Храповым механизмом: Храповой механизм (храповик) – механизм свободного хода с собачкой. Описание и примеры использования » РобоВики

Храповой механизм (храповик) – механизм свободного хода с собачкой. Описание и примеры использования » РобоВики

Храповой механизм (англ. ratchet mechanism) или просто храповик (англ. ratchet) — механизм, который обеспечивает свободное линейное или вращательное движение только в одном направлении, блокируя движение в обратную сторону. Ударение в первом слове ставится на последний слог, а написание «храповый» — неправильное.

В машиностроении подобные устройства относятся к классу механизмов свободного хода (МСХ) (англ. Freewheel mechanism). Механизмы свободного хода обеспечивают, подобно диодам в электронике, передачу крутящего момента только в одном направлении.

Храповой механизм состоит из двух основных деталей:

1. Собачка (англ. pawl — защелка, фиксатор, стопор) – деталь, которая обеспечивает непрерывное линейное или вращательное движение в прямом направлении, но блокирует обратное движение. При прямом движении рейки или зубчатого колеса собачка скользит по зубчикам, не препятствуя движению. При смене направления движения собачка упирается в деталь, мешая обратному ходу. Иногда собачку называют палом, стопором, защелкой.

2. Зубчатое колесо (шестеренка) или зубчатая рейка – деталь с зубчиками, которые, как правило, скошены в обратную сторону от направления свободного движения шестеренки или рейки. Несимметричные зубчики улучшают скольжение собачки, уменьшают шумность и обеспечивают надежное зацепление при движении в обратную сторону.

Чтобы механизм работал в любом положении, собачку прижимают к зубчикам с помощью пружины, упругой пластины или резинки. Без дополнительных деталей собачка прижимается только за счет силы тяжести.

В этой статье

1. Принцип действия
2. Люфт
3. История
4. Примеры использования
5. Торцевые гаечные ключи и отвертки
6. Кабельные стяжки
7. Противооткатные устройства
8. Лебедки
9. Обгонная муфта велосипеда
10. Обгонная муфта стартера автомобиля
11. Коробка передач автомобиля
12. Другие конструкции механизмов свободного хода (МСХ)
13. Храповой механизм из образовательного конструктора Lego

Принцип действия

Во время движения зубчатой детали в прямом направлении собачка скользит по верхушкам зубчиков. Когда собачка соскакивает с зубчика на зубчик, часто можно услышать характерный звук трещотки. Каждый, кто ездил на современном велосипеде, слышал этот звук во время движения накатом.

Пример работы храпового механизма

Во время смены направления движения рейки или зубчатого колеса, собачка упирается в крутой склон зубчика и не дает детали свободно поворачиваться в этом направлении.

Как говорят инженеры, уникальность храповых механизмов свободного хода по сравнению с остальными МСХ заключается в замыкании механического диода под действием тангенциальных сил (лат. tangens — касательный), т.е. действующих по касательной к храповику. Остальные МСХ (шарикового, роликового, сухарного типа) действую по принципу фрикционного клинового замыкания.

Ниже приведен пример работы линейного храпового механизма с зубчатой рейкой вместо зубчатого колеса.

Пример работы линейного храпового механизма с рейкой

Люфт

Люфт – зазор, свободный ход одной детали относительно другой. В храповом механизме с зубчатой рейкой или шестеренкой максимальный люфт — это расстояние от одного зубчика до другого.

В устройствах, в которых нужно убрать обратное движение практически до нуля, могут вместо зубчатого колеса или зубчатой рейки использовать деталь с гладкой упругой поверхностью с большой силой трения, например, из резины. В таком случае на обратном ходе собачка «споткнется» о резину, и при ее заглублении в упругий материал произойдет заклинивание механизма.

История

Храповой механизм начали использовать в технических устройствах давным-давно. В Древней Греции инженеры использовали зубчатую рейку со стопорной защелкой в механизме заряжания гастрафета.

