月: 2023年4月

Sodium Hydrogen Sulfide

What Is Sodium Hydrogen Sulfide?

Sodium hydrogen sulfide, represented by NaSH, is a sodium salt of hydrogen sulfide. Known also as sodium hydrosulfide, it is primarily available as an aqueous solution and is marked by CAS number 16721-80-5. Despite its nonflammability, it can produce hazardous gases when heated or in contact with acids.

Uses of Sodium Hydrogen Sulfide

Utilized extensively as a raw material in various sectors, sodium hydrogen sulfide’s applications span synthetic resins, dye materials, desulfurization processes, and flotation beneficiation in copper mining. It serves as an intermediate for dyes, dehairing leather, and desulfurizing viscose rayon, and has been investigated as an all-solid-state battery component.

Properties of Sodium Hydrogen Sulfide

This compound exists as a grayish-white solid, emitting a hydrogen sulfide odor. Soluble in water, ether, and alcohol, it’s known to spontaneously ignite in air around 40°C, with a density of 1.79 g/mL.

Types of Sodium Hydrogen Sulfide

Sold for industrial and research purposes, sodium hydrogen sulfide is most commonly provided as n-hydrate, accommodating various laboratory and industrial needs with different packaging sizes and purity levels.

Other Information on Sodium Hydrogen Sulfide

1. Synthesis of Sodium Hydrogen Sulfide

Its synthesis can involve saturating sodium hydroxide solution with hydrogen sulfide or reacting sodium methoxide with hydrogen sulfide, catering to laboratory preparations.

2. Chemical Reaction of Sodium Hydrogen Sulfide

A reducing and corrosive agent, sodium hydrogen sulfide undergoes decomposition in air, yielding various sodium compounds and releasing hydrogen sulfide upon contact with acids. Its analysis often employs iodine reduction titration based on its reductive capability.

3. Regulatory Information on Sodium Hydrogen Sulfide

Identified as a hazardous substance, proper labeling, notification, and risk assessment are mandated for its handling, underscoring the importance of adhering to safety regulations.

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Lithium Sulfide

What Is Lithium Sulfide?

Lithium sulfide, with the chemical formula Li₂S, is known for being a colorless to white powder with a distinct rotten-egg odor. Nonflammable, it reacts with acids to produce sulfur dioxide and hydrogen sulfide gases. Soluble in water, it undergoes hydrolysis and is deliquescent, heating upon contact with water and forming an alkaline solution.

Uses of Lithium Sulfide

Significant for its role in next-generation rechargeable batteries, lithium sulfide is explored as a cathode material and solid electrolyte in all-solid-state lithium-sulfur batteries. These batteries, anticipated for use in electronic devices, electric vehicles, and aircraft, promise increased energy density and safety.

Properties of Lithium Sulfide

With a molecular weight of 45.95 and CAS number 12136-58-2, lithium sulfide melts between 900-975℃. Data on its flash point, boiling point, density, pH, or solubility are not readily available. Handling requires caution due to its sensitivity to light.

Other Information on Lithium Sulfide

1. Safety

Classified as toxic if ingested and causing skin and eye irritation, lithium sulfide demands careful handling despite not being categorized as corrosive under certain laws. It is, however, recognized as corrosive under other regulatory frameworks.

2. First Aid Measures

Emergency procedures include rinsing eyes and skin with water, moving to fresh air if inhaled, and seeking medical attention if swallowed.

3. Handling Instructions

Recommended practices include using local exhaust ventilation, providing safety facilities, and wearing appropriate protective equipment. Storage should be in light-shielded, sealed containers within a refrigerated environment.

4. Fire Precautions

Firefighting measures should account for the potential release of toxic gases, with firefighters equipped with personal protective gear.

5. Manufacturing Method

Lithium sulfide production involves heating lithium and sulfur, followed by reduction and further processing under stringent conditions or by reacting lithium hydroxide with hydrogen sulfide in non-protonic organic solvents.

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Urea Nitrate

What Is Urea Nitrate?

Urea nitrate, with the formula CH₅N₃O₄, is a urea complex salt formed from nitric acid and urea. It is known for producing a precipitate when reacted with nitric acid, identifiable by CAS number 124-47-0. Although it is explosive under heat and shock, it is relatively safe under standard conditions.

