Совершенствуем храповой механизм

Как самостоятельно изготовить храповик?

Для того чтобы существенно сэкономить на создании механизма можно изготовить храповик своими руками. Расчет храпового механизма проводится в зависимости от требований, которые предъявляются к системе. Изготовить храповый механизм своими руками можно следующим образом:

В качестве основного элемента можно использовать металлическую трубу. На используется для создания вала, который будет применяться для непосредственной передачи вращения

При выборе трубы следует уделить внимание тому, чтобы толщина стенки была требуемой величины. В противном случае он не сможет выдержать требуемую нагрузку.
Из стального листа вырезается небольшой кусок профиля, который играет роль фиксирующей детали

Рекомендуется уделять внимание сплавам с повышенной прочностью и износостойкостью. В большинстве случаев уделяется внимание варианту исполнения, который прошел закалку для повышения твердости поверхностного слоя.
Больше всего проблем возникает в случае подгонки основных элементов друг к другу. Только в этом случае устройство будет работать правильно. Именно поэтому при работе приходится использовать точные измерительные инструменты. Примером можно назвать микрометр или штангенциркуль.
Несущая база изготавливается из металлических листов, которые соединяются между собой при применении технологии сварки. Подобная база создается в зависимости от особенностей будущей конструкции.
Колесо должно иметь на рабочей поверхности зубья, за счет которых обеспечивается зацепление. Этот элемент соединен с валом зачастую при помощи шпонки, которая характеризуется высокой надежностью. Колесо изготовить самостоятельно достаточно сложно, так как поверхностный слой должен характеризоваться высокой надежностью и прочностью. Чаще всего храповое колесо снимается с других механизмов или заказывается у мастера, который предоставляет соответствующие услуги.
Вал крепится посредством сварки. Подобный тип соединения характеризуется повышенной прочностью и длительным эксплуатационным сроком. Нужно уделять довольно много внимания качеству сварочного шва, так как даже незначительные дефекты могут стать причиной возникновения существенных проблем. Собачка изготавливается при применении пружины и ходового элемента. Пружину можно снять с других механизмов, ходовая деталь отвечает за смещение собачки относительно зуба.

Читать также: Материал труб для канализации

В целом можно сказать, что процесс изготовления рассматриваемой конструкции характеризуется довольно большим количеством сложностей. Только при наличии требующихся навыков и инструментов можно достигнуть поставленных задач. Храповой механизм чертеж можно скачать в интернете. При применении правильно разработанного проекта может быть уверенным в том, что все детали идеально подойдут друг к другу.

Примеры использования

Торцевые гаечные ключи и отвертки

Торцевые гаечные ключи, оснащенные храповым механизмом, ещё называют трещотками. В самом простом варианте конструкции в трещотку стовят по две собачки. Поворотом рычажка можно либо отворачивать гайку, либо её закручивать, не вынимая ключа на каждом обороте, как с обычным инструментом.

Торцевые гаечные ключи с храповым механизмом

Кабельные стяжки

Кабельные стяжки делают из пластика одной деталью. Собачка прижимается к зубчатой пластине силой упругости. После затягивания стяжка не ослабляется даже при очень большом усилии.

Храповой механизм кабельной стяжки

Противооткатные устройства

Изначально противооткатные устройства с храповым механизмом начали использовать на железной дороге в горах Пенсильвании, США, при перевозке угля примерно с 1846 года. Чтобы груженый состав по крутому склону не откатился назад в случае отказа двигателя паровоза, на вагонах устанавливались «собачки».

Позже эта схема нашла применение на американских горках, чтобы в случае отключения электричества поезд с любителями острых ощущений не покатился назад.  

Противооткатное устройство тележки на американских горках

Лебедки

Лебедки – это механизм для перемещения предметов с помощью каната. Электрическую лебедку устанавливают во внедорожники, чтобы вытянуть из трясины застрявший автомобиль.

Чтобы натянутый трос не разматывался с барабана используют храповой механизм. Примеры его использования на ручных лебедках можно увидеть на этих фотографиях.

