رد الفعل العكسي (الهندسة)

في الهندسة الميكانيكية ، يُعرف الخلوص ، أو ما يُسمى أحيانًا بالارتخاء أو الحركة الضائعة ، بأنه فجوة أو حركة مفقودة في آلية ما، ناتجة عن وجود فجوات بين أجزائها. ويمكن تعريفه بأنه "أقصى مسافة أو زاوية يمكن أن يتحرك خلالها أي جزء من نظام ميكانيكي في اتجاه واحد دون تطبيق قوة أو حركة ملحوظة على الجزء التالي في التسلسل الميكانيكي". ^{[ 1 ] ص 1-8.} ومن الأمثلة على ذلك، في سياق التروس وسلاسل التروس ، مقدار الخلوص بين أسنان التروس المتشابكة. ويمكن ملاحظة هذا الخلوص عند عكس اتجاه الحركة، حيث يتم تعويض الحركة الضائعة قبل اكتمال عملية عكس الحركة. ويمكن سماعه من وصلات السكك الحديدية عند عكس اتجاه القطار. مثال آخر هو في سلسلة الصمامات ذات الرافعات الميكانيكية ، حيث يكون نطاق معين من الخلوص ضروريًا لعمل الصمامات بشكل صحيح.

بحسب التطبيق، قد يكون وجود خلوص عكسي مرغوبًا فيه أو غير مرغوب فيه. يُعدّ وجود قدر من الخلوص العكسي أمرًا لا مفر منه في جميع الوصلات الميكانيكية العكسية تقريبًا، على الرغم من إمكانية تحييد آثاره أو تعويضها. في العديد من التطبيقات، يكون الوضع الأمثل نظريًا هو انعدام الخلوص العكسي، ولكن عمليًا، يجب السماح ببعض الخلوص العكسي لمنع الانحشار. تشمل أسباب تحديد متطلبات الخلوص العكسي السماح بالتشحيم ، وأخطاء التصنيع، والانحراف تحت الحمل، والتمدد الحراري . يُعدّ التآكل سببًا رئيسيًا للخلوص العكسي غير المرغوب فيه .

تشمل العوامل المؤثرة على مقدار الخلوص المطلوب في مجموعة التروس أخطاء في شكل السن، وخطوة السن، وسماكة السن، وزاوية الحلزون، والمسافة بين مراكز التروس، والانحراف المحوري . كلما زادت الدقة، قلّ الخلوص المطلوب. وينتج الخلوص عادةً عن قطع الأسنان في التروس بعمق أكبر من العمق الأمثل. ومن الطرق الأخرى لإحداث الخلوص زيادة المسافة بين مراكز التروس. ^{[ 2 ]}

يُقاس رد الفعل العكسي الناتج عن تغيرات سمك الأسنان عادةً على طول دائرة الخطوة ويُعرَّف بما يلي:

${\displaystyle b_{t}=t_{i}-t_{a}\;}$

أين:

	${\displaystyle b_{t}\;}$	= رد فعل عكسي ناتج عن تعديلات في سمك الأسنان
	${\displaystyle t_{i}\;}$	= سُمك السن على دائرة الخطوة للحصول على تروس مثالية (بدون رد فعل عكسي)
	${\displaystyle t_{a}\;}$	= سمك السن الفعلي

يُعرَّف رد الفعل العكسي، الذي يُقاس على دائرة الخطوة، نتيجةً لتعديلات مركز التشغيل، بما يلي: سرعة الماكينة. المادة الموجودة في الماكينة

${\displaystyle b_{c}=2\left(\Delta c\right)\tan \phi }$

أين:

	${\displaystyle b_{c}\;}$	= رد فعل عكسي ناتج عن تعديلات مسافة مركز التشغيل
	${\displaystyle \Delta c\;}$	= الفرق بين المسافات الفعلية والمثالية لمركز التشغيل
	${\displaystyle \phi \;}$	= زاوية الضغط

