Задвижващ вал

Задвижващият вал, задвижващият вал, задвижващият вал, валът на витлото или валът на Кардан е част от машината, която отвежда енергията от двигателя или двигателя до място, където може да се извърши полезна работа.

Повечето двигатели или мотори създават мощност като въртящ момент, като карат нещо да се върти. Това може да стане от двигател с вътрешно горене (като в автомобила), вода, задвижваща водно колело, или газ или вода, преминаващи през турбина. Тази въртяща се мощност се нарича въртящ момент. Товарът, който се върти, създава напрежение на усукване и срязване. Задвижващите валове трябва да са достатъчно здрави, за да поемат това напрежение. Лекият задвижващ вал ще пренася по-ефективно мощността към товара, така че трябва да има баланс между здравина и тегло.

Карданен вал с универсални шарнириZoom
Карданен вал с универсални шарнири

Открит задвижващ вал на класически мотоциклет BMWZoom
Открит задвижващ вал на класически мотоциклет BMW

Автомобили

Повечето автомобили днес използват задвижващи валове, за да предават мощността от двигателя към колелата. Повечето автомобили, произвеждани днес, са с предно предаване (предните колела имат силата да движат автомобила). В този случай задвижващите валове се намират между полуоската и всяко от предните колела.

При автомобилите със задвижване на задните колела между диференциала и всяко задно колело има задвижващи валове. Освен това има и задвижващ вал, който минава по цялата дължина на автомобила, от трансмисията отпред до диференциала отзад - на британски английски това не се нарича задвижващ вал, а пропелерен вал или пропелерен вал, а задвижващите валове могат да се наричат полувалове (тъй като са два, които правят една ос).

В автомобилите се използват различни видове задвижващи валове:

  • 1 брой задвижващ вал
  • Задвижващ вал от 2 части
  • Плъзгане в задвижващия вал на тръбата

Плъзгащият се в тръбата задвижващ вал е нов тип, който помага за абсорбиране на енергията при катастрофа, като предпазва хората в автомобила или камиона. Той е известен също като сгъваем задвижващ вал.

Двоен вал на витлото на камионZoom
Двоен вал на витлото на камион

Задвижващи валове за мотоциклети

Задвижващите валове се използват в мотоциклетите почти откакто има мотоциклети. Много мотоциклети използват по-просто задвижване с верига или ремък, но задвижващите валове се нуждаят от по-малко грижи и имат дълъг живот. Проблемът при използването на задвижващи валове при мотоциклетите е, че за да се обърне мощността на 90° от вала към задното колело, е необходима предавка, като при това се губи част от мощността.

FN (Fabrique Nationale), Белгия, 1913 г., четири цилиндъра и задвижване на валаZoom
FN (Fabrique Nationale), Белгия, 1913 г., четири цилиндъра и задвижване на вала

Трактори

При селскостопанските трактори се използва вид задвижващ вал, наречен вал за отвеждане на мощност или карданен вал. Това е вал, който излиза от задната част на трактора. Той може да бъде свързан към всяко селскостопанско оборудване, което се нуждае от захранване от двигателя на трактора, като например преса за сено или резачка за царевица. Това позволява тракторът да се използва за много различни цели, а селскостопанското оборудване не се нуждае от собствен двигател, което спестява пари.

Стар трактор John Deere с карданен вал под защитен капакZoom
Стар трактор John Deere с карданен вал под защитен капак

Задвижващи валове при велосипеди

Задвижващият вал може да се използва и във велосипед вместо верижно задвижване. Те са използвани през миналия век, въпреки че така и не стават много популярни. Когато се използва във велосипед, задвижващият вал има няколко предимства и недостатъци:

Предимства

  • По-малко вероятно е задвижващата система да се заклещи или счупи - често срещан проблем при велосипедите с верижно задвижване.
  • Не се замърсява ездачът и няма "захапване на веригата" за дрехите.
  • По-малко внимание е необходимо, отколкото при верижна система, когато задвижващият вал е затворен в тръба, което е общоприетото схващане.
  • По-постоянна работа. Dynamic Bicycles твърди, че велосипед със задвижващ вал постоянно осигурява 94% ефективност, докато велосипед с верижно задвижване може да осигури 75-97% ефективност в зависимост от състоянието.
  • По-голямо пространство над земята (клиренс) за преодоляване на неравности или препятствия по пътя
  • За компаниите за отдаване на велосипеди под наем вероятността да бъде откраднат велосипед със задвижващ вал е по-малка, тъй като той очевидно изглежда различно. Този тип велосипеди се използват в няколко големи града в Европа, където има мащабни проекти за отдаване на велосипеди под наем или споделяне.

Недостатъци

  • Системата със задвижващ вал тежи повече от верижната система, обикновено с 1-2 килограма повече.
  • В най-доброто си състояние веригата осигурява по-голяма ефективност
  • Покриването на веригата и зъбните колела с метален или пластмасов капак решава някои проблеми с веригите.
  • Използването на леки зъбни колела с голям брой предавки е невъзможно, въпреки че могат да се използват главини.
  • Свалянето на колелото може да е трудно за изпълнение

 

Велосипед със задвижване от вал.Zoom
Велосипед със задвижване от вал.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява задвижващият вал?


О: Задвижващият вал е част от машината, която предава мощността от двигателя или мотора до място, където може да се извърши полезна работа.

В: Как се създава мощността в двигателите или моторите?


О: Мощността в двигателите и моторите се създава като въртящ момент, като нещо се върти.

В: Какви са някои примери за източници на въртяща се мощност?


О: Примери за източници на въртяща се мощност са двигател с вътрешно горене (в автомобил), вода, задвижваща водно колело, и газ или вода, преминаващи през турбина.

В: Какво е напрежение на усукване и на срязване?


О.: Усукването и срязването са видове напрежения, които се създават, тъй като товарът, който се върти от задвижващия вал, създава съпротивление на въртенето.

В: Защо задвижващите валове трябва да са здрави?


О: Задвижващите валове трябва да са достатъчно здрави, за да поемат въртящия момент, усукването и напрежението на срязване, които се създават от товара.

В: Какъв е балансът, който трябва да се постигне при проектирането на задвижващите валове?


О: При конструирането на задвижващите валове трябва да се постигне баланс между здравина и тегло, така че задвижващият вал да е здрав, но да не е прекалено тежък.

Въпрос: Как лекият задвижващ вал влияе върху ефективността на предаване на мощността?


О: Лекият задвижващ вал ще пренася по-ефективно мощността към товара, тъй като има по-малка маса за ускоряване и забавяне, което води до по-малко загуба на енергия.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3