مسامير الكرة فضفاضة وليس أسباب القفل الذاتي
في مجال النقل الميكانيكي ، تُستخدم مسامير الكرة على نطاق واسع لكفاءتها ودقتها العالية ، ولكنها لديها أوجه قصور متأصلة في الأداء الذاتي. على عكس بعض مكونات الإرسال التي تعتمد على هيكلها الخاص لتحقيق قفل ثابت ، غالبًا ما يحتاج قفل براغي الكرة إلى الاعتماد على الأجهزة الإضافية الخارجية ، والتي لا يمكن أن تعتمد على هيكلها الميكانيكي لتحقيق أسباب مستقرة للذات ، وذلك أساسًا من العوامل الرئيسية التالية.
أولاً ، من النقطة الميكانيكية: العلاقة بين زاوية الاحتكاك وزاوية اللولب
من المبدأ الميكانيكي ، برغي الكرة في العملية ، تكون زاوية الاحتكاك أصغر بكثير من زاوية الحلزون. في عملية تدحرج الكرة على طول الأخدود الحلزوني المسمار ، فإن المقاومة الناتجة عن الاحتكاك المتداول ليست كافية لمواجهة القوة الدافعة الناجمة عن الهيكل الحلزوني. عندما يكون المسمار الكرة في حالة توقف تام أو تتوقف القوة الخارجية عن التمثيل ، لا يمكن للاحتكاك أن يشكل لحظة مقاومة فعالة لتعويض الاتجاه الهبوطي الناتج عن زاوية اللولب ، مما يجعل من الصعب الحفاظ على الكرة في وضع ثابت ، وبالتالي الفشل في إدراك الذات. على سبيل المثال ، في التثبيت الرأسي لسيناريوهات تطبيق برغي الكرة ، إذا كان هناك نقص في تدابير فرامل إضافية ، فسيكون الحمل بسبب دور الجاذبية لأسفل على طول المسمار ، وهو تجسيد بصري لهذا المبدأ.
الكفاءة: عيوب قفل الذات بسبب ارتفاع كفاءة الإرسال
تعتبر كفاءة الإرسال العالية لمسامير الكرة (عادة ما تصل إلى 90 ٪ - 96} ٪) ميزة ، لكنها أيضًا عامل رئيسي في عدم وجود قفل ذاتي. تعني كفاءة الإرسال العالية أن هناك القليل جدًا من فقدان الطاقة أثناء الحركة ومقاومة احتكاك منخفضة بين الكرات والمسمار. عندما يختفي عزم الدوران المطبق خارجيًا ، فإن الاحتكاك المتبقي داخل النظام غير قادر على توفير عزم دوران كافي كافي لإيقاف حركة الكرات بسرعة وقفلها في وضعها. هذه الظاهرة واضحة بشكل خاص في معدات التشغيل ديناميكيا. بمجرد انقطاع مصدر الطاقة ، فإن عدم وجود مقاومة احتكاك داخلية يربط بالكرات بشكل فعال للحفاظ على حالة ثابتة ، مما يؤدي إلى إزاحة الحمل غير المنضبط.
وذلك بسبب الخصائص المذكورة أعلاه ، في التطبيقات الهندسية الفعلية ، وخاصة في انتقال العمودي ، وآلية الارتفاع ومتطلبات الأمان ذاتية القفل الأخرى للسيناريوهات العليا ، إذا كان استخدام الكرات كمكونات محرك ، يجب أن يتم تكوينه بالإضافة إلى أجهزة الفرامل (مثل الفرامل الخزفية ، الفرامل الكهربائية ، إلخ). يتم تنشيط هذه الأجهزة بسرعة عندما تفقد الجهاز الطاقة أو تتوقف عن الجري ، وبوسيلة قفل ميكانيكي أو الكبح الكهرومغناطيسي ، يتم منع الحركة العكسية للكرات بالقوة ، وبالتالي تجنب حوادث السلامة الناتجة عن الحملات المتساقطة. على النقيض من ذلك ، على الرغم من أن كفاءة الإرسال في المسمار المنزلق العادي منخفضة (فقط 26 ٪ - 46} ٪) ، فإن المقاومة الاحتكاكية العالية تجعلها تتمتع بقدرة معينة على قفل الذات ، مما يفسر أيضًا اختلافات تطبيق قابلية التنفيذ في طرق نقل مختلفة في ظل ظروف عمل محددة معينة.
باختصار ، قررت الخصائص الميكانيكية الهيكلية للكرة المسمار نفسه ومزايا انتقال الكفاءة ، أنه ليس لديها وظيفة طبيعية لتلويح الذات. في التصميم الميكانيكي واختياره ، يحتاج المهندسون إلى النظر بشكل كامل في هذه الميزة ، إلى جانب سيناريوهات التطبيق الفعلية لاختيار برنامج الإرسال المناسب ، إذا لزم الأمر ، من خلال الأجهزة المساعدة الخارجية للتعويض عن عدم وجود أداء ذاتي لضمان سلامة وموثوقية تشغيل المعدات.