Древнегреческий гастрафет

Гастрафет был более совершенным и дальнобойным оружием, по сравнению с луком, но для натягивания тетивы требовалось больше сил. После заряжания храповой механизм не давал тетиве распрямиться раньше времени. Позже подобное устройство получило латинское название «арбалет» (лат. arcaballista —  «arcus» — дуга, «ballisto» — бросаю). Подробно о метательных машинах древности читай здесь.

Большие и тяжелые парусные корабли, бороздящие моря и океаны, издревле начали оснащаться шпилем, или кабестаном (франц. cabestan). Шпиль (кабестан) представляет собой корабельный механизм типа ворот для наматывания цепи или каната на барабан. Шпиль используется для опускания или поднятия якоря (якорный шпиль), а также для швартовки корабля к пристани (швартовочный шпиль).

Корабельный шпиль

Некоторые шпили могли оснащаться храповым механизмом для предотвращения нежелательного разматывания якорной цепи или швартовочного троса.

Собачка храпового механизма в корабельной терминологии называется палом. Так… Вернемся на начало статьи и посмотрим на определения. Ведь в английском языке собачка обозначается словом «pawl», что означает «защелка, фиксатор, стопор». Интересно, что в русском морском словаре используется английский термин для этой детали. 

Согласно Морскому этимологическому словарю Николая Ткаченко «Слово pal (пал, защелка, собачка) образовалось в первобытном языке от старинного корня polo (пал, защелка, собачка), потом оно через индоевропейский перешло в романские, германские и в балтно-славянские языки, потом через лат., фр., и голл. слово это перешло в русский, и сейчат это бывшее голландское слово пал применяется в русском морском языке: пал (pawlbit, pawl of the capstan) — прямой или выгнутый металлический брусок, сидящий на оси и не допускающий вращения шпиля или ворота в сторону, противоположную той, в которую его вертят при работе; иногда его называют задержником; палгед (pawl head) — нижняя часть баллера шпиля, на которую насаживаются откидные стопора, называемые палами; палгун (pawl rim, pawl ring) — фундамент шпиля, прикрепленный к палубе и имеющий по окружности зубчатую рейку, по которой передвигаются палы при вращении шпиля».

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

Другие конструкции механизмов свободного хода (МСХ)

Вместо собачки в конструкции механизма свободного хода могут использовать шарикоподшипники, ролики, сухари или иные детали, блокирующие вращение в обратную сторону.

Муфта свободного хода с сухарямиМуфта свободного хода с роликами

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.

Ножницы с храповым механизмом для обрезки жил/кабеля

Артикул	Обозначение	Диаметр кабеля, мм	Вес, кг	Длина (мм)	Штук/ед. упаковки
62120524	Ножницы с храповиком KSRI 525	32	0,652	250	-
62120525	Ножницы с храповиком KSRI 628	52	0,835	280	-
Аксессуары
61813760	Запасной нож KSRI 525	-	-	-	1
61813775	Запасной нож KSRI 628	-	-	-	1

Преимущества

• Возможна резка одной рукой благодаря храповому механизму
• Высокий уровень эргономики за счет применения многокомпонентных ручек
• Изолированные ручки позволяют выполнять работы под напряжением до 1000 В

Области применения

• Предназначены для резки медного и алюминиевого кабеля
• Не предназначены для резки стального кабеля и проволочного троса

Характеристики

• Закаленные режущие кромки со шлифовкой высокой точности
• Поворачивающийся нож размыкается из любой режущей позиции нажатием большого пальца

Классификация ETIM 5

• ETIM 5. 0 Class-ID: EC000142
• ETIM 5.0 Class-Description: Кусачки

Классификация ETIM 6

• Обозначение класса ETIM 6.0: EC000142
• Описание класса ETIM 6.0: Ножницы для кабеля

Сертификаты соответствия

• Изоляция в соответствии с IEC 60900, возможность применения под напряжением до 1000 В перем. тока / 1500 В пост. тока
• Продукт проверен VDE

Материал

• Специальная инструментальная сталь особого качества, кованая и закаленная в масле

• Фотографии и иллюстрации представлены не в точном масштабе и не являются точными до подробностей иллюстрациями соответствующих изделий.