Uses of Urea Nitrate

Primarily, urea nitrate functions as an explosive sensitizer, explosive, desulfurizer, and organic reagent. It is a secondary explosive used in improvised explosive devices (IEDs) due to its synthesis ease from commonly produced fertilizer industry chemicals. Although its nitrogen content suggests potential as a fertilizer, its high acidity has limited this application. It also serves as an organic reagent in various chemical reactions.

Properties of Urea Nitrate

This compound is a white crystalline powder that decomposes at 152°C, releasing urea in aqueous solution and exhibiting acidity. It is soluble in hot water but insoluble in nitric acid, ether, chloroform, and benzene. Not hygroscopic by itself, its hygroscopicity increases when mixed with certain inorganic salts.

Types of Urea Nitrate

Marketed mainly for research and development as a wetted reagent to mitigate explosive risks, urea nitrate is available in laboratory-friendly quantities.

Other Information on Urea Nitrate

1. Chemical Reaction of Urea Nitrate

Highly reactive, urea nitrate can violently burn or explode upon heating or impact. It produces hazardous decomposition products and should be kept away from ignition sources.

2. Hazardousness of Urea Nitrate

Recognized as a hazardous substance, urea nitrate requires careful handling and personal protective equipment to mitigate risks of explosion, skin irritation, eye damage, and airway irritation.

3. Regulatory Information for Urea Nitrate

Urea nitrate’s explosive nature subjects it to strict regulatory controls under various safety laws, emphasizing the need for caution in its transport and handling.

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Magnesium Hydride

What Is Magnesium Hydride?

Magnesium hydride, represented by the chemical formula MgH₂, is a crystalline solid that ignites upon contact with water or moist air. It can absorb up to 7.6% hydrogen by weight, making it an attractive candidate for hydrogen storage due to its high absorption capacity and the abundance of magnesium on Earth. Hydrogen is released through the hydrolysis of magnesium hydride.

Uses of Magnesium Hydride

1. Hydrogen Storage Materials

At room temperature and pressure, magnesium hydride is stable and capable of storing large amounts of hydrogen, positioning it as a promising hydrogen storage material. Despite challenges related to its release temperature and rate, its abundant availability and established production process present low industrialization barriers.

2. Fuel Cell Vehicle (FCV)

Fuel cell vehicles, which emit only water as a byproduct, utilize magnesium hydride as a hydrogen carrier. Produced under high temperature and pressure, it can be stored in solid or paste form in cartridges, offering a lightweight alternative to traditional storage materials.

3. Civilian Applications

Beyond industrial uses, magnesium hydride finds applications in consumer products like hydrogenated water, hydrogen baths, bath salts, and beauty treatments.

Properties of Magnesium Hydride

With a molecular weight of 26.32 and a density of 1.45, magnesium hydride has no defined flash or boiling points and decomposes into metal oxides and hydrogen upon decomposition. It requires storage away from high temperatures, sunlight, and moisture.

Other Information on Magnesium Hydride

1. Safety

As a water-reactive flammable chemical, magnesium hydride poses risks of spontaneous ignition upon water contact and is an irritant to the skin and eyes. Disposal must adhere to regional and local regulations.

2. First Aid Measures

Eye and skin contacts require immediate rinsing and medical consultation if irritation persists. Ingestion necessitates mouth rinsing and medical intervention without inducing vomiting unless directed.

3. Handling Methods

Local exhaust ventilation and inert gas work environments are recommended to prevent fire risks from water or moisture contact. Personal protective equipment is essential for safe handling.

4. Storage

Magnesium hydride should be stored in a cool, well-ventilated place in containers purged with inert gas and shielded from light to avoid water contact and minimize hazard risks.

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Lithium Aluminum Hydride

What Is Lithium Aluminum Hydride?

Figure 1. Basic information on aluminum lithium hydride

Figure 1. Basic information on aluminum lithium hydride

Lithium aluminum hydride, represented by the chemical formula LiAlH4 and commonly known as LAH, is an inorganic compound with strong reducing properties.

Compared to sodium borohydride (NaBH4), another well-known reducing agent, lithium aluminum hydride has a stronger reducing power and can reduce carboxylic acids and amides.

