Wattův rovnoběžník

The Wattův vazba je sběrač vytvořen v roce 1784 skotský James Watt , který převádí kruhový pohyb přibližně přímočarý pohyb. Watt to použil ve svém dvojčinném stroji .

Dějiny

V prvních parních strojích postavených Newcomenem a Wattem, které měly vyvažovací kolo, stáhl píst konec vyvažovacího kola při kondenzaci pomocí řetězového pohonu dolů , přičemž hmotnost čerpadla během expanze táhla druhý konec váhy dolů fáze prostřednictvím druhého řetězce: tento vratný pohyb způsobil oscilaci rovnováhy. U nového dvojčinného stroje Watt se píst stal hnací silou jak ve fázi komprese, tak v expanzi, takže k vyvážení již nebylo možné použít řetěz. Watt si představil, že paralelogram přenáší tah v obou směrech (nahoru a dolů), přičemž pístní tyč drží téměř svisle. Nazval to paralelním pohybem, protože čerpadlo a píst se musely překládat svisle, paralelně k sobě.

Píst, který se v té době používal, byl jednoduchý tlustý prkno a kvalita zpracování válce nebyla vynikající. Těsnění bylo zajištěno mokrým lanovým těsněním kolem pístu. Bylo proto zásadní zajistit svislost pohybu zvláštním zařízením pro vedení pístní tyče, které se nemůže spoléhat pouze na klouzání pístu ve válci, jako u současných motorů.

Úkon

Podívejte se na diagram vpravo. Je kulový kloub (čep) vahadla KAC , který osciluje vertikálně o A . H je píst, který se může pohybovat pouze svisle a především nemá žádný boční pohyb. Srdcem zařízení je kloubový systém zahrnující čtyři tyče AB , BE , EG a AC (přenosová tyč), jejichž oba konce jsou připevněny k rámu stroje. Když rovnováha osciluje, bod F (který je zde znázorněn, aby vysvětlil pohyb, ale který není na skutečném mechanismu zvlášť viditelný) popisuje trajektorii ovlivňující tvar podlouhlé „8“. Protože pohyb váhy je omezen na malý úhlový otvor, F popisuje pouze část oblouku ve středu této „osmičky“, velmi blízko k vertikálnímu přímočarému segmentu.

Bylo by možné umístit tyč BE na konec váhy a připojit F přímo k pístnici jednoduše pomocí tyčí AB, BE a EG, jako ve druhém schématu. Je to tento systém, který je popsán v patentu z roku 1784, a je dodnes používán v určitých automobilových suspenzích. Ale v případě parního stroje to zvětšilo velikost mechanismu, G pak byl velmi daleko od konce rovnováhy. Aby se tomu zabránilo, Watt dokončen přenos ze strany paralelogramu BCDE, která tvoří sběrač , takže dráha D je homotetická (to znamená, že je zvětšený pohled) na téměř lineární dráze F . Připojovací bod D pístní tyče DH proto také sleduje prakticky přímočarý pohyb. Mechanismus byl v této podobě instalován v roce 1785 (stroj „Albion Mills“).

Jak jsme řekli, trajektorie bodu F není přesně přímočará, ale je velmi blízká úsečce. Wattův původní mechanismus vykazoval na zdvihu tyče rozdíl 1/4 000 tis. K přímce. V XIX th  století , matematici ze všech sil snažil vymyslet dokonalou konverzi mezi kruhovým a přímočarý pohyb, první verze byla plochá měnič Peaucellier v roce 1864 .

Reference

Podívejte se také

Související článek

Externí odkaz

Wattová křivka pomocí animací na webu mathcurve