Определение и значение трещотки – Merriam-Webster

1 из 2

храповик ра-чəт

1

: механизм, состоящий из стержня или колеса с наклонными зубьями, в которые входит собачка, так что колесу или стержню может быть сообщено движение, управляемое или предотвращенное, и который используется в ручном инструменте (

2

: собачка или фиксатор для удержания или приведения в движение зубчатого колеса

храповик

2 из 2

переходный глагол

: заставить двигаться шагами или градусами

— обычно используется с up или down

пытался уменьшить долг

непереходный глагол

: действовать по шагам или ступеням

Синонимы

Глагол

• уменьшаться
• деэскалация
• снижение
• уменьшение
• штамп (в гостях или вниз или вне)
• уменьшить
• слив (в гостях)
• сброс (выкл. )
• уменьшаться
• легкость
• отлив
• осень
• отпасть
• уменьшить
• отпусти
• нижний
• умеренный
• палочка
• поэтапное сокращение
• отступить
• уступить
• передать
• термоусадка
• спадать
• конус
• сужение
• убыль

Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе

Примеры предложений

Последние примеры в Интернете

Но очень быстро события и действия переплетаются, и напряжение храповиков вокруг мирной деревенской обстановки романа по мере того, как мягкая история превращается в тайну. — Джоан Франк, 9 лет.0029 Вашингтон Пост , 1 июня 2023 г. Тип Существует четыре основных типа секаторов: обходные, с храповым механизмом , с наковальней и с прямым лезвием. — Норадила Хепберн, Better Homes & Gardens , 16 мая 2023 г. Турнир Pac-12 2023 года разгоняет , когда мужская баскетбольная команда Arizona Wildcats сразится со Стэнфордским кардиналом в четвертьфинале турнира Pac-12 2023 года в четверг, 9 марта.в 18:00 PT/9 вечера — oregonlive , 9 марта 2023 г. В этом наборе есть грушевидная головка , трещотка , которая меняет направление движения простым движением. — Крис Хэйчи, BGR , 2 июня 2021 г. Эта сдержанность может исчезнуть по мере усиления напряженности в отношениях с Западом или если Украина добьется значительных успехов в своем весеннем контрнаступлении на территории, потерянные для России. — Ишаан Тарур, 9 лет0029 Вашингтон Пост , 27 мая 2023 г. Шестиступенчатая механическая коробка передач тесно связана с той, что предлагается в T.50, в то время как в трансмиссии с подрулевыми лепестками используется система мгновенного переключения передач Xtrac, в которой используется храповой механизм между ступицами, который может выбирать и включать две передачи одновременно, обеспечивая полностью плавное переключение передач. смещение. — Майк Дафф, Автомобиль и водитель , 27 января 2022 г. Изготовлен из стали и цинка с принудительной фиксацией, регулируемой храповой механизм для еще большей безопасности. — Т. Логан Метеш, Field & Stream , 17 апреля 2023 г. Эта структура, по сути, создает односторонний денежный храповик , который требует постоянно увеличивающихся доз монетарного стимулирования для поддержания экономики при полной занятости, в процессе создавая нижний предел цен на активы с лишь смутным намеком на то, что может быть потолок. — Стивен Перлштейн, 9 лет.0029 Вашингтон Пост , 27 мая 2022 г.