Due to its high reactivity, lithium aluminum hydride easily ignites and reacts explosively with water, necessitating careful handling.

Uses of Lithium Aluminum Hydride

Lithium aluminum hydride has a strong reducing effect and is a reducing agent in organic chemistry.

For example, it is used to reduce esters, ketones, and aldehydes to alcohols; amines from amides, nitriles, and nitro compounds; and dehalogenated alkanes from halogenated compounds.

Due to its high reactivity, it is not used in large quantities but is often used in small-scale experiments.

Properties of Lithium Aluminum Hydride

Lithium aluminum hydride is a strong reducing agent in powder form. It is much stronger than the reducing agent NaBH4 because the Al-H bonds are weak compared to the B-H bonds.

When lithium aluminum hydride comes into contact with water, it reacts violently, producing hydrogen gas. Therefore, a dehydrating solvent such as diethyl ether is required for use.

It decomposes at 150 °C and has a molar mass of 37.954 g/mol and a density of 0.917 g/cm3.

Structure of Lithium Aluminum Hydride

Lithium aluminum hydride is a hydrogen compound of aluminum, comprising an ionic crystal of aluminum hydride ions (AlH4-) and lithium ions (Li+).

The crystal structure belongs to the monoclinic system, with AlH4- having a tetrahedral structure and an Al-H bond distance of approximately 1.55 Å in the crystal.

Other Information on Lithium Aluminum Hydride

1. Synthesis of Lithium Aluminum Hydride

Lithium aluminum hydride can be synthesized by the reaction of aluminum chloride (AlCl3) with lithium hydride (LiH). The yield by weight is 97%. The reaction mixture is dissolved in ether and filtered to remove the remaining solid lithium chloride (LiCl).

2. Decomposition of Lithium Aluminum Hydride

Figure 2. Decomposition of lithium aluminum hydride

Figure 2. Decomposition of lithium aluminum hydride

Lithium aluminum hydride is strongly basic and decomposes in a single reaction with a protic solvent such as alcohol.

At room temperature, lithium aluminum hydride is metastable.

When stored for long periods, especially when stored for extended periods, lithium aluminum hydride gradually decomposes into LiH and Li3AlH6. The presence of iron, titanium, vanadium, etc. accelerates the decomposition.

3. Inorganic Reaction of Lithium Aluminum Hydride

Lithium aluminum hydride reacts with sodium hydride in THF to form sodium aluminum hydride (NaAlH4). Similarly, potassium aluminum hydride (KAlH4) can be synthesized in 90% yield.

The reverse reaction of NaAlH4 and KAlH4 to lithium aluminum hydride also proceeds with LiCl using THF or diethyl ether as a solvent.

Otherwise, lithium aluminum hydride reacts with magnesium bromide (MgBr2) to magnesium aluminum hydride (Mg(AlH4)2).

4. Organic Reaction of Lithium Aluminum Hydride

Figure 3. Reaction mechanism of lithium aluminum hydride

Figure 3. Reaction mechanism of lithium aluminum hydride

Lithium aluminum hydride is highly reactive and can be a powerful reducing agent in organic chemistry. In particular, the reduction of esters and carboxylic acids to primary alcohols is widely known.

In this reaction, hydride ions (H-) react with the active center of organic compounds with low electron density by the inductive effect and mesomeric effect simultaneously with the decomposition of AlH4-. The reaction is called the inductive effect.

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Silver Hydroxide

What Is Silver Hydroxide?

Silver hydroxide, represented by the chemical formula AgOH, is a hydroxide compound of silver.

Silver (Ag) alone has a low ionization tendency, and it does not reduce the hydrogen ion H+ or dissolve in hydrochloric acid or dilute sulfuric acid. It is soluble only in highly oxidizing acids such as dilute nitric acid, concentrated nitric acid, and hot concentrated sulfuric acid.

It is obtained as a white precipitate by adding an alkaline solution like sodium hydroxide or ammonia water to an aqueous solution containing the silver (I) ion, Ag+, such as silver sulfate Ag2SO4 or silver nitrate AgNO3, and neutralizing the solution to approximately pH 8.5 or higher.

However, silver hydroxide is very thermally unstable, so it quickly decomposes and dehydrates to silver(I) oxide. Typically, hydrogen is produced when metals dissolve in acids, but this is not the case with silver.

