ыкмасы сыяктуу массалык өндүрүш ыкмалары тиштүү тегермелерди арзан жана туруктуу кылды жана ал мезгилдин өндүрүш өсүшүн камсыз кылды.
Модерн Тиштүү Тегермелер: Тактук, Материалдар жана Инновация
Бүгүнкү тегермелер алардын эски бронз тегермелери менен салыштырмалуу дал кетпейт. Аэрокосмостук, автомобилдик, робототехникалык жана улам жаңылануучу энергия индустрияларынын талаптарына жараша заманбап тегермелердин долбоору тактыкты, берметти жана эффективдүүлүктү камсыз кылат.

Ар кандай колдонулуш үчүн тегермелердин түрлөрү
Тегермелер көптөгөн формаларда жана өлчөмдөрдө келет, алардын ар бири белгилүү бир иштерге ылайыкташтырылган:

Цилиндрик тегермелер: Тегермен оси менен параллель туурасын чекиттеген тиштери бар, эң жолош түрү. Үй-бүлөлүк техникада, электр корозгучтарда жана жөнөкөй машиналарда колдонулат.

Винт тегермелер: Бурчуу тиштери бар, алар биртуташ киришет, андан улам ызы-чуу жана титирдөө азаят. Автомобильдики трансмиссиялар жана өнөр жай турбиндериндеги жогорку ылдамдыктагы колдонулуштар үчүн жарамдуу.

Конустук тегермелер: Конустук формада жасалып, бурч учурашкан осьтор (мисалы, транспорттун дифференциалдарында жана кол бургулашында) ортосунда күч таратууга мүмкүндүк берет.

Курчактык берелер: буранка тибиндеги "курчак" жана тиштүү "курчактык доңгөлөк" кирет, бул жогорку бұраштыру моментин азайтуу жана өзүн-өзү блоктоо мүмкүнчүлүгүн камсыз кылат (гараждын эшиктерин ачуучуларда жана тасмалык ташуучуларда колдонулат).

Планетарлык берелер: борбордо "күн" береси, ал эми анын айланасында кичине "планета" берелери бекитилген "жүзүк" беренин ичинде айланат. Компакттуу жана эффективдүү, гибриддүү автоунаалардын күч трансмиссиясында, робототехникада жана шамалдуу турбиналардын берелеринде колдонулат.

Материалдар жана өндүрүш: Бекемдиктин илими
Беренин ишинин сапаты анын материалына жана жасалышына чоң таасирин тийгизет. Бекемдиги үчүн чыбык темир жана болот сымал традициялык материалдар популярдуу болуп калат, бирок металл илиминдеги жаңы жетишкендиктер жаңы варианттарды киргизди:

Коллоиддүү болот: тозууга жана чаргылууга каршы тургузуу үчүн жылыткан, жүк унааларынын трансмиссиясы сыяктуу жогорку жүктөмдүү колдонууларда колдонулат.

Титан коллоиддору: жеңил жана коррозияга каршы, реактивтик двигательдер менен космостук корабльдер үчүн самолёт куралдарында идеалдуу.

Полимер композиттер: Бюро техникасы жана медициналык прибордордой кичине жүктөлүштөр жана төмөн даңгылдакта колдонулуп, чыгымдарды төмөндөтүп, салмакты азайтат.

Дагы да так талаптарды коштоо үчүн өндүрүштүк ыкмалар өнүгүп келди. Компьютердик сандык башкаруу (CNC) микроскоптоочу тактыкты камсыз кылып, тиштердин профилдерин бир нече микрометрге чейин так иштеп чыгат. Кошумча өндүрүш, же 3D басып чыгаруу, дрондор менен роботтор үчүн жеңил, решёткалык структалуу тиштүү доңгөлөктөй мурда мүмкүн эмес болгон татаал, ыңгайлаштырылган конструкцияларды түзүү аркылуу тиштүү доңгөлөктөрдү өндүрүүнү түбүнөн өзгөртүүдө.

