La nécessité de monter les pièces de manière à ce qu'elles puissent bouger pendant le fonctionnement du mécanisme a conduit à l'invention d'articulations pivotantes simples et complexes. Dans cet article, nous en parlerons plus en détail.
Qu'est-ce qu'un joint tournant ?
Un dispositif par lequel deux parties sont reliées l'une à l'autre, tout en maintenant la mobilité autour d'un axe commun, est appelé articulation pivotante. Il se compose d'une épingle et d'un clip. L'appareil a reçu le plus grand développement et modification. Il est utilisé dans divers domaines de l'industrie et de l'économie nationale.
Dans un joint cylindrique, le tourillon a généralement la forme d'une tige. Il est pressé dans les trous d'une autre pièce, appelée clip. L'exemple le plus simple d'un joint articulé est celui des charnières de porte. En les regardant attentivement, il est facile de comprendre le principe de fonctionnement de l'appareil. Les deux parties des charnières sont équipées de cylindres creux, qui sont les clips de la connexion. L'épingle (généralement enfoncée fermement dans l'un d'eux) est le doigt.
Les pièces ainsi connectées se déplacent autour d'un axe commun. La charnière cylindrique se retrouve dans les mécanismes simples et complexes. Il est présent même dans l'habituelagrafeuse.
Articulations complexes
Un joint pivotant plus complexe consiste en un tourillon pressé dans la bague intérieure d'un palier lisse ou à roulement, tournant dans celle-ci. Aucun moteur électrique ne peut être assemblé sans l'utilisation de cet ensemble. Le rotor est suspendu au stator au moyen d'une articulation cylindrique à paliers lisses ou à roulements. Les roues des wagons de chemin de fer sont fixées aux bogies au moyen d'une charnière dont la cage est la boîte d'essieu, la goupille est l'axe de la roue y coulissant au moyen d'un roulement à rouleaux.
Joint à rotule
Il existe d'autres types de joints articulés qui peuvent fournir plus de degrés de liberté pour les structures en rotation. La connexion des pièces, dans laquelle elles se déplacent autour d'un centre commun, s'appelle une rotule. L'épingle est faite sous la forme d'une sphère.
Contrairement à un cylindrique, l'axe d'une rotule a tous les degrés de liberté. N'étant limité que dans sa position, il fournit aux pièces articulées avec lui, la possibilité de se déplacer dans différentes directions.
Une rotule est appelée une paire cinématique sphérique. Le carter contenant le tourillon sphérique est généralement en fonte. Les pièces assemblées dans un tel nœud sont capables de prendre une position à des angles différents les unes par rapport aux autres. Pour réduire le frottement des surfaces dans la charnière, le tourillon est protégé par des revêtements spéciaux du contact avec le boîtier rempli de graisse. Anthèrescelle la charnière de la saleté et empêche les fuites de graisse.
Tous les mécanismes existants sont initialement observés dans les phénomènes naturels. Ainsi que l'articulation à rotule, qui rappelle beaucoup les articulations de la hanche et les vertèbres vertébrales du corps humain.
Évolution du joint cylindrique
Une unité de deux joints cylindriques avec des tourillons placés perpendiculairement est utilisée dans la transmission par cardan. Il porte le nom de Gerolamo Cardano, qui l'a décrit au XVIe siècle.
Paire cinématique cylindrique inventée par le physicien anglais Robert Hooke, utilisée pour transmettre le couple. Le fonctionnement ininterrompu de l'ensemble est assuré par le respect obligatoire de la condition d'alignement des pièces de l'arbre d'entraînement. Sinon, sous certaines charges, le joint tournant commence à s'effondrer. En cas de violation de l'alignement du mouvement des pièces, il est conseillé d'utiliser un cardan à deux croix. Cette méthode est utilisée si le couple est transmis le long d'axes inclinés. L'ajout d'une croix augmente le nombre de degrés de liberté, soulage les contraintes sur les tourillons et les fourches et empêche leur destruction.
