بادامک

                        

بادامک به جزئی از ماشین گفته می­شود که جزء دیگری از آن ماشین را که پیرو نامیده می­شود با تماس مستقیم تحت شرایط تعیین کننده­ای به حرکت در می­آورد.

عضو راننده را بادامک و عضو رانده را پیرو می­نامیم. بادامک می­تواند دارای حرکت­های دورانی، انتقالی یا نوسانی بوده، و یا حتی ثابت باشد. پیرو نیز به نوبه خود می­تواند دارای حرکت دورانی و یا انتقالی باشد.

قابلیت تغییر بادامک بر این اساس است که با تغییر شکل منحنی بادامک تغییری در مشخصه­ی حرکت پیرو ایجاد می­شود. به­همین علت تعداد حرکت-های قابل استفاده پیرو به تنوع و دقت مهندس طراحی بستگی دارد. بادامک­هایی را ممکن است طرح کرد که هر حرکتی به پیروش بدهد ولی ممکن است در بعضی از سرعت-های حدی ایجاد شده، شتاب حرکت خیلی زیاد باشد که نتیجه این شتاب­های حدی، تنش زیاد ارتعاش سیستم است طراح چنین بدامک و پیرو، حتماً باید متوجه این مؤلفه­های شتاب و خواص ماده­ای که بادامک و پیرو از آن ساخته می­شود، باشد تا در مقابل تنش­های شدید و خستگی ناشی از ارتعاش، مقاومت کافی موجود باشد و گرنه فرسایش نسبی افزایش و عمر مکانیزم کاهش خواهد یافت.

 

 انواع پیروها

پیروها را می­توان بر اساس  شکل ظاهری آنها، انواع حرکتها انجام شده توسط آنها، و بالاخره موقعیت­های واقعی خط حرکتشان دسته بندی نمود.

شکلهای1و2و3، نشان دهنده پیروهای تیغه­ای، غلتان و تخت می­باشند پیرو تیغه­ای دارای ساختمان بسیار ساده­ای می­باشد. ولی به خاطر نرخ سایش بسیار زیاد موجود در نقطه تماس، کاربرد زیادی ندارد.

پیرو غلتان نشان داده شده در شکل 2 گونه عملی تری از پیرو تیغه­ای نشان داده شده در شکل 3 می­باشد.

عمل غلتیدن این نوع پیروها  در سرعت­های کم، غلتش خالص می­باشد. ولی هر چه که سرعت افزایش  پیدا عمل غلتش خالص، تبدیل به ترکیبی از اعمال  غلتشی و لغزشی می­گردد. پیروهای غلتان زمانی بادامک دچار یک خیز ناگهانی و زیاد گردد، ایجاد  اشکال می­نماید. زیرا در چنین وضعیتی پیرو غلتان، بادامک خود را فشرده می­کند.

پیرو تخت نشان داده شده در شکل 1 را می­توان بهینه­ترین نوع  پیروها نامید. این نوع پیروها زمانیکه  بادامک دچار یک خیز ناگهانی و زیاد می­گرردد، بادامک را فشرده نمی­کنند.

پیرو تخت نشان داده شده در شکل 1 در ازای خیز بوجود آمده، باعث تنش­های سطحی و سایش زیاد، مخصوصاً با توجه به­میزان تغییر مکان و نامیزانی موجود می­گردد که بدین علت، عموماً از پیروهای تخت نشان داده شده در شکل1 استفاده می­گردد.

حرکت­های متداول پیرو

اولین اقدام در طرح منحنی یک بادامک، رسم دیاگرام تغییر مکان است. لازم است تغییر مکان پیرو به­صورت تابعی از زاویه دوران بادامک تعیین گردد. این تابع ممکن است شکل خاصی داشته باشد یا امکان دارد غیرمشخص باشد. پروفیل یک بادامک معمولاً به­کمک منحنی جابجایی پیرو آن یک­سری پارامترهای مربوط به مکانیزم مورد نظر رسم می­شود. برای اینکه پیرو با حرکتی که از بادامک می­گیرد، کار مورد انتظار را انجام دهد از منحنی­های مختلفی برای دیاگرام جابجایی آن استفاده می­شود. چند نوع از حرکت­های متداول پیرو عبارتند از:

1.    حرکت با شتاب ثابت

2.    حرکت با سرعت ترمیم شده

3.    حرکت نوسانی ساده(هارمونیک)

4.    حرکت سیکلوئیدی

انواع دیگر حرکت­های پیرو عبارتند از:

حرکت بیضوی، منحنی­های چند جمله­ای از درجه پنج، حرکت درجه هشت و ...

پس از آنکه منحنی جابجایی پیرو مشخص گردید، می­بایست پروفیل بادامک مربوطه را که قرار است منحنی مزبور را تامین نماید، طراحی نمود.

