Kardanův závěs: Porovnání verzí

Přidáno 5 109 bajtů ,  před 5 měsíci
historie a použití Kardana
(historie a použití Kardana)
značky: editace z Vizuálního editoru první editace
[[Soubor: Gyroscope operation.gif|thumb| upright=1.0| Setrvačník v Kardanově závěsu s volným pohybem ve třech osách]]
 
'''Kardanův závěs''' je uložení, které umožňuje zavěšenému přístroji volný pohyb ve všech třech osách. Tvoří je tři v sobě umístěné obvykle kovové prstence, spojené otočnými čepy tak, že osy čepů sousedících prstenců jsou navzájem kolmé. Užívá se k zavěšení [[kompas]]u, lodního [[chronometr]]u nebo jiného citlivého zařízení, jehož činnost by změna polohy mohla ovlivnit. Zařízení bylo známo už ve starověku ([[Filón Byzantský]], kolem 230 př. n. l.) a ve středověku,. Svůj název pocházízískal odna počest italského vědcematematika a fyzika [[Gerolamo Cardano|G.&nbsp;Gerolama Cardana]] ([[1501]]–[[-1576]]), který jejej podrobně popsal ve své knize „Důmyslné uspořádání věcí“.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Needham
| jméno = Joseph
| příjmení2 = Ronan
| jméno2 = Colin A.
| titul = The Shorter Science and Civilisation in China: Volume 4
| url = https://books.google.cz/books?id=PehoSnJfstUC&printsec=frontcover&hl=ru#v=onepage&q&f=false
| vydavatel = Cambridge University Press
| počet stran = 362
| isbn = 978-0-521-32995-8
| poznámka = Google-Books-ID: PehoSnJfstUC
| jazyk = en
}}</ref><ref>{{Citace monografie
| příjmení = Moon
| jméno = Francis C.
| titul = The Machines of Leonardo Da Vinci and Franz Reuleaux: Kinematics of Machines from the Renaissance to the 20th Century
| url = https://books.google.cz/books?id=lw7lN8JibZsC&printsec=frontcover&dq=Francis+C.+Moon,+The+Machines+of+Leonardo+da+Vinci+and+Franz+Reuleaux:+Kinematics+of+Machines+from+the+Renaissance+to+the+20th+century&hl=ru&sa=X&ved=2ahUKEwilici17_jvAhWJHXcKHVD5AQIQ6AEwAHoECAQQAg#v=onepage&q&f=false
| vydavatel = Springer Science & Business Media
| počet stran = 445
| isbn = 978-1-4020-5599-7
| poznámka = Google-Books-ID: lw7lN8JibZsC
| jazyk = en
}}</ref>
 
Jiné použití představuje [[gyroskop]] – setrvačník, uložený v Kardanově závěsu (viz obrázek). Protože setrvačník udržuje stálý směr své osy, může se z jeho polohy určovat poloha například letadla, v němž je umístěn.
 
== Historie ==
První zmínka o kardanu byla ve 3. století před naším letopočtem a se připisuje řeckému inženýrovi Filónu Byzantskému.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Seherr-Thoss
| jméno = Hans-Christoph
| příjmení2 = Schmelz
| jméno2 = Friedrich
| příjmení3 = Aucktor
| jméno3 = Erich
| titul = Universal Joints and Driveshafts: Analysis, Design, Applications
| url = https://books.google.cz/books?id=GPdmft_cpKQC&lpg=PR2&dq=Hans-Christoph%20Seherr-Thoss,%20Friedrich%20Schmelz,%20Erich%20Aucktor:%20%C2%ABUniversal%20Joints%20and%20Driveshafts:%20Analysis,%20Design,%20Applications%C2%BB&hl=ru&pg=PR5#v=onepage&q=Hans-Christoph%20Seherr-Thoss,%20Friedrich%20Schmelz,%20Erich%20Aucktor:%20%C2%ABUniversal%20Joints%20and%20Driveshafts:%20Analysis,%20Design,%20Applications%C2%BB&f=false
| vydavatel = Springer Science & Business Media
| počet stran = 367
| isbn = 978-3-540-30170-7
| poznámka = Google-Books-ID: GPdmft_cpKQC
| jazyk = en
}}</ref> I když v současnosti vědci zastávají názor, že kardan nemůže mít jednoho tvůrce. Dokazuje to argument, že se v „Ódě na krásy “, která sahá až do roku 140 př. n.l. nachází popis zařízení velmi podobného kardanovému závěsu. A o 3 století později, kolem roku 180 nl, jej znovu objevil čínský inženýr Ding Huan.<ref>{{Citace monografie
| příjmení = Needham
| jméno = Joseph
| příjmení2 = Ronan
| jméno2 = Colin A.
| titul = The Shorter Science and Civilisation in China: Volume 4
| url = https://books.google.cz/books?id=PehoSnJfstUC&printsec=frontcover&hl=ru#v=onepage&q&f=false
| vydavatel = Cambridge University Press
| počet stran = 362
| isbn = 978-0-521-32995-8
| poznámka = Google-Books-ID: PehoSnJfstUC
| jazyk = en
}}</ref> Toto zařízení pak bylo ve storověké Číně velmi populární, používalo se ve vojenské a domácí sféře různými inženýry. Ale pak byl princip tohoto zařízení ztracen.
 