Храповой механизм в ручных лебедках

Обгонная муфта велосипеда

Обгонную муфту (англ. overrunning clutch) также называют муфтой свободного хода. Она позволяет предотвратить передачу крутящего момента от ведомого вала (колеса) к ведущему (на цепь и педали), если ведомый вал начинает вращаться быстрее. Например, после прекращения вращения педалей без муфты свободного хода колеса продолжали бы раскручивать цепь и педали, как это было в первых велосипедах. То же самое было бы при спуске с горки.

Впервые обгонную муфту с простейшим храповым механизмом запатентовал в 1869 году Уильям Ван Анден из Покипси, штат Нью-Йорк, США. В обгонной муфте Ван Андена храповик был встроен в ступицу переднего колеса велосипеда.

Примерная схема муфты свободного хода (обгонной муфты) с храповым механизмом Ван Андена

Почти все современные велосипеды – заднеприводные. Обгонная муфта в них встраивается в заднюю втулку или заднюю звездочку. Обгонные муфты с храповым механизмом издают характерный звук и их еще называют велотрещотками.

Пример работы муфты свободного ходаМуфта свободного хода с храповым механизмом в задней звездочке велосипеда

Обгонная муфта стартера автомобиля

Механизм свободного хода с храповиком используется в стартерах автомобилей как защитное устройство. Стартер – это механизм, который с помощью электромотора запускает двигатель внутреннего сгорания, вращая его коленвал через маховик.

Скорость вращения ведомого зубчатого колеса стартера невысокая – может быть около 3000 об/мин. После запуска двигатель на холостом ходу развивает около 1000 об/мин. Но передаточное отношения стартер-маховик из-за разности диаметров зубчатых колес может достигать значения 20:1. Т.е. запущенный двигатель на холостых оборотах может раскрутить электромотор стартера до 20 000 об/мин.

Чтобы стартер не вышел из строя после запуска двигателя на него ставят обгонную муфту.

Стартер автомобиля

Коробка передач автомобиля

В данном примере собачка храпового механизма используется для перевода автоматической коробки передач в режим парковки.

Храповик в автоматической коробке передач автомобиля

Ремонт

Секатор в тёплое время года никогда не лежит без дела, активно эксплуатируется, достаточно быстро изнашивается и ломается. Возникает проблема, как его починить. Чаще всего выходит из строя пружинка — она ослабевает или совсем лопается от слишком частых нажатий. Что в таких случаях делать?

Подобрать подобную пружину по диаметру и длине.
Обратить внимание, что для храповика подойдёт только максимально жёсткая. Если будет слабой и мягкой, не сможет запустить механизм.
Вычистить «внутренности» секатора (там, где стояла пружина)

Протереть дезинфицирующим раствором.
Разбирать инструмент для замены пружины не нужно! Собирать его обратно сложно, да и ни к чему это действие при такой поломке.
Максимально широко развести рукоятки.
В разных моделях пружина вставляется либо в специальные пазы, либо надевается на небольшие выступы с двух сторон в самой глубине центральной части механизма на рукоятках. Помочь продвинуть пружину в нужное место может отвёртка.
После того, как оба конца пружины встанут на место, необходимо поработать рукоятками. Амортизируют — ремонт закончен.

Если поломка связана не с пружиной, а с самим храповым механизмом, лучше воспользоваться услугами профессиональной починки.

Как сделать храповик своими руками

За долгий период развития индустрии по производству механизированного оборудования было создано довольно большое количество устройств, которое может применяться для передачи усилия.

Примером можно назвать храповой механизм. Он считается одним из старейших изобретений человека, так как конструкция достаточно проста и эффективна, оно считается актуальным на сегодняшний день.

Рассмотрим все его особенности подробнее.

Особенности работы двунаправленных механизмов

Многие храповые механизмы характеризуются тем, что вращение колеса или рейки проводится только в одном направлении. Также стали производить варианты исполнения, которые могут вращаться в обоих направлениях. Ключевыми моментами можно назвать следующее:

1. Вращение реализуется влево и направо. Именно этот момент существенно повышает функциональность устройства.
2. Форма зубцов прямоугольная. Только за счет этого обеспечивается равномерное вращение колеса в обоих направлениях.
3. Ключевая особенность также заключается в том, каким образом работает фиксирующая собачка. Она на момент вращения основного элемента не перескакивает, а приподнимается. За счет этого устройство становится более функциональным, но при этом и менее надежным.

