工学部の学生またはエンジニアであれば、世界を動かしている複雑な機械について知っているでしょう。
しかし、これらの機械がスムーズに動くためには、バランス ホイールがあることがどれほど重要か考えたことはありますか? バランス ホイールは、エンジニアリングの縁の下の力持ちです。
それらは時計からエンジンまであらゆるものに使用されており、メカニズムの動きを安定させ、私たちが毎日依存している精度と正確さを提供するために静かにうまく機能します。
したがって、この興味深いが見落とされがちなトピックについてさらに学ぶ準備ができている場合は、シートベルトを締めて、テン輪がどのように機能し、多くのエンジニアリング プロジェクトの成功にとってなぜそれほど重要なのかを学ぶ準備をしてください。
テン輪の紹介
正式な定義:
機構の動きを制御または安定させるホイール。
テン輪は、機械式時計や小さな時計が時間を計る方法です。
前後に回転する加重車輪です。
ヒゲゼンマイまたはヒゲゼンマイと呼ばれる螺旋状のトーション スプリングが、ホイールを中心に向かって引き戻します。
時計の調整機構は、テン輪とひげぜんまいで構成されています。
テン輪のしくみ
ガンギ車はテンプに横方向の圧力を加え、テンプを前後に動かします。
ヒゲゼンマイは、テンプが元の位置に戻るのに必要な力をテン輪に与えます。
各振動または振動間の時間は、テンプの重さとスプリングの柔軟性によって維持されます。
テン輪の各ティックまたはビートにより、歯車列が一定量前方に移動し、針が前方に移動します。
テンプは、時計やクロックの針を動かす歯車に接続されています。
脱進機のメカニズム
テン輪は前後に動き、脱進機によって動き続けます。
脱進機は、てん輪が一回転するたびに、ロック解除、衝撃伝達、ロックの 3 段階で動きます。
がんぎ車の歯の 1 つはロック面に当たり、もう 1 つの歯は 2 つの角の間にあるテンプ ローラーのインパルス ジュエルに入ります。
このローラーの慣性によってレバーが動かされ、許可されているか許可されていないかによって、がんぎ車が回転したり、回転しなくなったりします。
現代のバランス ホイール
現代の時計のほとんどのテン輪は、ベリリウム、銅、鉄の合金であるグリュシデュールで作られています。
スプリングは通常、ニバロックスまたは熱弾性率の低い別の合金でできています。
振動数は 4 Hz で、1 秒間に 4 回動くか、8 回揺れます。
最新のホイールのほとんどは、工場でレーザーでリムに正確なピットを焼き付けることにより、コンピューターでバランス調整されています。
バランスホイールがエンジニアリングの成功に不可欠な理由
まだわかりにくい？少し視点を変えてみましょう：
とにかく、誰がバランスホイールを必要としますか? つまり、マシンが安定して正確である必要があるのは誰ですか？注意せずに、すべてをスムーズに実行し続ける厄介な小さな部品を取り除くとどうなるかを見てみましょう.
何がうまくいかない可能性がありますか？
優れたエンジニアや整備士は、答えは「たくさん」だと教えてくれます。テン輪は機械の中で最も刺激的で派手な部分ではありませんが、それがなければすべてが崩壊してしまいます.
では、バランス ホイールの世界に飛び込んで、多くのエンジニアリング プロジェクトにとってなぜバランス ホイールが重要なのかを調べてみましょう。
わかりました、それはテレビコマーシャルのように見せかけた冗談です。
では、説明に戻りましょう。
テン輪の応用
機械装置におけるテン輪の一般的な用途
テン輪は何百年もの間、機械装置に使用されてきましたが、今日でもさまざまな方法で使用されています。
テン輪が機械で使用される最も一般的な方法のいくつかは次のとおりです。
- 時計と時計: すでに述べたように、テンプは機械式時計や小型時計の時間を計るためによく使用されます。
これらのデバイスでは、時計の動作速度はテンプによって制御されます。
これにより、時計が正確な時間を刻むようになります。
- クロノメーター: クロノメーターは、さまざまな状況で時間を正確に測定するために使用される特殊な時計です。
それらはナビゲーションや飛行でよく使用され、非常に正確である必要があります。
テン輪は、計時機構のバランスを保つのに役立つため、クロノメーターの重要な部分です。
- 産業用途: バランス ホイールは、銀行の金庫室のタイム ロックや軍需用の時間信管など、さまざまな産業用途で使用されています。
このような状況では、テン輪を使用して時間を追跡し、物事が適切なタイミングで発生するようにします。
ホイールバランス
一方、ホイールのバランス調整は、タイヤとホイールのアセンブリの重量のバランスを取り、高速で均等に動くようにするプロセスです。
安全で快適な乗り心地を維持するための非常に重要な部分です。
ほとんどの場合、取り付けられたホイールとタイヤはホイールバランサーに取り付けられ、ホイールを中央に配置して回転させ、ウェイトがどこに行くべきかを判断します.
最新のホイール バランサーは、高度なコンピューター技術を使用して、横方向の力と軸方向の力の両方を測定します。
これにより、より正確にウエイトを車輪に載せることができます。
また、コンピューター化されたホイール バランサーは、バランスが崩れている重量の量と、タイヤを可能な限り均一にするためにどこに重量を配置する必要があるかを知ることができます。
テン輪の進化
バランスホイールは、高速での乗り心地を改善し、タイヤの設計と車両の使用によって引き起こされる問題に対処するために、時間の経過とともに大きく変化しました。
1980 年代に、組立ラインのホイール バランサーやガレージでの静的補正は、静的補正と偶力補正 (ダイナミック バランス) の組み合わせに変わりました。
しかし、タイヤが重く大きくなるにつれて、デュアル補正ウェイトはリムフランジから離れて狭くなりました.