In the presence of dilute or concentrated nitric acid, nitric oxide (NO) or nitrogen dioxide (NO2) is produced. Also, if the acid is hot concentrated sulfuric acid, sulfur dioxide SO2 is produced.

Uses of Silver Hydroxide

Silver hydroxide decomposes quickly to silver oxide Ag2O. When the solution containing that precipitate is made basic using excess ammonia, the silver amine complex, [Ag(NH3)2]+, is formed and dissolved.

When a compound with a formyl group, like aldehyde, is added to the solution and heated, silver ions are reduced and precipitate. This reaction is known as the silver mirror reaction because the deposited silver becomes uniform like a mirror.

Since the first half of the 19th century, it has been used in various industrial fields as a major silver plating method for surface plating of Dewar containers and for creating mirrors.

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goupille d’éjection

Qu’est-ce qu’une goupille d’éjection ?

Les goupilles d’éjection sont l’un des composants du moule utilisés dans le processus de moulage des pièces moulées sous pression en aluminium et des pièces en résine pour retirer le produit moulé du moule.

Lors du moulage à l’aide d’une matrice, le métal ou la résine en fusion est versé entre deux matrices, et le produit moulé est retiré une fois que le matériau a refroidi et durci. La goupille d’éjection démoule la pièce moulée en se déplaçant contre la pièce moulée, qui est collée au moule, et en l’éjectant hors du moule.

En d’autres termes, sans la goupille d’éjection, le produit ne peut pas être poussé hors du moule.

Utilisations des goupilles d’éjection

Les goupilles d’éjection sont utilisées dans le moulage à l’aide de matrices. Elles constituent un élément d’outillage nécessaire pour le moulage par injection de produits moulés sous pression en alliages d’aluminium, de magnésium, de fonte et d’autres métaux, ainsi que pour le moulage par injection de diverses pièces en plastique.

Les goupilles d’éjection sont généralement vendues en tant que produits standard. Les goupilles d’éjection rondes largement utilisées peuvent être sélectionnées en fonction du diamètre de l’arbre, de la longueur totale, du diamètre de la bride, de l’épaisseur de la bride et du matériau. Il existe également deux types de goupilles d’éjection : les goupilles rondes et les goupilles carrées.

Les goupilles rondes sont principalement utilisées pour les produits moulés à fond peu profond, semblables à des couvercles. Elles sont installées aux quatre coins, le plus près possible des nervures (protubérances et arêtes) et aux endroits où il est difficile de retirer le produit du moule, ce que l’on appelle la résistance au démoulage.

Les goupilles carrées, quant à elles, sont principalement utilisées pour les produits moulés à fond profond. Dans le cas des produits moulés en plastique, elles sont utilisées sur les bords du produit, où elles sont moins visibles, car la résine peut blanchir pendant l’extrusion.

Principe des goupilles d’éjection

Les goupilles d’éjection sont utilisées pour retirer un produit moulé collé au moule en le poussant, ce qui a pour effet de l’extraire du moule. Les moules sont généralement divisés en moules fixes et mobiles. Une fois que le moule est fermé et que le métal ou la résine est versé dans l’espace entre les deux moules, le moule mobile s’ouvre par glissement.

Lorsque le moule s’ouvre, le produit moulé reste collé au moule mobile. Le produit moulé est alors séparé du moule mobile par le mouvement de la goupille d’éjection, qui avait été encastrée dans le moule mobile et qui fait maintenant saillie du moule mobile.

La goupille d’éjection est fixée à la plaque d’éjection de la machine de moulage. La plaque d’éjection est poussée vers l’extérieur par un composant appelé tige d’éjection de la machine de moulage, qui éjecte alors la goupille d’éjection du moule.

Structure des goupilles d’éjection

Les goupilles d’éjection droites se composent d’une partie coulissante droite, d’une partie non coulissante et d’une partie à bride.

1. Partie coulissante

La partie coulissante est insérée dans le trou de montage du noyau et doit être usinée avec une grande précision et une bonne rugosité de surface en raison du mouvement de frottement à chaque tir. Si les dimensions circonférentielles de la goupille ne sont pas finies avec précision, du métal fondu ou de la résine peuvent pénétrer dans le jeu et provoquer des bavures.