Храповой механизм из образовательного конструктора Lego

С помощью образовательных конструкторов можно собирать модели с храповым механизмом. В данном примере храповик собран из стандартного зубчатого колеса и собачки, состоящей из трех деталей (штифта, красного фиксатора и короткой оси). Зубчатое колесо приводится в движение ручкой

Важно подобрать такой угол собачки относительно зубчатого колеса, чтобы происходил надежный зацеп при обратном вращении

В следующем примере перекидная собачка используется в модели механического вентилятора, собранного из набора Lego Education EV3. В момент поднятия груза храповой механизм препятствует случайному разматыванию нити. Далее собачка перекидывается на другую сторону, чтобы не мешать работе вентилятора.

Механический вентилятор из Lego EV3

В примере с катапультой на противоположном конце от собачки установлен длинный рычаг. Под весом длинного конца рычага собачка упирается в зубчатое колесо и блокирует вращение оси. Катапульта выстрелить не может. Стоит надавить на длинный рычаг вверх и собачка выйдет из зацепления, разблокировав ведущую ось.

Механическая катапульта из Lego EV3

Инструкцию к катапульте можно скачать по этой ссылке.

Маховик двигателя

Маховик относится сразу к нескольким системам двигателя и выполняет в них следующие функции:

• снижение неравномерности вращения коленчатого вала (маховик — конструктивный элемент кривошипно-шатунного механизма);
• передача крутящего момента от двигателя к коробке передач (маховик – ведущий диск сцепления);
• передача крутящего момента от стартера на коленчатый вал двигателя (маховик – ведомая шестерня редуктора системы запуска).

Сглаживание пульсаций крутящего момента производится за счет периодического накопления и отдачи маховиком кинетической энергии. Энергия запасается во время рабочего хода поршня и расходуется при других тактах двигателя, в т.ч. на выведение поршней из мертвых точек. Чем больше цилиндров в двигателе, тем рабочий ход поршня в каждом из них занимает больше времени, следовательно, крутящий момент такого двигателя более равномерный, а масса маховика может быть уменьшена.

Маховик крепиться в торце коленчатого вала возле заднего коренного подшипника. Это, как правило, самый мощный подшипник в двигателе, так как он должен выдерживать вес маховика и нагрузки, связанные с его работой.

Различают следующие разновидности конструкции маховика:

• сплошной;
• двухмассовый;
• облегченный.

Наибольшее распространение на автомобилях нашел маховик сплошной конструкции. Это массивный чугунный диск диаметром от 30 до 40 сантиметров. На внешнюю поверхность диска напрессован стальной зубчатый венец, обеспечивающий проворачивание коленчатого вала при запуске двигателя с помощью стартера. С одной стороны маховика выполнена ступица для крепления к фланцу коленчатого вала, другая сторона играет роль ведущего диска сцепления.

При работе двигателя на разных оборотах коленчатый вал постоянно закручивается и раскручивается, т.е. подвергается крутильным колебаниям. В двигателе применяются гасители крутильных колебаний различной конструкции. Одним из таких устройств является двухмассовый маховик (другое название – демпферный маховик), который применяется на автомобильных двигателях с 1985 года.

Устройство двухмассового маховика

Маховик включает два диска, соединенные с помощью пружинно-демпферной системы, которая позволяет полностью изолировать трансмиссию от крутильных колебаний и обеспечить равномерную работу ее элементов. С применением двухмассового маховика отпадает необходимость демпфирующего устройства в ведомом диске сцепления.

Преимуществами двухмассового маховика являются гашение колебаний, снижение вибраций, изоляция шумов, удобство переключения передач, снижение износа синхронизаторов, защита трансмиссии от перегрузки и даже экономия топлива. С другой стороны интенсивная работа двухмассового маховика приводит к усиленному износу пружинно-демпферной системы и даже поломке ее основного элемента — дуговой пружины. Все это сдерживает массовое применение демпферного маховика на двигателях.