これにより問題が発生しました。
産業用ホイールバランサーは、OEM 用途に合わせて大量のホイールをバランス調整するプロセスを自動化することを可能にしました。
クリップウェイトを使用すると、リムの端ではなくホイールの内側にウェイトが配置されることが多く、これにより重量の計算方法が変わります。
これらの問題に対処するには、バランスを適切にとることがより重要になっています。
ホイールとタイヤの設計における現在の傾向
テクノロジーとロジスティクスが向上するにつれて、企業が商品を製造して移動することがより簡単かつ迅速になりました。
このため、タイヤのデザインと素材は変化し続けており、タイヤのハンドリング、グリップ、雨の中でのパフォーマンスを向上させ、ガソリンの使用量を減らしています。
電気自動車の台頭により、ホイールとタイヤの設計者は、より高いトルク、より多くの磨耗、転がり抵抗、重量、静かな操作 (EV) などの問題を解決しようとしています。
バランス ホイールは、高速走行時にタイヤが均等に動くようにするために必要です。これは、運転中の安全性と快適性の両方にとって重要です。
てん輪の設計と性能
テン輪がいかにうまく機能するかは、テン輪の作り方が非常に重要です。
テン輪を作るとき、時計職人は振動数と慣性の間でさまざまなトレードオフを選択しなければなりません。
周波数と慣性
テンプがうまく機能するかどうかは、テンプの回転速度と重さに大きく依存します。
テンプの精度は周波数が上がるほど良くなります。
振動数が高いほど、手首の動きがテン輪に与える影響は少なくなります。
しかし、より大きな慣性を持つ大きなテン輪は、自転車をより安定させます。
最高のパフォーマンスを得るためにテン輪を設計する場合、このトレードオフを慎重に検討する必要があります。
テン輪が大きすぎると、香箱やぜんまいなどの他の部品の邪魔になり、エネルギーを浪費する可能性があります。
バランスホイールを選択する際に考慮すべき要素
時計などの特定の機械装置用のテン輪を選択するときは、次のことを考慮する必要があります。
- 振動数: テンプの振動数は、機械装置に必要な精度に基づいて選択する必要があります。
- 慣性: テン輪の慣性は、機械装置に必要な安定性とエネルギー効率に基づいて選択する必要があります。
- 素材: テン輪の素材は、必要な強度、耐久性、重量を確保するために慎重に選択する必要があります。
- サイズ: テン輪のサイズは、他のコンポーネントに干渉しないようにしながら、最適なパフォーマンスを提供するように選択する必要があります。
タイヤ/ホイールのバランス要因
タイヤとホイールを組み合わせる際に適切なバランスを取るには、次のことを考慮する必要があります。
- 耐荷重：キャスターまたはホイールが転がるときに安全に保持できる重量を指します。
適切な車輪を選択するときは、価格、積載量、および床の保護のいずれかを選択する必要がある場合があります。
- 環境: これには、衝撃荷重、床材の種類、および床の保護が含まれます。
- 材料: 特定の用途に合わせて砥石を選択する際の、研削される材料とその硬さ。
砥石の砥粒のサイズと等級も重要です。
- 湿式または乾式研磨: これは、研磨中にクーラントを使用するかどうかを決定する要因です。
クーラントを使用すると、ビトリファイド ボンド ホイールは、クーラントの潤滑性が研削ゾーンの摩擦とエネルギーを低減するのに役立つため、より柔らかく作用します。
- バランシング モード: 最新のタイヤ/ホイール バランサーには、ダイレクト ドライブ モーター、複数のバランシング モード、レーザー ガイド、秒単位のサイクルによる自動始動、重量貯蔵ビン、自動スタティック バランシングなどの機能が含まれています。 、複数のバランシング モード、レーザー ガイド、秒単位のサイクルによる自動開始、ウェイト ストレージ ビン、および自動スタティック バランシング。
- タイミング: 新しいタイヤをリムに取り付けたとき、タイヤを回転させたとき、および走行中に振動やぐらつきの兆候があるときは、タイヤとホイールのバランスをチェックすることが重要です。
- アセンブリのバランス調整方法と重量: 適切なアセンブリのバランス調整方法と重量は、その用途に基づいて選択する必要があります。
てん輪とアンクルの取り外しと取り付け
ヒント: 必要に応じてキャプション ボタンをオンにします。話し言葉に慣れていない場合は、設定ボタンで「自動翻訳」を選択してください。お気に入りの言語が翻訳可能になる前に、まずビデオの言語をクリックする必要がある場合があります。
結論
テン輪について見ていくと、この小さくても強力な部品が、さまざまな機械装置がスムーズに作動するための重要な部品であることは明らかです。
しかし、その実用的な用途を超えて、テン輪の機能には一種の詩的要素があり、形状と機能の微妙なバランス、緊張と解放の完璧なバランスがあります。
混沌と複雑さの中にさえ、調和と美しさの瞬間があることを、エンジニアとエンジニアではない人々の両方がこのことから学ぶことができるかもしれません.
ですから、次に困難なエンジニアリング プロジェクトに取り組むときは、テン輪がどれほど美しいかを考えてみてください。また、最も強力なソリューションが最も単純な場合もあるということを思い出してください。
リンクと参照
メリアム・ウェブスター：
https://www.merriam-webster.com/dictionary/balance%20wheel
共有…