2. Pièces non coulissantes

La partie non coulissante est la partie qui est reliée à la bride. Comme la bride a une forme en escalier à sa base, les contraintes sont concentrées à la base de la bride en raison des contraintes de compression et de flexion appliquées à la goupille. C’est pourquoi la base de la bride est recuite pour garantir la résistance à la concentration des contraintes.

Selon la forme du produit moulé, la rotation de la goupille d’éjection peut entraîner une déformation de la forme causée par des fluctuations de l’épaisseur de la paroi ou des dommages à la goupille d’éjection elle-même. Dans de tels cas, il est conseillé d’envisager l’usinage de la tête de la broche d’éjection pour l’empêcher de tourner. Plus précisément, de petites protubérances peuvent être placées sur la tête du goujon éjecteur, ou la tête peut être partiellement coupée.

Marques des goupilles d’éjection

Les marques des goupilles d’éjection sont généralement laissées sur les produits moulés après leur retrait du moule. Si ces marques sont directement visibles à l’œil nu, le produit peut être considéré comme présentant un défaut d’aspect. Dans ce cas, il est possible de régler le côté fixe sur la partie exposée extérieur et le côté mobile sur la partie non exposée de sorte que les repères des éjecteurs ne soient pas perceptibles.

Il est également efficace d’envisager l’utilisation d’une plaque de dévêtissage comme moyen d’éviter les marques des goupilles d’éjection.

Une autre méthode pour éliminer physiquement les marques d’éjecteurs consiste à utiliser un outil d’ébavurage tel qu’un couteau.

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Poulie à courroie plate

Qu’est-ce qu’une poulie à courroie plate ?

Une poulie à courroie plate est un composant cylindrique utilisé lorsqu’une courroie plate est utilisée pour transmettre une puissance de rotation.

Elle peut transmettre la puissance d’une poulie tournante à une autre poulie ou à un autre arbre par l’intermédiaire d’une courroie. Elle peut transmettre le mouvement rotatif d’un moteur à des pièces de machine et est utilisée pour une variété de mouvements rotatifs.

Les courroies plates sont des courroies dont la section transversale est plate et rectangulaire. Elle se caractérise par sa simplicité de construction et par le fait qu’elle peut être enlevée sans démonter la poulie. Elle est utilisée dans diverses machines depuis l’Antiquité.

Utilisations des poulies à courroie plate

En raison de leurs caractéristiques et de leur capacité de transmission efficace, les poulies à courroie plate sont utilisées dans une grande variété d’utilisations. Elles sont utilisées dans les cas suivants :

1. L’automobile

Le moteur d’une automobile est un moteur à combustion interne qui convertit l’énergie en mouvement de rotation. Les poulies à courroie plate sont parfois utilisées pour transférer la puissance du moteur à divers composants.

Une courroie plate fixée au vilebrequin du moteur transmet l’énergie à un compresseur ou à un générateur de climatisation. Cela permet au climatiseur de produire de l’air froid et de générer de l’électricité.

2. Climatisation

Dans le domaine du chauffage et du refroidissement, les poulies à courroie plate sont souvent utilisées pour entraîner les ventilateurs et les compresseurs des climatiseurs et des systèmes de chauffage. Cela permet la circulation de l’air et la régulation de la température. Une transmission efficace de la puissance est particulièrement importante dans les systèmes de chauffage et de refroidissement à grande échelle dans les locaux commerciaux et les usines.

3. Machines agricoles

Les faucheuses sont des appareils utilisés pour couper l’herbe et la végétation en transmettant la puissance du moteur aux lames et à la section de coupe. Des poulies à courroie plate peuvent être utilisées pour la transmission de la puissance. La capacité effective de transmission de puissance peut être utilisée pour faciliter les travaux agricoles.

Principe de la poulie à courroie plate

Le corps d’une poulie à courroie plate est une pièce métallique cylindrique. Il est généralement fabriqué en acier ou en aluminium et, si nécessaire, usiné pour augmenter sa résistance à l’usure et sa solidité. La poulie comporte souvent des saillies, appelées flasques, à ses deux extrémités.

Les flasques empêchent la courroie plate de se détacher de la poulie et empêchent la courroie de se déplacer sur le côté. Ceci est particulièrement important pour les poulies tournant à grande vitesse afin de maintenir la stabilité de la courroie.