تتمثل الممارسة الشائعة في مراعاة نصف الخلوص في سُمك أسنان كل ترس. مع ذلك، إذا كان الترس الصغير (الترس الأصغر) أصغر بكثير من الترس الذي يتعشق معه، فمن الشائع مراعاة كامل الخلوص في الترس الأكبر. هذا يحافظ على أقصى قدر ممكن من المتانة في أسنان الترس الصغير. ^{[ 2 ]} تعتمد كمية المادة الإضافية التي تُزال عند تصنيع التروس على زاوية ضغط الأسنان. عند زاوية ضغط 14.5 درجة، تساوي المسافة الإضافية التي تتحركها أداة القطع مقدار الخلوص المطلوب. أما عند زاوية ضغط 20 درجة، فتساوي المسافة 0.73 ضعف مقدار الخلوص المطلوب. ^{[ 3 ]}

كقاعدة عامة، يُعرَّف متوسط ​​رد الفعل العكسي بأنه 0.04 مقسومًا على المسافة القطرية ؛ والحد الأدنى هو 0.03 مقسومًا على المسافة القطرية ، والحد الأقصى هو 0.05 مقسومًا على المسافة القطرية . ^{[ 3 ]} في النظام المتري، يمكنك ببساطة ضرب القيم في المعامل:

${\displaystyle b_{avg}=0.04*m}$

في نظام التروس ، يكون الخلوص تراكميًا. عند عكس اتجاه دوران نظام التروس، يدور الترس القائد مسافة قصيرة تساوي مجموع الخلوصات، قبل أن يبدأ الترس المقاد الأخير بالدوران. عند مستويات الطاقة المنخفضة، يؤدي الخلوص إلى حسابات غير دقيقة نتيجة للأخطاء الصغيرة التي تحدث عند كل تغيير في الاتجاه؛ أما عند مستويات الطاقة العالية، فيُحدث الخلوص صدمات في النظام بأكمله، مما قد يُلحق الضرر بالأسنان والمكونات الأخرى.

في بعض التطبيقات، يعتبر رد الفعل العكسي سمة غير مرغوب فيها ويجب تقليله إلى أدنى حد.

يتم حساب الحد الأدنى للارتداد كأقل ارتداد عرضي مسموح به عند دائرة الخطوة التشغيلية عندما تكون أسنان التروس ذات أكبر سمك وظيفي مسموح به متشابكة مع أسنان الترس الصغير ذات أكبر سمك وظيفي مسموح به، عند أصغر مسافة مركزية مسموح بها، في ظل ظروف ثابتة.

يُعرَّف تباين الخلوص بأنه الفرق بين أقصى وأدنى خلوص يحدث في دورة كاملة للترس الأكبر من زوج من التروس المتزاوجة. ^{[ 5 ]}

يسمح الخلوص في وصلات التروس بانحراف زاوي طفيف. قد يكون الخلوص كبيرًا في ناقلات الحركة غير المتزامنة بسبب الفجوة المتعمدة بين أسنان التروس في قابض التروس . هذه الفجوة ضرورية لتعشيق التروس عندما لا تتزامن سرعة عمود الإدخال (المحرك) مع سرعة عمود الإخراج (عمود الدوران) بشكل كامل. لو كانت الفجوة أصغر، لكان من شبه المستحيل تعشيق التروس لأن أسنان التروس ستتداخل مع بعضها في معظم الحالات. في ناقلات الحركة المتزامنة، يحل نظام التزامن هذه المشكلة.

مع ذلك، يُعدّ رد الفعل العكسي غير مرغوب فيه في تطبيقات تحديد المواقع الدقيقة، مثل طاولات آلات التشغيل. ويمكن تقليله باختيار براغي كروية أو براغي لولبية مزودة بصواميل مُحمّلة مسبقًا، وتركيبها في محامل مُحمّلة مسبقًا. يستخدم المحمل المُحمّل مسبقًا نابضًا و/أو محملًا ثانيًا لتوفير قوة ضغط محورية تُبقي أسطح المحمل متلامسة رغم انعكاس اتجاه الحمل.

• تأثير باوشينغر
• محرك توافقي
• التخلف
• تضخيم الحركة ، تقنية بصرية مرئية للكشف عن الاهتزازات وتصويرها
• قائمة تسميات المعدات