Модерн дүйнөдөгү тиштүү доңгөлөктөр: Автомобилдерден Таза энергияга чейин
Тегермелер күндөлүк турмушто, аларды көрбөгөндө дагы жер-жерде кездешет. Автоиндустрияда трансмиссиялар тезликти жана бурулуш моментин кадамдоо үчүн тегермелерге таянат, машинанын токтогон учурдан же автожолдо эффективдүү жүргөндөн тезирирак ылдыйын көтөрүүгө мүмкүндүк берет. Электромобилдер (EV) батареянын иштөө мөөнөтүн максималдуу кылуу үчүн бир деңгээлдүү трансмиссияларды колдонушат, ал эми гибриддик автомобилдер электр жана бензин энергиясынын ортосунда которулуш үчүн планетарлык тегерме системаларын бириктиришет.
Кайра орнотуучу энергияда шамал турабилерди жай айлануусун (10–20 RPM) электр чыгаруу үчүн керек болгон жогорку тездикке (1500–1800 RPM) которуу үчүн чоң трансмиссияларга таянат. Ошентип, күн панелдерин күндүн багытына карай буруп туруу үчүн кичине тегермелерди колдонуп, энергияны жыйноону оптималдашат.
Робототехника – тегермелердин жакшы колдонулган тагы бир тармак. Такикалык тегермелер хирургиялык роботтордун натыйк кыймылдарын, өндүрүштүк робот колдорунун чеберчилигин жана антропоморфдуу роботтордун туруктуулугун камсыз кылат. Турактардын электроникасында да кичинекей тегермелер камералардагы автофокустоо механизмдерин жана акылдуу сааттардын айлануучу дисплейлерин иштетет.
Тегермелердин болушу: Акылдуу, Сапаттуу жана Өзгөчө Колдонулган
Технология өнүгүп жаткан сайын тегермелер жаңы чыныгыштарга ылайык келүү үчүн өзгөрүүдө. Пайда болуп жаткан бир багыт – температураны, титирөөнү жана тозууну насын аныктай алган сенсорлор коюлган «акылдуу» тегермелер. Бул «туташтырылган» тегермелер заводдордо ынтымактуулукту кыскартуу үчүн, учак двигателдериндеги сыяктуу критикалык колдонууларда коопсуздукту жакшыртуу үчүн алдын ала иштебөөнү болжолдошот.
Төзүмдүүлүк инновацияны да жеткирүүдө. Инженерлер кайра иштетилген материалдардан тургуздуктар жасап, энергия жоголууну азайтуу үчүн тейлөөчү тургуздук системаларын иштеп чыгышуда. Мисалы, "нөлдүк чынжыр" тургуздуктар кыймылдын жоголушун минимумга тийгизип, электромобилдерди жана кайталануучу энергия системаларын дагы эффективдүү кылат.
Кичирейтүү сферасында чечектин чачынан кичине микротургуздуктар адам денесинде дары ташуу же минимальдуу инвазивдүү операция үчүн пайдаланылган бийик технологиялык медициналык приборлорго жаңы чечимдерди мүмкүн кылып жатат.

Корутунду
Антикитера механизминен Марс роверинин тиштүү доңгөлөктөрүнө чейин, бул жөнөкөй, бирок заманбап түзүлмөлөр башкарган прогресско таасир этти. Алар күч менен кыймылдатуу абстракттуу түшүнүктөрүн так, практикалык каражаттарга айландырган инженердик ой күчүнүн далили болуп саналат. Автоматташтырылган, экологиялык туруктуу болгон ириге ынтыккан сайын, тиштүү доңгөлөктөр бүгүнкү дүйнөбүздү аныктаган технологияларды ынтып жаткан негизги роль ойной берет. Кийинки жолу унаанызды иштеткендээ, саатты шайкалай элек же роботтун ишин көрө элек болсоңуз, бардыбын мүмкүн кылган көзгө көрүнбөгөн двигательдер - тиштүү доңгөлөктөргө терең миннетдарлык сезимин билдириңиз.