Современные тенденции развития автомобильных двигателей, такие как даунсайзинг (уменьшение объема и массы двигателя с сохранением мощности) и даунспидинг (расширение диапазона крутящего момента двигателя с возможностью работы на низких оборотах), потребовали нового уровня гашения колебаний. С 2008 года на двигателях применяется двухмассовый маховик с маятниковым гасителем колебаний.

Для устранения неравномерностей вращения коленчатого вала в диапазоне низких оборотов на маховике вместе с дуговой пружиной устанавливается центробежный маятник. Он создает собственные колебания , которые в противофазенакладываются на сглаженные колебания после дуговой пружины и полностью их гасит.

Центробежный маятник выполнен в виде грузов, расположенных по окружности маховика. При низких оборотах двигателя грузы маятника раскачиваются сильнее, т.к. действующие на них центробежные силы малые. При увеличении оборотов амплитуда колебаний грузов уменьшается и их роль в гашении колебаний снижается.

Облегченный маховик используется при тюнинге двигателя. Перераспределение массы маховика к краям диска позволяет уменьшить его массу до 1,5 кг и в свою очередь уменьшить момент инерции. С применением облегченного маховика двигатель быстрее достигает максимальных оборотов, соответственно имеет лучшую разгонную динамику, а также наблюдается увеличение мощности до 5%.

Процесс чистки датчика холостого хода

Для стабилизации работы требуется провести процесс чистки, особенно если при осмотре вы обнаружили засорение иглы или дроссельной заслонки. Для чистки контактов воспользуйтесь ватной полочкой: предварительно окунув её в спирт, оботрите их.

Чистку конусной иглы проводите очистителем карбюраторов или WD – 40. Обильно побрызгав на иглу, дайте ей просохнуть, после этого можно устанавливать деталь обратно.

Чистка дроссельной заслонки займет немного больше времени, но также не будет трудоемкой. Вам понадобится любое чистящее средство: бензин, растворитель, очиститель карбюратора, WD – 40. Так же воспользуйтесь тряпкой и щеткой. Обязательно перед чисткой снимите гофру воздушного фильтра, и не забудьте почистить заслонку с двух сторон.

Чистка регулятора холостого хода

Вполне очевидно, что на любом автомобиле с инжектором датчик холостого хода может выйти из строя (РХХ ВАЗ или регулятор холостого хода на иномарке). Обнаружив рассмотренные выше симптомы неисправности и признаки неполадок датчика-регулятора холостых оборотов во время работы ДВС на холостом ходу, клапан холостого хода ВАЗ или другого автомобиля нуждается в диагностике. 

При этом не следует торопиться приобретать новый датчик для замены без проверки старого. Еще раз напомним, двигатель может работать нестабильно по целому ряду причин, тогда как регулятор является только одним из возможных вариантов. Также датчик может быть исправен, но загрязнен.

Для начала нужно почистить датчик холостого хода, так как его загрязнение обычно приводит к серьезным сбоям. При этом место установки такое, что датчик загрязняется достаточно активно, а сам РХХ в силу особенностей конструкции отличается чувствительностью к загрязнениям.

Чистка датчика холостого хода не является сложной процедурой. Основная проблема – снятие самого регулятора. Если вы не уверены, где находится датчик холостого хода на конкретном авто, необходимо заранее изучить мануал. Как показывает практика, РХХ стоит возле датчика положения дроссельной заслонки. В свою очередь, остается только определить местоположение дроссельного узла и ДПДЗ.

На деле, достаточно карбиклинером или любым другим похожим очистителем намочить мягкую ветошь или вату, после чего аккуратно почистить контакты датчика. Далее остальные элементы регулятора также активно протираются ветошью, смоченной в очистителе. При этом чистить можно интенсивно (например, при помощи мягкой щетки), удаляя грязь с иглы, штока, пружины РХХ.

Очистка иглы и обводного канала

Для обеспечения доступа к деталям клапана требуется снятие РХХ по технологии:

1. отсоединение колодки от разъема;
2. очистка контактов разъема и штекера ватной палочкой, смоченной WD-40;
3. откручивание винтов фигурной отверткой;
4. извлечение регулятора для проверки состояния.

