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用绳索代替自行车链条,强度是普通链条的15倍,什么原理?

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文/江畔雨落

编辑/江畔雨落

链条是多用途的机械装置,几个世纪以来被广泛应用于传递力、传递运动和固定物体,从简单的自行车链条到庞大的工业传送带,链条在各种行业和日常生活中发挥着至关重要的作用。

传动链设计用于将机械动力从一个地方传递到另一个地方,它们通常用于机械和车辆中,以将扭矩从输入源,例如发动机或马达,传递到输出部件,例如车轮或链轮。

它都应用于哪些场景?

应用场景

传动链可以在自行车、摩托车、汽车和工业机械中找到,传送链用于材料处理系统,将货物、材料或产品从一个地方运输到另一个地方。

他们通常在工厂、仓库和配送中心工作,沿着装配线或传送带系统运送物品,传送链有多种配置,包括滚子链和平顶链,吊链,也称为起重链,是为重型起重应用而设计的。

它们通常与起重机、升降机和提升设备一起使用,以提升和降低负载,吊链以其强度和耐用性而闻名,使其在建筑、制造和海事行业中不可或缺。

正时链条用于内燃机,以同步曲轴和凸轮轴的运动,它们确保发动机气门在正确的时间打开和关闭,从而实现高效燃烧,正时链条对于由内燃机驱动的汽车和其他机械的运转至关重要。

有些链是为了美观和装饰而设计的,这些链可以在珠宝、时尚配饰以及室内和室外设计元素中找到,它们有各种各样的材料,包括像金和银这样的贵金属。

车辆中的传动链:链条在汽车工业中最常见和最基本的应用之一是传动链,例如,摩托车依靠传动链将动力从发动机传递到后轮,推动车辆前进,传动链也用于一些越野车和工业机械,如农业设备。

在内燃机中,正时链条负责同步曲轴和凸轮轴的旋转,这种精确的定时确保发动机气门在正确的时刻打开和关闭,从而实现高效燃烧。

正时链条对于汽车、卡车和其他具有内燃机的车辆的操作是不可或缺的,在大雪和结冰路面的地区,轮胎链用于提高牵引力和车辆稳定性。

这些链条缠绕在轮胎上,在光滑的路面上提供额外的抓地力,它们通常用于商用卡车、公共汽车和越野车,传送带链条是工业传送带系统的基本组成部分。

它们有助于工厂和仓库的生产线上的材料、产品和组件的移动,传送链用于制造、包装和物流等行业,以实现材料处理过程的自动化。

吊链在各行各业的起重和索具操作中发挥着至关重要的作用,起重机、升降机和滑轮系统使用提升链来提升和降低建筑、采矿、造船和海上钻井中的重物。

链条广泛应用于农业机械设备中,拖拉机和联合收割机上都有传动链,可以将动力传递给各种部件,传送链用于谷物和作物处理系统,便于加工和储存收获的作物。

自行车链条和摩托车链条是将动力从踏板或发动机传递到车轮从实现运动的重要部件,这些应用中的链条设计高效、耐用且易于维护。

游乐园乘坐装置通常在其机械系统中使用链条来提升、降低或移动乘坐装置组件,过山车、摩天轮和水上游乐设施依靠链条安全可靠地运行。

链条在农业机械中很普遍,包括拖拉机、联合收割机和打捆机,传动链为这些机器的各种部件提供动力,如车轮和收割机构,传送链用于谷物处理和储存系统。

在林业和伐木作业中,链条在集材机和转运机等设备中发挥着至关重要的作用,它们用于固定原木、移动重物,并在崎岖的地形上提供牵引力。

链条被用于艺术装置和雕塑中,以创造动态和互动的结构,艺术家利用链条的美学吸引力、灵活性和传达运动和形式的能力。

出于功能和装饰目的,链条被纳入建筑设计中,它们可用作室内和室外的房间隔断、窗帘挂钩和装饰性屏风。

链条是无处不在的机械部件,广泛应用于各种行业和日常生活中,无论是促进车辆的运动、提升重物、在工厂中运输材料、在海上保护船只,还是增强娱乐体验,链条都是有助于现代社会运转的重要工具。

链条的不同类型和应用强调了它们在广泛领域的适应性和持久相关性,使它们成为机械工程和工业设计的基石。

发明历史

链条是人类最早、最基础的机械发明之一,历史跨越数千年,链条最初只是一个简单的互锁金属环,现在已经发展成为各种应用中不可或缺的多功能组件,包括运输、工业、建筑等。

链条的发明可以追溯到古代,当时早期文明寻求切实可行的解决方案来应对一系列挑战,虽然链条的确切起源很难确定,但其使用的证据可以追溯到几个古代文化。

链条最早的使用记录来自古埃及,埃及人制作链条主要是为了装饰,他们用各种材料制作链条,如黄金和青铜,这些早期的链子通常被用作珠宝,表明了早期对链子的功能和美学方面的欣赏。