Le trou au centre de la poulie est l’élément qui permet à la poulie de tourner à travers l’arbre. Le trou de l’arbre est cylindrique et conçu pour permettre une fixation correcte à l’arbre. La taille du trou de l’arbre est choisie pour assurer la compatibilité avec l’arbre.

Les courroies appliquées sur des poulies à courroie plate peuvent transmettre la rotation grâce aux forces de frottement agissant sur la courroie et la poulie. Dans ce cas, il est important de concevoir la courroie de manière à ce que l’angle de contact auquel la courroie est effectivement appliquée sur la poulie soit maximisé afin de transmettre la puissance de rotation de manière plus efficace.

Comment choisir une poulie à courroie plate

Lors du choix d’une poulie à courroie plate, il est important de tenir compte de plusieurs facteurs :

1. Matériau

Le matériau de la poulie pour courroie plate est choisi en fonction de sa résistance à l’usure et à la corrosion. L’acier et l’aluminium sont souvent utilisés comme matériaux courants.

L’acier présente une résistance et une durabilité élevées et convient donc pour les charges lourdes et les vitesses élevées. L’aluminium est léger et résistant à la corrosion, ce qui le rend avantageux pour les utilisations générales de transmission de puissance. La fonte est parfois utilisée et se caractérise par une excellente résistance à l’usure.

2. Dimensions

Les dimensions de la poulie sont sélectionnées en vérifiant le diamètre et la largeur. Les dimensions sont l’un des facteurs clés affectant la capacité de transmission de puissance et la vitesse de rotation.

Le diamètre de la poulie influence la tension de la courroie et l’efficacité de la transmission de puissance. Des poulies plus grandes peuvent réduire la contrainte de flexion de la courroie. La largeur des poulies garantit que la courroie se déplace avec précision à l’intérieur de la bride, ce qui accroît la stabilité de la transmission de puissance.

3. Méthode de montage

Lors du montage des poulies, il est important de vérifier la compatibilité avec la taille de l’arbre et la méthode de montage. En général, elles sont installées à l’aide d’une rainure de clavette.

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Engrenage à crémaillère

Qu’est-ce qu’un engrenage à crémaillère ?

Un engrenage à crémaillère est un engrenage de diamètre infini dont les dents de même forme sont régulièrement espacées sur une barre ou une plaque carrée ou ronde.

Ils sont utilisés en combinaison avec des pignons (engrenages de petit diamètre). Il s’agit d’une crémaillère et d’un pignon qui peut convertir un mouvement rotatif et linéaire dans les deux sens.

Une crémaillère peut être considérée comme une partie d’un engrenage dont le diamètre est infiniment grand.

Utilisations des engrenages à crémaillère

Les engrenages à crémaillère ne sont pas utilisés seuls, mais principalement en combinaison avec des engrenages à pignon, et leur utilisation se trouve dans les machines et les dispositifs où se produisent des mouvements rotatifs et linéaires.

Le mouvement linéaire du cylindre pneumatique est converti en mouvement rotatif au moyen d’une crémaillère et d’un pignon. Il existe également un mécanisme de direction à crémaillère pour les automobiles, qui convertit la rotation de l’arbre de direction en un mouvement linéaire des barres d’accouplement. Voici d’autres exemples typiques d’utilisation :

Mécanismes de mise au point pour l’équipement optique des télescopes et des microscopes.
Mécanismes de positionnement vertical pour les broches et les tables des perceuses.
Mécanismes de positionnement et de réglage des machines-outils.
Mécanisme de levage des ascenseurs de chantier.

Principe des engrenages à crémaillère

1. Dimensions et spécifications

Un engrenage à crémaillère est un engrenage de diamètre infini dont les dents sont disposées en ligne droite, sans notion de rapport de réduction et avec un rapport de réduction de 1. Les dimensions de base des engrenages à crémaillère sont spécifiées dans les normes suivantes en tant que crémaillères de référence standard.

