Домкрат , или винтовой домкрат , представляет собой тип домкрата , который приводится в действие поворотом ходового винта . Его обычно используют для подъема средних и тяжелых весов, например транспортных средств; поднимать и опускать горизонтальные стабилизаторы самолетов; и в качестве регулируемых опор для тяжелых грузов, например фундаментов домов. [ нужна цитата ]
Винтовой домкрат состоит из сверхпрочного вертикального винта с установленным на его вершине грузовым столом, который ввинчивается в резьбовое отверстие неподвижной опорной рамы с широким основанием, опирающейся на землю. Вращающийся буртик на головке винта имеет отверстия, в которые входит ручка — металлический стержень. При повороте ручки по часовой стрелке винт выдвигается дальше из основания, поднимая груз, лежащий на грузовом столе. Чтобы выдерживать большие нагрузки, винт обычно имеет резьбу Acme .
Преимущество домкратов перед некоторыми другими типами домкратов заключается в том, что они самоблокирующиеся , а это означает, что при снятии вращательной силы с винта он останется неподвижным там, где его оставили, и не будет вращаться назад, независимо от того, какая на него нагрузка. поддерживает. Это делает их более безопасными, чем , например, гидравлические домкраты , которые под нагрузкой будут двигаться назад, если усилие на гидравлический привод случайно ослабнет.
Идеальным механическим преимуществом винтового домкрата является отношение силы, оказываемой домкратом на груз, к силе, действующей на рычаг, без учета трения :
где
Винтовой домкрат состоит из двух простых машин, соединенных последовательно; длинная ручка управления служит рычагом , выходная сила которого поворачивает винт. Таким образом, механическое преимущество увеличивается за счет более длинной ручки и более тонкой резьбы. Однако большинство винтовых домкратов имеют большое трение, которое увеличивает необходимую входную силу, поэтому фактическое механическое преимущество часто составляет всего от 30% до 50% от этого показателя.
Грузоподъемность винтовых домкратов ограничена. Увеличение нагрузки увеличивает трение внутри резьбы винта. Мелкий шаг резьбы, увеличивающий преимущество винта, также снижает скорость работы домкрата. Использование более длинного рычага управления вскоре приводит к тому, что рычаг просто сгибается на своем внутреннем конце.
Винтовые домкраты в настоящее время в значительной степени заменены гидравлическими домкратами . Этому способствовало в 1858 году, когда домкраты компании Tangye для концепции гидравлического пресса Брамы были применены для успешного спуска на воду SS Great Eastern после двух неудачных попыток другими средствами. Максимальное механическое преимущество гидравлического домкрата не ограничивается ограничениями винтовых домкратов и может быть намного больше. После Второй мировой войны усовершенствования шлифования гидроцилиндров и использование уплотнительных колец снизили цену на недорогие гидравлические домкраты, и они стали широко использоваться в отечественных автомобилях. Винтовые домкраты по-прежнему используются в приложениях с минимальными затратами, например, в малоиспользуемых домкратах для замены шин, поставляемых с автомобилями, или там, где важно их свойство самоблокировки, например, для горизонтальных стабилизаторов на самолетах.
Большая площадь скользящего контакта между резьбами винтов означает, что винтовые домкраты имеют высокое трение и низкий КПД в качестве звеньев передачи мощности, около 30–50%. Поэтому они не часто используются для непрерывной передачи большой мощности, а чаще используются в приложениях прерывистого позиционирования. [ нужна цитата ]
В тяжелых условиях эксплуатации, таких как винтовые домкраты, используется квадратная или контрфорсовая резьба , поскольку она имеет наименьшее трение и износ.
В технических приложениях, таких как приводы , используется резьба Acme , хотя она имеет более высокое трение, поскольку ее легко изготовить, износ можно компенсировать, она прочнее, чем квадратная резьба сопоставимого размера, и обеспечивает более плавное зацепление.
Шариковый винт — это более совершенный тип ходового винта , в котором используется гайка с рециркуляцией шарика для минимизации трения и продления срока службы резьбы винта. Профиль резьбы таких винтов имеет примерно полукруглую форму (обычно профиль «готической арки») для правильного сопряжения с шариками подшипника . Недостатком этого типа винта является то, что он не является самоконтрящимся. Шарико-винтовые пары широко распространены в приводах с ходовым винтом.
Домкраты также широко используются в авиации для подъема и опускания горизонтальных стабилизаторов .
Выход из строя домкрата авиалайнера Як-42 из-за конструктивных недостатков привел к крушению рейса 8641 Аэрофлота в 1982 году.
Выход из строя домкрата самолета McDonnell Douglas MD-80 из-за недостатка смазки привел к крушению рейса 261 авиакомпании Alaska Airlines в 2000 году.
В 2013 году в результате разрушения домкрата на самолете Boeing 747-400BCF был сбит рейс 102 компании National Airlines. Этот рейс только что вылетел с аэродрома Баграм , когда бронемашина MRAP вырвалась на свободу и проскользнула через заднюю переборку, перерезав линии гидравлики и, самое главное, разрушив домкрат, что делает самолет неуправляемым.
Домкрат слесаря — это миниатюрный винтовой домкрат, используемый для поддержки выступающих частей заготовки или для балансировки сил зажима на этой заготовке во время операций обработки . Помимо своего размера, они часто внешне ничем не отличаются от винтовых домкратов, используемых для подъема зданий с фундамента. [1] [2] Домкраты машиниста могут представлять собой простую проставку с резьбой и болтом , который будет служить в качестве домкрата. [3]
Термин «домкрат» также используется для обозначения невыпадающих винтов, которые соединяют две части некоторых электрических разъемов и удерживают их в соединении. Они обычно встречаются в сверхминиатюрных разъемах D , где они служат в первую очередь для предотвращения случайного отсоединения. На более крупных разъемах, таких как показанный на рисунке, домкратные винты также помогают выровнять разъемы и преодолевать большие силы трения, возникающие при вставке или удалении разъема. При отвинчивании они позволяют разобрать половинки разъема. Домкраты в электрических разъемах могут иметь обычные головки или удлиненные головки, выполненные в виде винтов с накатанной головкой .
Идея использования винтовых домкратов в электрических разъемах не считалась новой в конце 1950-х - начале 1960-х годов. В некоторых патентах той эпохи показаны пары винтовых домкратов на противоположных сторонах многоконтактного разъема. [4] [5] На другом изображен один центральный винтовой домкрат. [6] В этих патентах фраза «домкратный винт» упоминается случайно, не утверждая притязаний на эту идею.
Винты-домкраты могут иметь как наружную, так и внутреннюю резьбу, а на некоторых разъемах винты разных типов , а также различные установочные штифты могут быть смешанными, чтобы предотвратить подключение неправильного разъема к неправильному разъему. [7]
