Knöchelgelenk verstehen

Das Kniegelenk verbindet zwei Stäbe, deren Achsen entweder zusammenfallen oder sich schneiden und in einer Ebene liegen. Sie sind häufig in Sattelzugmaschinen, Dachstuhl-Zugstangen, Hängebrückengelenken und Lenksystemen zu finden, wo sie zwischen Lenkstange und Ritzel zu finden sind. In diesem Artikel lernen Sie Definition, Anwendungen, Diagramm, Design, Konstruktion, Komponenten, Typen, Funktionsweise, Vor- und Nachteile des Kniegelenks kennen.

Was ist ein Knöchelgelenk?

Wenn ein geringes Maß an Flexibilität oder Winkelmoment erforderlich ist, ist ein Kniegelenk eine mechanische Verbindung, die verwendet wird, um zwei Stangen zu verbinden, die unter Zugbelastung stehen. Axiale oder lineare Lasteinwirkungslinien sind immer vorhanden. Es dient zur Verbindung zweier Stäbe, die unter Zugbelastung stehen. Wenn das Gelenk jedoch geführt wird, können die Stäbe eine Druckbelastung aufnehmen. Bei Umbauten oder Reparaturen kann ein Kniehebel einfach getrennt werden. Es findet sich in einem Fahrradkettenglied, einem Zugstangengelenk für einen Dachstuhl, einem Ventilstangengelenk mit Exzenterstange, einem Pumpenstangengelenk, einem Zugglied in einer Brückenkonstruktion und einer Vielzahl von Hebel- und Stangenverbindungen.

Anwendungen des Knöchelgelenks

Kniegelenke werden üblicherweise in der Automobilindustrie verwendet, um die folgenden Gelenke herzustellen:

• Das Glied in der Zykluskette
• Dachbinder-Zugstangengelenke
• Zugglied im Brückenbauwerk
• Verschiedene Arten von Hebel- und Stangenverbindungen.
• Bei mehrachsigen Fahrzeugen ist die Verbindungsstange der Blattfedern verbunden
• Verbindungen zwischen der Blattfeder und dem Chassis
• Kolben, Kolbenbolzen, Pleuel

Diagramm eines Knöchelgelenks:

Bauteile eines Kniehebels

Der Hauptteil eines Kniegelenks ist das Auge, die Gabel und der Stift. Weitere Komponenten sind:

Zwei Stangen – Das Kniegelenk ist normalerweise durch zwei Stangen verbunden. Eine Stange hat an einem Ende ein Auge, während die andere zwei gabelartige Enden hat.

Doppelauge oder Gabelende – Das Double-Eye-Ende besteht normalerweise aus zwei Enden und hat eine gabelartige Form. Da ein Ende zum Einführen des Achsschenkels und das andere zum Einführen des Kegelstifts in den Bund verwendet wird, öffnet sich die Verbindung nicht.

Einäugiges Ende – Das einfache Ösenende der beiden Löcher wird zwischen das doppelte Ösenende der beiden Löcher eingeführt, wodurch alle drei Löcher zusammengebracht werden (2 Löcher vom doppelten Ösenende und 1 Loch vom einfachen Ösenende).

Knöchelnadel – Der Achsschenkel wird in diese Löcher eingeführt und verbindet sie fest miteinander. Der Kegelstift wird normalerweise durch ein winziges Loch am Ende des Achsschenkelstifts eingeführt.

Kragen – Es hat einen Kragen mit zwei Löchern, durch die der Kegelstift geführt werden kann. Der Bund wird am Ende des Achsschenkels so positioniert, dass das Loch am Achsschenkel auf das Loch im Bund trifft.

Kegelstift – Um die Bund- und Achsschenkelbolzen zu befestigen und gegen Verrutschen zu sichern, wird ein Konus durch das Loch des Bunds gesteckt.