Очистка РХХ

Регулировка производится самим контроллером бортовой сети. Однако для стабильной работы двигателя следует проверить расстояние от посадочного фланца до выступающего конуса иглы. По умолчанию оно должно быть 23 мм.

Контроль и регуляция датчика холостого хода электронным блоком

Работу датчика холостого хода регулирует исключительно ЭБУ бортового компьютера. Как уже отмечалось, сигналы для осуществления этого контроля, ЭБУ получает не от самого датчика ХХ (ибо такая функция в детали не предусмотрена), а от датчика коленвала. Как все происходит?

• Контролер получает текущие данные с датчика об оборотах коленвала;
• Анализирует и определяет текущие параметры работы мотора, используя сигналы с кучи других датчиков;
• Проводится сравнительный анализ с показаниями ДПДЗ и ДМРВ. На основе проведенного сравнения, определяет степень закрытия заслонки а, следовательно, характеристики обедненной топливной смеси;
• Выполняя задачу обогащения горючего кислородом, ЭБУ подает сигналы на передвижение штока на одно из четырех положений (зависит от величины напряжения электромагнитного импульса) и открытие клапана РХХ, для подачи воздуха обходным путем.

От чего зависит надежная фиксация шпонки шкива коленвала в механизме автомобиля?

Тут все зависит от того, кто устанавливает шпонку в машине, насколько правильно и профессионально этого выполняется. Кроме того многое зависит и от качества самой шпонки. Нельзя ни в коем случае заменять шпонку другими кустарными запчастями и мудрить что-то свое и нестандартное.

Шпонка может быть заменена в машине исключительно такой же оригинальной деталью, которую рекомендует производитель данного автомобиля. Кроме того целостность шпонки должен регулярно проверять сам владелец машины. Это позволит своевременно выявить проблему и избежать многих еще более неприятных поломок в дальнейшем.

Расчет собачки храпового механизма

Устанавливаемая собачка храповика выступает в качестве важного элемента конструкции. Среди особенностей его изготовления отметим нижеприведенные моменты:

При создании подвижной собачки механизма применяется сталь 40Х, которая дополнительно обрабатываются термическим методом для повышения твердости

Рассматриваемый материал после термической обработки становится более защищенным от воздействия окружающей среды.
Для обеспечения надежной фиксации применяется специальная пружина или вес.
При установке собачки уделяется внимание тому, что ось ее вращения располагается так, чтобы ее контактная поверхность соприкасалась с зубом под углом 90 градусов или близким к нему. За счет этого обеспечивается более высокая надежность фиксации.

Работа рассматриваемого устройства определяет то, что не приходится выполнять периодической обслуживание. При длительной эксплуатации есть вероятность быстрого износа поверхности. Кроме этого, со временем пружина может потерять свои основные свойства.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ролик от Александра Полуляха. Что скажите товарищи? Нужная вещь или нет? Продают ли что то подобное? Или просто пустая трата времени?

Дубликаты не найдены

Ремень стяжной с храповым механизмом. В авто магазин зашел да купил. Ну либо сделал, как в видео.

купить то проще, чем день убить на изготовление.

я еще понимаю, стоили бы дорого, так копейки же.

+ у покупных внешний вид нормальный

Продают, и копейки стоит (относительно).

Шапито недавно ставили с помощью таких штук

У этого мастера еще много видео про алюминий было, так сказать «для гурманов»

Все ли шпонки одинаковы и универсальны для легковых машин?

Это распространенное заблуждение владельцев авто. Конечно же, такие шпонки бывают разными и могут отличаться одна от другой. Главное отличие таких шпонок в типе соединения. Они бывают ненапряженными и напряженными.

Напряженные соединения — это те соединения, которые относятся к шпонкам клиновидного типа. Ненапряженные — это те, которые соединяются по сегментному либо призматическому принципу за счет своего строения. Более того, шпонки подразделяются на заводские стандартные ГОСТы.

Которые маркированы согласно тому типу, к которому относится та или иная разновидность шпонок:

• призматический тип детали, имеет гостовскую маркировку- 23360-78;
• сегментный тип — 24071-97;
• цилиндрический — 3128-70, а может быть таким — 12207-79;
• клиновый-24068-80;
• клиново-тангенциальный — 24069-97 или 24070-80.