V Evropě se však tento mechanismus objevil jen po 1100 letech díky arabskému překladu Filóových děl. Ikdyž někteří vědci pochybovali o pravosti tohoto překladu, potvrdila to Carra de Vaux, autorka francouzského překladu, který stále poskytuje základ moderním vědcům.  
 
O dalších 800 let později si tento princip vypůjčil slavný vědec Robert Hooke a další vynálezci a začali jej používat ne ke stabilizaci ústředního prvku, ale k aplikaci vnějších sil. A dali mu název - „univerzální závěs“. Tento vynález tvořil základ mechanismu přenosu energie moderních automobilů.  
[[Soubor:Villard de Honnecourt - Sketchbook - 17.jpg|náhled|Kardanova hřídel ve kníze [[Villard de Honnecourt|Villarda de Honnecourta]]]]
Na latinském západě první upomínání o tomto zařízení bylo neočekávaně nalezeno v knize receptů (viz. vpravo). [[Villard de Honnecourt]] ve své knize «Malý klíč ke kresbě Mappae Сlavicula» z 9. století zobrazil náčert kardanových hřídelí.
 
== Kardanova hřídel ==
[[Soubor: Universal joint.png |thumb| upright=1.0| Kardanův kloub s&nbsp;volným pohybem ve dvou osách]]
[[Soubor:Karkulka podvozek4.JPG|thumb|Jeden ze dvou Kardanových kloubů spojovacího hřídele nápravových převodovek lokomotivy [[Lokomotiva 725|T 444.0]] nebo [[Lokomotiva 726|1]] [[Československé státní dráhy|ČSD]]]]
Jednodušší zařízení, které se skládá ze dvou navzájem kolmo umístěných vidlic, spojených (ježkem) se zkříženými osami v úhlu 90°, se někdy nazývá '''Kardanův kloub'''. Používá se jako [[spojka (stroj)|spojka]] pro přenos točivého momentu tam, kde osy hnacího a hnaného hřídele mohou být různoběžné, případně se vůči sobě pohybují v rozsahu daném možným úhlem vychýlení kloubu. Kardanův kloub '''není''' [[Homokinetický kloub|homokinetický]] (stejnoběžný). Je zachován směr otáčení, ale vzhledem ke konstrukci Kardanova kloubu dochází v&nbsp; průběhu jedné půlotáčky k&nbsp;periodické odchylce úhlové rychlosti hnaného hřídele vůči rychlosti hnacího hřídele. Jinými slovy, když se hnací hřídel otáčí konstantní rychlostí, úhlová rychlost hnaného hřídele kolísá tím více, čím více se osy hřídelů odchylují.
 
Nejčastějším použitím je '''Kardanova hřídel''' nebo stručně '''kardan''' v pohonech, u kterých je třeba počítat s většími vzájemnými pohyby jednotlivých částí. Typickým příkladem je pohon kol vozidla (automobil, tramvaj, lokomotiva atd.). Skládá se ze dvou za sebou řazených Kardanových kloubů, obvykle ještě doplněných úpravou umožňující malou změnu délky hřídele (střední část bývá dělená pomocí drážkovaného spoje). Pokud jsou oba klouby zalomeny o stejný úhel (v&nbsp;absolutní hodnotě, v&nbsp;téže rovině), pak je Kardanova hřídel jako celek homokinetická - odchylky rotace obou kloubů se navzájem ruší.
 
Jednodušší řešení pro malé úhly vychýlení je [[pružná spojka|pružná]] či [[Hardyho spojka]], kde funkci zkřížených os zastává pružné mezikruží.
 
== Použití ==
V současné době se kardanový závěs nejčastěji používá ve fotografii a kině pro přenosné fotografické vybavení. Co je zajimavé, používá se ve všech zařízeních od malých fotoaparátů do fotografických dalekohledů. Přenosné 3osé závěsy se používají ke stabilizaci videokamer pro fotografování bez vibrací nebo otřesů.
 
== Odkazy ==
=== Literatura ===
* ''Ottův slovník naučný nové doby'', heslo Kardanův závěs. Sv. 5, str. 391.
*Needham, Joseph. (1986). Science and Civilization in China: Volume 4, Physics and Physical Technology
*Francis C. Moon, The Machines of Leonardo da Vinci and Franz Reuleaux: Kinematics of Machines from the Renaissance to the 20th century, p.314, Universal Joint and Gimbals
*Hans-Christoph Seherr-Thoss, Friedrich Schmelz, Erich Aucktor: «Universal Joints and Driveshafts: Analysis, Design, Applications», 2006, p.1
=== Související články ===
* [[Gyroskop]]
* [http://www.thompsoncouplings.com/ Thompson couplings]
* [http://www.youtube.com/watch?v=xgQgm3GwaFs Thompsonova spojka (video)]
*[https://www.linearmotiontips.com/what-is-a-gimbal-and-how-is-it-used/ www.linearmotiontips.com]
 
*[https://www.studiobinder.com/blog/what-is-a-gimbal-stabilizer/ www.studiobinder.com]
 
 
[[Kategorie:Strojní součásti]]
2

editace