Műszaki Lap, 1935 (34. évfolyam)
1935-05-01
MŰSZAKI LAP merev sík- és kúprendszerek mozgási elveire vezethető vissza. Az első kérdés, mely a kinematikában felmerül, az, hogy miként lehet valamely testet arra kényszeríteni, hogy előírt kényszermozgást végezzen. A meglévő gépek szemlélete arra tanít, hogy ezt a feladatot mindenkor megoldhatjuk azáltal, hogy a mozgatandó testet minden lehetséges helyzetben más szilárd testtel határoljuk illetve burkoljuk. A mozgó test az őt burkoló testtel elempárt alkot, melynél az elemeknek egymáshoz való relatív elmozdulása teljesen meghatározott mozgás. Ha a burkoló testet rögzítjük, a mozgó testnek hozzá való relatív elmozdulása abszolút mozgássá válik. A gépészetben a leggyakrabban előforduló mozgások a haladó, forgó, és csavarszerí mozgás. Ezeket az u. n. egyszerű elempárokkal biztosíthatjuk, amelyek a következők: a hasáb és hasábvezető, a henger és csapágya, a csavar és csavaranya. Mindegyiküknél és mozgó és az őt burkoló test egymást teljesen körülzárja és egyik jellemző tulajdonságuk, hogy a kettő egymással felcserélhető, anélkül, hogy a mozgás lényege megváltoznék. E tulajdonság alapján meglévő gépekből egyszerű megfordítások segítségével látszólag egész új gépeket lehet szerkeszteni. Példa rá a Nasmyth és a Condie-féle gőzkalapácsok, mely velejükben azonosak, csakhogy a henger és dugattyú szerepe fel van bennök cserélve. Az egyiknél a dugattyú fel és lefelé mozog a szilárdan álló hengerben, a másiknál a henger mozog a szilárdan álló dugattyú mentén. Bonyolultabb mozgások előidézéséhez magasabb rendű elempárok szükségesek, melyeknek elemei csak helyenként érintkeznek egymással. Ilyen elempárok a fogaskerekek, melyeknek fogai nem egyebek, mint a kölcsönös vonatkozásban álló merev síkrend- rendszerek relatív mozgásának pólus-pályái, illetve az azokat helyettesítő ruletták. Az elempároknál eltekinthetünk attól, hogy a kényszermozgást merev, szilárd testekkel biztosítsuk és ehelyett némelykor külső erőket alkalmazunk, melyek a merev testeket pótolják. így pl. forgó kényszermozgást nyerünk akkor is, ha a forgó tengelyt féloldalú csapágycsészével vesszük körül és a csésze hiányzó felét oly erővel pótoljuk, mely a tengelyt a csészéhez szorítja. Ily külső erő a tengely saját súlya is lehet. Az elempárok számát jelentékenyen növelhetjük azáltal, hogy merev elemek helyett olyanokat használok, melyek pusztán húzásnak illetve nyomásnak képesek ellenállni. Rouleaux ezeket az elemeket a „find“ és „track“ névvel illette. Ilyen elempárok a szíjkorong és a szíj vagy a vízoszlop és a vezető cső. Az elempárok azonban még nem elegendők a gépészetben előforduló összes mozgások előidézéséhez. Erre a célra magasabb rendű szervek szükségesek, melyeket azáltal nyerünk, hogy több elempárt kinematikai lánccá kapcsolunk össze. Az ilyen lánc vagy nyitott (2. ábra) vagy zárt lánc lehet (3. ábra) és kettő, három vagy több tagból állhat. Háromtagú láncot alkot a csuklós háromszög, melynek tagjai azonban egymáshoz képest nem mozdulhatnak el. Az ilyen merev láncok a tulajdon képen a gépészet körén kívül esnek, és inkább tartók, hidak és különböző kötések merevítésére szolgálnak. A gépészetben is használható kinematikai lánc a négy tagból álló csuklós négyszög (4. ábra), melynél az egyes tagok egymáshoz képest teljesen meghatározott relatív elmozdulásokat végeznek. Ha az egyik tagot, pl. az 1-es tagot rögzítjük, akkor a mellette levő 3-as és 4-es tag részleges, illetve teljes körmozgást, a vele szemben lévő 2-es tag pedig olyan elmozdulást végez, melyet a 4. ábrán jelzett két pólusgörbének egymáson való gördülésével lehet jellemezni. Ha több egyszerű kinematikai láncot összeillesztünk, akkor olyan összetett láncot nyerhetünk, melynél a tagok teljesen meghatározott relatív mozgásokat végeznek. Ilyen lánc a Watt által feltalált bolygó fogaskerékből álló lánc (5. ábra), melynél a 3-mas hajtórúddal szilárdan összekötött 2-es fogas kerék az 1-es tengelyen ülő fogas kereket hajtja, mialatt maga körben forog. A kinematikai lánc azáltal válik mechanizmussá, hogy a lánc egyik tagját rögzítjük. Ugyanabból a láncból a különböző tagok rögzítésével különböző mechanizmusokat lehet leszármaztatni, mint a 6. és 7. ábra szemlélteti, mely a forgattyús négyszögű lánc-