Konstruktion und Material

Ein Ende einer der Stangen wird im Kniegelenk zu einer Öse geformt (zwei Ansichten in Abb.) und das andere Ende der Stange wird zu einer Gabel mit je einer Öse in den Gabelschenkeln geformt.
Der Achsschenkelstift wird mit einem Bund- und Kegelstift oder einem Überlaufstift befestigt und läuft sowohl durch die Augen- als auch durch die Gabellöcher. Ein kleiner Anschlag, Stift, Stift oder Passstück kann verwendet werden, um zu verhindern, dass sich der Achsschenkelstift in der Gabel dreht.

An einem der Stäbe wird das Auge geformt und an dem anderen wird die Gabel geformt. Das Auge wird in die Gabel eingeführt und der Stift wird durch die Gabel und das Auge gefädelt. Ein Splint wird verwendet, um diesen Stift an seinem Platz zu halten. Die Stangenenden sind für einen besseren Halt über eine kurze Distanz achteckig und über eine kurze Distanz quadratisch, bevor sie in die Ösen- und Gabelform geschmiedet werden.

Aluminium, Edelstahl, Baustahl, Magnesium und Gusseisen sind übliche Materialien, die in Kniegelenken verwendet werden. Aluminiumknickgelenke bieten nachweislich den maximalen Sicherheitsfaktor von ca. 50 kN unter Belastungssituationen.

Einige Unternehmen verwenden für ihre Gelenke eine Kombination aus Gusseisen und Edelstahl. Materialkosten und Gewicht sind gesunken, da die Technologie in den letzten Jahrzehnten Fortschritte gemacht hat, was zu weniger Unfällen und mehr Sicherheit geführt hat. Kürzlich wurde entdeckt, dass die Verwendung von Verbundwerkstoffen anstelle von Gusseisen eine Reihe von Vorteilen hat, darunter einfach herzustellende Gelenkverbindungen, optimale Sicherheit und Umweltfreundlichkeit. Der Kniehebel kann einfach gegossen, gefertigt und geschmiedet werden.

Sehen Sie sich das folgende Video an, um mehr über die Funktionsweise eines Kniegelenks zu erfahren:

Vor- und Nachteile eines Kniegelenks

Vorteile:

Nachfolgend sind die Vorteile eines Kniegelenks in seinen verschiedenen Anwendungen aufgeführt.

• Knöchelgelenke können erheblichen Zugbelastungen standhalten. Selbst bei unterschiedlicher Materialstärke und Zugfestigkeit kann es eine hervorragende Wiederholgenauigkeit bieten.
• Sie haben eine hohe mechanische Steifigkeit.
• Sie haben ein unkompliziertes Design und sind einfach einzurichten.
• Das Kniegelenk lässt sich einfach montieren und demontieren.
• Die Konstruktion des Kniegelenks ist einfach zu bauen.
• Diese Verbindung besteht aus weniger Teilen, was sie kostengünstiger und zuverlässiger macht.
• Dies sorgt für Drehimpuls zwischen den Stäben und wird hauptsächlich verwendet, um die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern.

Nachteile:

Trotz der guten Vorteile von Kniegelenken treten immer noch einige Einschränkungen auf, unten sind die Nachteile eines Kniegelenks aufgeführt.

• Die Fähigkeit von Kniegelenken, großen Druckbelastungen standzuhalten, ist begrenzt.
• Er liefert Drehimpuls nur in einer Ebene. Einer ihrer Fehler ist dieser.
• Vielleicht haben Sie ihre Flexibilität mit einem Universalgelenk getestet, aber dem Kniegelenk fehlt diese Flexibilität.

Schlussfolgerung

Wenn ein geringes Maß an Flexion oder Winkelbewegung erforderlich ist, wird ein Kniegelenk verwendet, um zwei Stangen unter Zugbelastung zu verbinden. Das ist alles für diesen Artikel, in dem Definition, Anwendungen, Diagramm, Design, Konstruktion, Komponenten, Typen, Funktionsweise, Vor- und Nachteile von Kniegelenken diskutiert werden.

Ich hoffe, Sie haben viel von der Lektüre mitgenommen, wenn ja, teilen Sie sie bitte mit anderen Schülern. Danke fürs Lesen, bis bald!