درس ۱۷: مکانیزم مستقیم الخط (چهار میله‌ایی)
آشنایی با مکانیزم‌های مستقیم الخط
در دروس قبلی آشنایی با علم طراحی مکانیزم‌ها، مکانیزم‌های مختلفی را بررسی کردیم که می‌توانید آن‌ها را در سری مقالات [ علم طراحی مکانیزم‌ها ] مطالعه کنید. در این قسمت قصد داریم تا شما را با انواع مکانیزم مستقیم الخط (چهار میله‌ایی) آشنا کنیم. مکانیزم مستقیم الخط ترجمه‌ی Mechanisms for Drawing Lines می‌باشد که مکانیزم چهار میله‌ایی یا به انگلیسی Four-bar Linkage یک نوع پرکاربرد از مکانیزم خط مستقیم یا به انگلیسی Straight Lines می‌باشد که همگی زیر مجموعه مکانیزم مستقیم الخط هستند.
در دروس قبلی، مکانیزم‌های سیر به خط مستقیم را با نام مکانیزم‌های رفت و برگشتی مورد بررسی قرار دادیم که اگر آن‌ها را بخاطر نمی‌آورید پیشنهاد می‌کنم در ابتدا مقاله [ درس ۱۴: مکانیزم‌های ایجاد حرکت رفت و برگشتی (خطی) را مطالعه کنید ] این مکانیزم‌ها به طریق مشابه مکانیزم‌های ایجاد حرکت رفت و برگشتی (خطی) یک حرکت ساده رفت و برگشتی در خط را صاف را طی می‌کنند اما مکانیزم‌های ایجاد حرکت رفت و برگشتی (خطی) به یک هدایت کننده نیاز دارند تا حرکت در یک مسیر مستقیم طی شود که این هدایت کننده معمولاْ قاب کشویی، بیرینگ خطی، بال بوشینگ یا غیره… می‌باشد اما در مکانیزم مستقیم الخط، حرکت به صورت دقیق روی خطی صاف طی می‌شود و نیاز به هدایت‌کننده مسیر نداریم.
چرا اصلاً مکانیزم‌های مستقیم الخط توسعه یافته‌اند؟ دلیل‌های مختلفی را می‌توان برای این موضوع ارائه کرد اما مهمترین آن این است که ما در برخی از دستگاه‌های صنعتی مجاز به داشتن کوچکترین انحراف از خط راست نیستیم و به همین علت از مکانیزم‌های مستقیم الخط استفاده می‌کنیم.
مکانیزم‌های مستقیم الخط، ایجاد کننده یک حرکت بسیار نزدیک به خط مستقیم واقعی بدون استفاده از راهنما‌ها و کشویی‌ها هستند. این مکانیزم‌ها برای اولین بار توسط دانیل جونیور برای استفاده در دوربین‌های تلسکوپی، اختراع شده‌اند.
مکانیزم‌های مستقیم الخط به علت داشتن حداقل مقدار اصطکاک در لولا‌هایشان در بسیاری از ماشین آلات لغزشی و غلتشی که نیازمند راهنما‌ها، کشویی‌ها و بلبرینگ خطی… بوده‌اند جایگزین شده‌اند. در ادامه به بررسی مهمترین مکانیزم‌های‌های مستقیم الخط خواهیم پرداخت.
مکانیزم شماره ۱
مکانیزم مستقیم الخط شماره ۱، مکانیزم ابداع شده توسط دانیل جونیور است. این مکانیزم به طریق مشابه بسیار شبیه مکانیزم چهار میله‌ایی است که قبلاً در مقاله درس ۱۱: مکانیزم‌های گردش پله‌ایی در مورد آن توضیح داده شده است. ابداعی که دانیل جونیور انجام داد این بود که توانست با محاسبات هندسی و ریاضی نقطه لنگرگاه مناسب به طوری که حرکت آن مستقیم الخط باشد را تعیین کند.
مکانیزم شماره ۲
مکانیزم مستقیم الخط شماره ۲، مکانیزم ابداع شده توسط چبیشف (Pafnuty Chebyshev) است. این مکانیزم تقریباً یک حرکت خطی مستقیم را ایجاد می‌کند.
اندازه و ابعاد در این مکانیزم مانند مکانیزم شماره ۱، بسیار مهم است و ابعادی که اولین بار توسط چبیشف در سال ۱۸۷۸ میلادی ارائه شد به صورت زیر است.
طول متصل کننده دو میله: $a$
طول دو میله رقاصک هر کدام: $2.5 a$
فاصله بین دو پایه میله رقاصک: $2 a$
مکانیزم چبیشف در مکانیزم‌های تعلیق خودرو، ربات‌های انسان نما و مکانیزم‌های ربات‌های مریخ نورد استفاده می‌شود. در سال ۲۰۰۴ میلادی، در دانشگاه ازمیر ترکیه با ترکیب محققین توانستند با توسعه مکانیزم چبیشف، مکانیزم زیر را معرفی کنند که در آن توزیع نیرو برای برای یک حرکت مستقیم الخط به صورت مساوی انجام می‌شود.
مکانیزم شماره ۳
مکانیزم مستقیم الخط شماره ۳، یک مکانیزم چند بازویی است که برای ایجاد یک حرکت صاف و مستقیم در یک مسیر توسعه یافته است.
مکانیزم شماره ۴
مکانیزم مستقیم الخط شماره ۴، برای اولین بار توسط جمیز وات در سال ۱۷۸۴ میلادی ابداع شد و برخی‌ها نوشته‌اند که جیمز وات از این مکانیزم بیشتر از ساختن دیگ بخار (بویلر) احساس غرور کرده است.
این مکانیزم می‌تواند یک حرکت مستقیم الخط را به وجود بیاورد در این مکانیزم طول دو بازوی اصلی برابر است و این مکانیزم زمانی می‌تواند بیشترین طول کورس را بدهد که طول بازوی متصل‌کننده ۲/۳ طول کورس باشد. در این مکانیزم خروجی به صورت یک مسیر 8 (۸ انگلیسی) است که که دارای یک قسمت مستقیم الخط است.
این مقاله در تاریخ ۲۴ مرداد ۱۴۰۲ آپدیت شده است.
این صفحه را با دیگران به اشتراک بگذارید و امتیاز بگیرید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.