Jak działa sprzęgło odśrodkowe w pilarkach łańcuchowych i elektronarzędziach?

9

Pociągasz za spust. Silnik ryczy. Łańcuch wbija się w drewno.

Ale kiedy puścisz spust? Silnik pracuje na biegu jałowym. Łańcuch pozostaje nieruchomy.

To nie magia. To jest sprzęgło odśrodkowe. I to jest niedoceniany bohater, który zapewnia bezpieczeństwo i działanie Twojej piły łańcuchowej. Bez niego przy każdej próbie rozpoczęcia cięcia musiałbyś nieustannie walczyć z łańcuchem. Albo, co gorsza, silnik ciągle się zatrzymywał.

Zrozumienie działania tego prostego mechanizmu całkowicie zmieni sposób konserwacji narzędzia. To wyjaśnia, dlaczego przy niskich prędkościach piła „chwieje się”, a przy dużych prędkościach blokuje się sztywno.

Poniżej znajduje się zestawienie sprzętu, fizyka procesu i wyjaśnienie, dlaczego prawdopodobnie nigdy nie będziesz musiał go wymieniać.

Anatomia mechanizmu

Spójrz na zaczep (bęben) piły. To nie jest jeden solidny kawałek. To jest system. Trzy oddzielne elementy zapewniają ruch całego mechanizmu. Zaniedbanie któregokolwiek z nich spowoduje awarię narzędzia.

1. Bęben zewnętrzny
To jest część, którą widzisz. Obraca się swobodnie wokół środka. Dołączona jest do niego gwiazdka. Kiedy ten bęben się obraca, łańcuch również się porusza. To proste. To jest element wyjściowy.

2. Wał centralny
Jest sztywno przymocowany do wału korbowego silnika. Jeśli silnik się obraca, ten wał również się obraca. Kropka. To jest element wejściowy. Nie ma tu żadnego poślizgu. Moc silnika przekazywana jest bezpośrednio na wał.

3. Obciążniki i sprężyny
Wewnątrz bębna, osadzone na wale centralnym, znajdują się dwa cylindryczne obciążniki. Sprężyna mocno dociska je do wału. Nie chcą się ruszać. Sprężyna utrzymuje je w tej pozycji.

Fizyka włączenia

Jak więc zmusić łańcuch do ruchu? Wszystko zależy od mocy. A dokładniej, w sile odśrodkowej.

Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, wał obraca się powoli. Siła sprężyny przekracza minimalną siłę odśrodkową. Ciężary pozostają ukryte. Bęben nie wykonuje żadnej akcji. Łańcuch pozostaje nieruchomy. Jest to kwestia bezpieczeństwa. Można przytrzymać piłę, pociągnąć za spust, a łańcuch nie zacznie się dziko kręcić, bo silnik tylko cicho szumi.

Teraz naciśnij przepustnicę.

Silnik nabiera prędkości. Wał obraca się szybciej. Wagi reagują na to. Wraz ze wzrostem obrotów siła odśrodkowa pokonuje nacisk sprężyny.

Ciężary wylatują.

Uderzyli z całą siłą w wewnętrzną ścianę zewnętrznego bębna. W grę wchodzi tarcie. Obciążniki współpracują z bębnem. Teraz bęben zaczyna się obracać. Gwiazda się kręci. Łańcuch się przecina.

Gdy tylko całkowicie otworzysz przepustnicę, ciężarki zostaną mocno dociśnięte do bębna. Nie ma poślizgu. Bęben, obciążniki i wał stanowią jedną solidną całość. Moc silnika przenoszona jest na łańcuch w 100%.

Dlaczego projektanci uwielbiają ten system

Dlaczego piły łańcuchowe, gokarty i niektóre kosiarki korzystają z tej konstrukcji zamiast ręcznego sprzęgła, jak w samochodzie?

To automatyczne. Żadnego pedału. Brak dźwigni w dłoni. Po prostu przekręć przepustnicę i gotowe.

Wsuwa się automatycznie. Jeśli uderzysz w węzeł i łańcuch się zablokuje, sprzęgło się ślizga. Zapobiega to zgaśnięciu silnika. W samochodzie z manualną skrzynią biegów trzeba delikatnie sterować pedałem sprzęgła. Tutaj maszyna robi to za Ciebie.