Utiliser
L'utilisation du joint Hooke dans l'industrie automobile a permis de transmettre le mouvement de rotation de la boîte de vitesses aux roues, même en présence d'angles d'articulation importants des éléments. Cette unité a ensuite formé la base de la charnière à disque à cames, constituée d'un disque de fourches et de cames, qui sont principalement utilisées danscamions.
Joint CV
Un mutant particulier, obtenu en croisant une rotule avec un cardan Hooke, représente un tout nouveau type de connexion d'éléments. Il s'agit d'un roulement à billes déformé, où la bague intérieure a pris la forme d'une sphère avec des fentes et la bague extérieure - des sphères avec des rainures sur la surface intérieure. Les deux anneaux sont cannelés sur l'arbre d'entraînement. Les billes placées entre elles sont retenues par le séparateur.
La charnière de vitesses angulaires égales à des angles de rotation significatifs subit de lourdes charges. Les "roues inversées" aux vitesses nominales sont lourdes de dommages à l'assemblage.
Les joints homocinétiques sont soumis à un scellement obligatoire avec des anthères. Leur lieu de fonctionnement contribue à la pénétration de poussière et d'humidité dans la charnière, la désactivant rapidement. Les abrasifs et la corrosion détruisent les rainures, les billes, tuent le séparateur. Sur les voitures modernes, un joint tournant très fiable est utilisé, scellé dans un boîtier qui contribue à la pleine utilisation de sa ressource.
L'émerillon nécessite une inspection périodique de la gaine en caoutchouc. Le maintien de son intégrité protège l'ensemble de la contamination. Si une violation de son étanchéité est détectée, il est souhaitable de remplacer toute la charnière.
Charnières non conventionnelles
L'application originale a trouvé une connexion cylindrique dans la fabrication de produits d'ameublement. Les portes, les stores, les cloisons décoratives, assemblées à partir de lattes, sont devenues disponibles avec l'avènement des fraises à bois sur le marché. Avoir une petite machine aidera facilementfaites un pivot de vos propres mains.
Le passage du coupe-joint de bord forme une rainure rugueuse sur l'un des bords étroits de la latte de bois. Ensuite, il est passé avec une fraise à rainurer pour obtenir une rainure bouclée.
Un pic se forme de l'autre côté. Il est obtenu en deux passes de finition. Cela aidera à faire un joint tournant cylindrique avec un coupe-fraise de bord. Après avoir arrondi les bords, le rail prend un aspect fini.
En fixant alternativement la fraise correspondante sur la fraiseuse et en passant une ébauche en bois le long de celle-ci, les joints de charnière sont réalisés. En assemblant les rails à picots dans la rainure, on obtient un matériau en feuille souple qui, selon la largeur des pièces et la densité des joints, peut être enroulé dans un tube jusqu'à 15 cm de diamètre.
Les joints tubulaires dans leur conception ont beaucoup en commun avec les joints homocinétiques: deux clips sphériques, entre lesquels les billes maintenues par le séparateur sont situées dans les rainures. L'utilisation d'une bague en fluoroplastique assure une étanchéité radiale du joint. La virole intérieure est reliée à une extrémité du tuyau, la virole extérieure à l'autre.
Ainsi, les deux pipelines sont libres de tourner dans toutes les directions l'un par rapport à l'autre. La fixation mutuelle des clips est assurée par les billes situées entre eux.
Les éléments de vidange et de remplissage des conduites fonctionnent dans des conditions de changement fréquent de la direction d'approvisionnement de la substance transportée. Pour accélérer la relocalisation sur ces autoroutes, des tuyaux pivotants sont utilisés. Cepeut être utilisé dans les industries pétrolières, pétrochimiques, alimentaires ou gazières.
Résumer
Dans le monde d'aujourd'hui, où que vous regardiez, il y a des charnières partout: poupées et écouteurs, roues et grues à tour, voitures orientables pour enfants et lits à bascule - tout est fait avec eux. Parfois, ils sont modifiés au-delà de la reconnaissance.
