מהו גלגל שיניים?

הבנת גלגלי שסתומים: פלא הנדסי

הילוך שסתוםהוא מנגנון חיוני במנועי קיטור, האחראי על ויסות תזמון ותנועה של כניסת ופליטת קיטור בצילינדרים של המנוע. תפקידו קריטי לאופטימיזציה של יעילות, הספק וחלקות תפעול במכונות המונעות בקיטור. מקטרים ​​ועד מנועים נייחים, גלגלי שסתומים מייצגים צומת מרתק של דיוק מכני וחדשנות הנדסית.

יסודות ציוד השסתומים

המטרה העיקרית של ציוד שסתומים היא לשלוט בזרימת הקיטור אל תוך צילינדרים של המנוע ומחוצה להם. זה כרוך בשתי פעולות עיקריות:

1. כניסת קיטור: פתיחת השסתומים כדי לאפשר לקיטור בלחץ גבוה להיכנס לצילינדר, ובכך להניע את הבוכנה.
2. פליטת קיטור: פתיחת השסתומים לשחרור הקיטור שנוצל, הכנת הצילינדר למחזור הבא.

על ידי סנכרון תהליכים אלה, גלגל השסתומים מבטיח שהמנוע יפעל ביעילות ויספק הספק מרבי.

סוגי ציוד שסתומים

במהלך השנים פותחו מספר עיצובים של ציוד שסתומים, כל אחד מהם מציע יתרונות ייחודיים. כמה מהסוגים הבולטים ביותר כוללים:

• ציוד שסתום סטפנסון:אחד הסוגים המוקדמים והנפוצים ביותר, הידוע בפשטותו ואמינותו.
• ציוד שסתומים של Walschaerts:נמצא בשימוש נרחב בקטרים, המציע שליטה מדויקת ובלאי מופחת על רכיבים.
• ציוד שסתום בייקר:עיצוב מאוחר יותר שמבטל חלקים הזזה, ומספק מערכת עמידה ויעילה יותר.
• ציוד שסתום קפרוטי:מערכת שסתומי בופט המשמשת בכמה מנועי קיטור מודרניים, תוך הדגשת יעילות ותחזוקה מופחתת. שסתומי צינור.

יצרן ציוד מותאם אישית Belon Gear - Shanghai Belon Machinery Co., Ltd.

מערכות הילוכים בשסתומים במנועי קיטור משתמשות בדרך כלל בהילוכים שוריים או בהילוכים משופעים, בהתאם לתכנון ולמטרה הספציפיים:

1. גלגלי שיניים

גלגל שיניים נפוץ במנגנוני גלגלי שיניים פשוטים יותר שבהם שיני גלגל השיניים מקבילות לציר גלגל השיניים.
משמש להעברת תנועה בין צירים מקבילים במנגנוני שסתומים.
מועדפים בזכות קלות ייצורם והעברת תנועה מדויקת.
2. גלגלי שיניים משופעים
גלגל שיניים משופעמשמש כאשר יש להעביר תנועה בין פירים בזווית, בדרך כלל 90 מעלות.
נמצא בתכנוני גלגלי שסתומים מסוימים, במיוחד כאשר סידור המנוע דורש כיוון תנועה זוויתי.

3. גלגלי שיניים סליליים(נדיר במערכות הילוכים של שסתומים)

משמש לעיתים לפעולה חלקה ושקטה יותר, אך פחות נפוץ עקב מורכבות ועלות.
ברוב המקרים, גלגלי השיניים במערכות גלגלי שסתומים נותנים עדיפות לעמידות ואמינות על פני מהירות, בהתחשב בדרישות התפעוליות של מנועי קיטור.

רכיבים ותפעול

מערכת גלגלי שיניים טיפוסית של שסתומים כוללת מספר רכיבים: מוטות אקסצנטריים, חוליות, מנופים והשסתומים עצמם. תנועת חלקים אלה נגזרת מגל הארכובה או מגלגלי ההנעה של המנוע, מה שמבטיח סנכרון מדויק עם תנועת הבוכנה. ניתן לבצע גם התאמות בתזמון השסתומים כדי להתאים לעומסים או לתנאי הפעלה משתנים, תהליך המכונה "חריצה" או "קישור".

התפקיד ביעילות ובביצועים

שַׁסתוֹםצִיוּד משפיע באופן משמעותי על היעילות התרמית של המנוע. תזמון נכון ממזער בזבוז קיטור ומבטיח שהמנוע יפעל במסגרת הפרמטרים האופטימליים שלו. מהנדסים מתנסים לעתים קרובות בהגדרות שסתומים שונות כדי למקסם את תפוקת ההספק תוך הפחתת צריכת הדלק והמים.

מורשת ורלוונטיות מודרנית

בעוד שמנועי קיטור הוחלפו במידה רבה במנועי בעירה פנימית ובמנועים חשמליים, גלגלי שסתומים נותרו נושא מעורר עניין בשימור היסטורי ובמחקרי הנדסה. מסילות רכבת רבות וחובבים שומרים על המורשת בחיים על ידי תחזוקה ושיקום של קטרי קיטור עם עיצובים שונים של גלגלי שסתומים.