古希腊人和罗马人认识到链条的用途,并将其用于各种用途,锁链被用来保护囚犯,在海战中连接船只,在建筑工程中支撑重物,这些早期的链条通常由铁或青铜手工制作而成。

在古代中国,链泵的发明标志着一个重大的技术进步,这些设备使用一系列水桶来提水灌溉,为农业需求提供了一种实用的解决方案,链条泵为后来链条技术的创新奠定了基础。

在中世纪时期,锁链的使用变得更加普遍,尤其是在锁子甲的发展中,锁子甲是一种由互锁金属环制成的盔甲,是战士和骑士必不可少的防护服。

生产锁子甲需要高水平的工艺和冶金知识,欧洲盔甲兵改进了锁子甲的制作工艺,制造出复杂而有效的盔甲,锁子甲中的链环通常是铆接或焊接的,以提供最大的保护来对抗砍杀和刺伤武器。

这些服装在中世纪战争中广泛使用,在战场上保护士兵方面发挥了关键作用,在日本,出现了一种独特的锁子甲,称为kusari gusoku。

代替传统的金属环,日本人使用由链条(kusari)连接的小金属板(karuta),这种柔韧的盔甲为武士提供了机动性和保护,文艺复兴时期标志着创新和工程的复兴,导致链技术的进步。

链条开始在各种机械设备中得到应用,为其在工业革命中的作用奠定了基础,类似于中国古代发明的链泵,在文艺复兴时期在欧洲得到进一步发展。

这些泵用于采矿和农业领域的排水和灌溉,链条在高效提升水和材料方面发挥着至关重要的作用,17世纪见证了链传动钟的出现,这是计时技术的重大进步。

这些钟利用链条将动力从重物或弹簧传递到钟的指针,确保精确计时,工业革命标志着链条历史的转折点,对更高效、更可靠的机械的需求导致了链条设计和制造的创新。

工业应用包括在纺织厂、工厂和运输系统中使用链条,如早期的自行车和工业输送机。

创新设计

20世纪见证了各行各业中链条应用的激增,链条的发展满足了现代技术的需求,促进了运输、制造等领域的进步,自行车链条的发明及其滚子链的设计,在19世纪晚期彻底改变了个人运输。

这一创新为摩托车以及最终汽车的发展铺平了道路,从发动机中的正时链条到传动系统中的滚子链,现代车辆继续依赖链条实现各种目的。

链条在运动和娱乐设备中得到应用,自行车链条仍然是自行车的基本部件,提供有效的动力传输,滚子链用于云霄飞车和游乐园游乐设施,以实现平稳可靠的运动。

随着时间的推移,用于构建链的材料发生了显著的变化,早期的链条由青铜、铁或钢等材料制成,然而,合金钢、热处理工艺和先进制造技术的发展提高了链条的强度、耐用性和性能。

专为链条应用而设计的合金钢,具有更高的强度、耐磨性和耐腐蚀性,这些合金使链条能够承受更高的负载,并在恶劣的环境中运行。

热处理工艺,如淬火和回火,有助于提高链节和销等链条部件的硬度和韧性,这提高了耐磨性并延长了链条的使用寿命,现代制造技术,包括精密加工和自动化装配,确保链条质量的一致性。

计算机控制的过程导致链条具有精确的尺寸和最小的变化,随着技术的不断进步,链条的进化还远未完成,新材料的开发,如碳复合材料或超级合金,可以为航空航天、汽车和工业应用带来更强、更轻的链条。

传感器和物联网技术的集成可以实现“智能链”,监控它们的状况,并提供关于磨损、疲劳和维护需求的实时数据,对可持续性的推动可能会导致环境友好型链的发展,减少制造过程中的资源消耗,改善回收和处置选择。

3D打印和增材制造技术可能会通过允许复杂的设计和定制链解决方案来彻底改变链生产,链条材料的提取和加工会对环境造成影响,减少连锁生产的生态足迹将是一个关键的考虑因素。

关键应用中的链条,如航空航天或海运,需要精心维护和监控,以确保安全性和可靠性,经济因素,如波动的材料成本和市场需求,会影响链条的可用性和可负担性。

链条的发明和发展历史证明了人类的聪明才智和对各种挑战的实际解决方案的不断探索。

从其在古代文明中的早期起源到其在中世纪盔甲、文艺复兴时期的机械和现代工业中的关键作用,链条在塑造人类进步中发挥了至关重要的作用。

如今,链条在无数应用中无处不在,不可或缺,涵盖运输、制造、建筑等领域,随着材料、制造工艺和技术的不断进步。

链条的未来有望实现更大的多功能性和效率,确保这项古老的发明仍然是我们不断发展的世界不可或缺的一部分。

参考文献

【1】《链条链轮术语》新知三联书店2007年7月1日

【2】《互联网爆破术:快速掌握互联网运营全链条实战技巧》茶文电子工业出版社2018年7月

【3】《链条》阿德里安中信出版集团2021年9月10日

标签 我的世界升降机滑轮