Когда Боуи постучал в его дверь и вместе с ним сформировал Tin Machine в 1988 году, профиль Гэбрелса под номером значительно увеличился до . — Джим Салливан, 9 лет.0029 BostonGlobe.com , 14 июня 2023 г. Тревога в начальной школе Сатикой увеличилась с до с тех пор, как 16 мая родители создали учетную запись в Instagram, протестуя против собрания месяца гордости в школе, во время которого администраторы планировали поговорить о семьях с родителями-геями. — Ной Голдберг, Los Angeles Times , 31 мая 2023 г. Не слишком стараться — хотя и вечно привлекательный — особенно привлекателен в районе, городе и деревне, насыщенной глянцево-белыми витринами и ресторанами, конкурентоспособными подгоняет к своим трюкам. — Эшли Феттерс Малой, Washington Post , 7 мая 2023 г. Недавние рейды Китая на американские фирмы и расширение закона о контрразведке вызывают озноб в иностранном бизнес-сообществе и повышают риски работы в стране. — Энн Скотт Тайсон, The Christian Science Monitor , 3 мая 2023 г. Законопроект увеличивает штрафы за производство или распространение сильнодействующего синтетического опиоида, включая обвинения в убийстве, если наркотик приводит к чьей-либо смерти. — Аарон Торрес, Dallas News , 28 апреля 2023 г. Сцены насилия в мечети усилили напряженность в регионе. — Джозеф Федерман, USA TODAY , 7 апреля 2023 г. Напряженность между ОАЭ и Катар увеличил в начале 2017 года. — Дэвид Д. Киркпатрик, The New Yorker , 27 марта 2023 г. Разведывательное управление обеспокоено тем, что вторжение повысило риск военного конфликта в Балтийском регионе, с дальнейшими мобилизациями и «Запад-2023», крупномасштабными российскими военными учениями, запланированными на конец этого года, которые, как ожидается, усилит напряжение в НАТО. восточный фланг. — Отт Таммик, 9 лет0029 Bloomberg.com , 8 февраля 2023 г. Узнать больше

Эти примеры программно скомпилированы из различных онлайн-источников, чтобы проиллюстрировать текущее использование слова «храповик». Любые мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв об этих примерах.

История слов

Этимология

Существительное

переделка более раннего rochet , от французского, переделка среднефранцузского rochet храповик, бобина, германского происхождения; сродни древневерхненемецкому rocko прялка — больше at rock

Первое известное употребление

Существительное

1654, в значении, определенном в смысле 1

Глагол

1972, в значении, определенном в переходном чувство

Путешественник во времени

Первое известное использование храповика было в 1654 г.

Другие слова того же года крысиный сыр

храповик

скоба с храповым механизмом

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Храповик».

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/ratchet. По состоянию на 14 июля 2023 г.

Копия цитирования

Kids Definition

храповик

существительное

храповик

ˈrach-ət

1

: механическое устройство, состоящее из стержня или колеса с наклонными зубьями, в которые входит собачка, обеспечивающая движение только в одном направлении

2

: собачка

Еще от Merriam-Webster на

храповик

Русский: Перевод храповика для говорящих на испанском языке

Britannica. com: статья в энциклопедии о храповике

Последнее обновление: 9 июля 2023 – Обновлены примеры предложений

Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!

Полный текст Merriam-Webster

Трещотки и наборы ключей с трещотками в Ace Hardware

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения характеристик. Сравните

902 89

Выберите 2 или более продуктов для параллельное сравнение функций. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения функций. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения характеристик. 003

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения характеристик. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения характеристик. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения характеристик. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения характеристик. Сравните

• 90 002 Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения функций. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения функций. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения функций сравнение.Сравнить

• Выберите 2 или более продуктов для прямого сравнения характеристик. 003

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения функций. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения функций. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения характеристик. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения характеристик. Сравните

• Выберите 2 или больше продуктов для параллельного сравнения функций. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнения функций. Сравните

• Выберите 2 или более продуктов для параллельного сравнение боковых характеристик.Сравнить

• Выберите 2 или более продуктов для прямого сравнения характеристик.