Владельцам легковых машин, приходится сталкиваться больше с неподвижными соединениями шпонок, которые относятся к ненапряженному типу соединения.

Область применения

Сегодня храповик как деталь применяется при создании различных промышленных агрегатов с компонентами инженерных конструкций. При этом может обеспечиваться стабильная работа различных небольших элементов инструментов. Этот момент указывает на универсальность применения храповых механизмов.

С точки зрения технической интеграции устройство обходит многие другие варианты исполнения.

Очень часто производители используют храповик в качестве элемента, через который проводится установка рабочих параметров. Примером можно назвать фиксацию шага реза в определенном диапазоне. Кроме этого, установка проводится при непосредственном изготовлении станочного оборудования.

В последнее время установка проводится в станках для круглой шлифовки, устройство обеспечивает радиальную подачу. Встречается механизм в домкратах и различных лебедочных системах, заводных автомобилях и других устройствах.

Разновидности механизма

В продаже встречаются самые различные фрикционные храповые механизмы. Они могут применяться для реализации самых различных задач. Среди особенностей проводимой классификации отметим следующие моменты:

1. Профилированная поверхность часто изготавливается в виде барабана или рейки.
2. Реечный вариант исполнения встречается крайне редко, так как функциональность устройства существенно снижается. Барабанные фрикционные храповые механизмы встречаются намного чаще по причине компактности и других свойств.
3. Профиль основы также классифицируется по большому количеству признаков. Чаще всего встречаются радиальные, прямоугольные и пологе варианты исполнения. Радиальные получили широкое распространение, так как они компактные и просты в установке.

В большинстве случаев зуб имеет классическую форму, за счет чего обеспечивается надежность работы.

https://youtube.com/watch?v=GMDe6caao-Q

Храповый механизм для стяжных ремней

Доставка продукции ООО «Самсон» производится во все регионы России и страны ближнего зарубежья. При оформлении у нас заказа вы можете выбрать наиболее удобный для Вас способ получения товара.

1. Самовывоз.
2. Доставка транспортной компанией.
3. Cлужба курьерской доставки.

Транспортировкой готовой продукции занимаются ведущие экспедиционные компании России, готовые предложить различные способы доставки и удобные для Вас сроки и схемы перевозок.

Для небольших партий товаров наиболее востребована услуга транспортных компании по доставке сборных грузов. Наше предприятие бесплатно доставляет товары до терминала ТК, в этом случае на покупателя ложится оплата услуги перевозки груза между терминалами и доставки до двери (в случае необходимости).

Для отправки крупногабаритных грузов или больших партий товаров, возможно фрахтование специального автотранспорта или контейнера.

Отправка заказа производится после поступления оплаты на расчетный счет компании в согласованные с получателем сроки. Доставка грузов до терминала транспортной компании производится 2 раза в неделю – вторник и четверг.

Получить более подробную информацию можно у наших менеджеров или на официальных сайтах ТК.

Калькулятор расчета стоимости доставки:

Сфера применения

На храповиках базируются и промышленные агрегаты с компонентами инженерных конструкций, и работа мелких фурнитурных элементов для инструмента. Это говорит об универсальности устройства и его гибкости с точки зрения технической интеграции. Например, простейший храповый механизм для касок позволяет осуществлять регулировку ремня оголовка через колесико, передающее движение системе фиксации.

В инструментах данное устройство служит как средство установки определенных рабочих параметров. В конструкции секатора, в частности храповик позволяет четко фиксировать шаг реза в рамках заданного диапазона. Если же говорить о более ответственных направлениях, то на первый план выйдет станочное производственное оборудование. Поперечно-строгальные агрегаты оснащаются наружными колесами храповиков, которые выдерживают большие физические нагрузки. В круглошлифовальных станках данное устройство задействуется в целях обеспечения радиальных подач – монтаж производится в комбинации с поршневыми приводами. Помимо этого, храповики используют в лебедочных системах, домкратах, стартерных и заводных механизмах.