انواع بادامک­ها :

بعضی از انواع متداول بادامک­ها عبارتند از:

1.    بادامک­های دیسکی

2.    بادامک­های انتقالی

3.    بادامک­های استوانه­ای

بادامک­های دیسکی معمولاً با سرعت ثابت دوران می­کنند و مسائل فنی زیادی را می­توان با بادامک­های دیسکی حل و بحث کرد و از نظر ساخت ساده­ترین نوع بادامک­ها بوده و در عین حال موارد استفاده زیادی دارند.

بادامک­ها را می­توان به سه نوع مختلف دسته بندی نمود:

1.     براساس شکل ظاهری آنها

2.     براساس نمودار حرکت پیرو آنها

3.     براساس نوع قیود موجود در پیروی آنها

بادامک­ها را از روی شکل ظاهریشان نیز می­توان دسته بندی کرد. شکل یک بادامک می­تواند به­صورت­های:

گوه­ای، استوانه­ای، مارپیچ، مخروطی، کروی، گوی سان، شعاعی، مزدوج، و یا سه بعدی باشد.

بادامک می­تواند دارای هر یک از حرکت­های دورانی و یا انتقالی باشد. بادامک­های گوه­ای شامل پیرو انتقالی و نوسانی می­باشند.

طراحی بادامک گوه­ای بسیار ساده است. پیرو چنین بادامک­هایی می­بایست به­طور دائم، با بادامک در تماس باشد، که این عمل را می­توان به-وسیله یک فنر  پیش بار گذاری شده، یا ایجاد حرکت مثبت درون شیاری برای پیرو مهیا نمود.

در بادامک­های شعاعی یا دیسکی، پیرو دارای حرکت شعاعی از مرکز دوران بادامک است.

پیروها به­وسیله فنرهای پیش گذاری شده با بادامک­هایش در تماس می­باشند. بادامک های صفحه ای یا دیسکی بخاطر سادگی و حجم کم بسیار متداول می­باشند.

 بادامک مزدوج دارای یک زوج بادامک دیسکی می­باشد که به­طور پیوسته با یک پیرو در تماس  می­باشند. بادامک­های مزدوج زمانی مورد استفاده قرار می­گیرند که هدف داشتن:

1.     سرعت­های بالا،

2.     بارهای دینامیکی زیاد،

3.     سر و صدای کم،

4.     سایش کم،

5.     و بالاخره قابلیت کنترل بالای پیرو باشد.

بادامک مارپیچ وار، گونه­ای از بادامک تخت با شیار مارپیچ می­باشد که قادر به کنترل حرکت نوسانی و یا انتقالی پیرو نظیرش می­باشد. کاربرد این نوع بادامک، بخاطر آن که بادامک می­بایست دورانی در خلاف جهت حرکتش ­برای قرار دادن پیرو در موقعیت اولیه­اش داشته باشد، محدود می­باشد.

بادامک گوی­سان یا بشکه­ای حرکت پیرو توسط شیار محیطی بریده شده بر روی سطح بادامک ایجاد می­گردد.

به­طور کلی دو نوع بادامک گوی­سان (بشکه­ای) وجود دارد، که هر نوع توسط سطح بادامک مشخص می­شود. سطوح مورد نظر می­توانند محدب یا مقعر باشند. بادامک گوی­سان زمانی مورد استفاده قرار می­گیرد که زاویه نوسان پیرو زیاد باشد. بخاطر شیار موجود روی سطح بادامک، کاربرد این نوع بادامک­ها تنها محدود به سرعت­های ملایم می­باشند.

بادامک بشکه­ای، را اغلب بادامک استوانه­ای نیز می­نامند. این نوع بادامک دارای شیار محیطی بریده شده در روی استوانه می­باشد(بادامک حول محور استوانه دوران می­نماید). به­طور کلی دو نوع بادامک بشکه­ای داریم. نوع بادامک توسط نحوه­ای که حرکت به پیرو منتقل می­گردد، تعیین می­گردد.

بادامک استوانه­ای شیاری، این نوع بادامک قادر به پذیرفتن حرکت مثبت می­باشد.

 پیرو این بادامک­ها دارای یک فنر پیش­بار گذاری شده است.

بادامک مخروطی: پیرو این نوع بادامک­ها، مختصری در امتداد خط مولد مخروط حرکت می­کند. بادامک­های مخروطی بخاطر داشتن هزینه زیاد ساخت، استعمال زیادی ندارد.

بادامک کروی، این بادامک از یک سطح کروی که حرکت را  به پیرو نظیرش انتقال می­دهد تشکیل شده است. پیرو حول محوری که عمود بر دوران بادامک می­باشد، نوسان می­کند. بادامک­های کروی نیز همانند بادامک­های مخروطی بخاطر داشتن هزینه زیاد ساخت، کمتر مورد استفاده قرار می­گیرند.

فایده استفاده از بادامک کروی نسبت به بادامک دیسکی در این است که در بادامک­های کروی، امکان بدست آوردن حرکت نوسانی، حول محوری که با محور دوران بادامک موازی نباشد نیز وجود دارد.