Engrenages cylindriques – Profil de la dent de l’engrenage involu – Partie 1 : Profil de la dent de la crémaillère de référence standard

Désignation	Symbole	Formule de calcul	Description
Module	m	P/n	Taille des dents en millimètres
Pas	P	Nm	Distance entre les dents adjacentes sur la ligne de référence
Angle de pression	α	20° par exemple	Angle de la dent par rapport à la normale de la ligne de référence
Hauteur des extrémités des dents	ha	1.00m	Distance entre la ligne de référence et l’extrémité de la dent
Hauteur de l’origine de la dent	hf	1.25m	Distance entre la ligne de référence et le fond de la dent
Longueur de la dent	hp	2.25m	Distance entre le fond de la dent et la pointe de la dent
Nombre de dents	z	–	Nombre de dents
Coefficient de dislocation	x	–	Quantité de dislocation divisée par le module
Hauteur de la ligne de tangage	H	–	la hauteur de la ligne de tangage
Hauteur de la ligne de tangage	a	zm/2 + H + xm
Diamètre du cercle de référence	d	zm
Engrenages à Crémaillère	L	πmz	Distance parcourue par l’Engrenages à Crémaillère lors d’une révolution du pignon

2. Longueur

Il n’y a pas de limite théorique au nombre de dents d’un engrenage à crémaillère, mais plus il y a de dents et plus la longueur est grande, plus la flexion et la déformation sont importantes et plus la précision de fabrication est faible. De plus, la longueur qui peut être fabriquée est limitée par la machine à tailler les engrenages.

Par conséquent, pour les longs engrenages à crémaillère, les deux faces de la crémaillère sont usinées et plusieurs engrenages à crémaillère sont connectés de manière à ce que le pas des dents corresponde. La longueur totale des engrenages à crémaillère connectés n’est pas limitée, mais la longueur d’un seul engrenage à crémaillère est généralement d’environ 2,000mm.

Types d’engrenages à crémaillère

1. Classification selon la forme du profil de la dent

Il existe deux types de profil de denture pour les engrenages à crémaillère : les engrenages à crémaillère à denture droite et les engrenages à crémaillère à denture hélicoïdale (engrenages à crémaillère à denture en retrait).

Engrenages à Crémaillère à denture droite
Les flancs des dents sont perpendiculaires à la direction longitudinale de l’engrenage à crémaillère et les dents sont parallèles et régulièrement espacées. Ce type d’engrenage à crémaillère se caractérise par sa forme simple et sa facilité de production.

Engrenages à crémaillère (Lotus)
Les flancs des dents forment un angle (angle de torsion) par rapport à la direction longitudinale de l’engrenage à crémaillère et les dents sont parallèles et également espacées. Ils se caractérisent par leur grande résistance, leur excellent silence et leur aptitude à des vitesses élevées. Toutefois, une charge de poussée est appliquée en direction du centre axial du pignon, ce qui nécessite des contre-mesures.

Il est à noter que le pas des dents de l’engrenage à crémaillère et du pignon est identique. Alors que dans le cas des engrenages hélicoïdaux, les dents de l’engrenage à crémaillère et du pignon doivent avoir le même angle de torsion et des directions de torsion opposées.

2. Classification selon la forme de la section transversale

Les sections transversales typiques des engrenages à crémaillère sont rectangulaires (barres carrées) et circulaires (barres rondes).

3. Classification selon le matériau

Les matériaux typiques utilisés pour les engrenages à crémaillère sont les suivants, qui peuvent être traités thermiquement en fonction de leur résistance et de leurs propriétés :

Aciers au carbone pour la construction de machines, par exemple S45C.
Aciers alliés pour la construction de machines Aciers faiblement alliés pour la construction de machines, par exemple SCM415, SCM440.
Tiges en acier inoxydable SUS304, etc.
Matériaux en résine tels que le polyacétal (POM) et le MC901 (plastiques techniques).
Barres en cuivre et alliages de cuivre, C3604 (laiton de décolletage), etc.

4. Autres

En plus de ce qui précède, il existe également des moteurs linéaires, où le moteur est fixé à une tête linéaire avec une crémaillère et un pignon et un réducteur pré-assemblés.

Autres informations sur les Engrenages à Crémaillère

Caractéristiques de la crémaillère et du pignon

Avantages

Capable de gérer de longues courses.
Les modules peuvent être changés pour s’adapter à des charges plus importantes.
Peut être utilisé pour le transport à grande vitesse.
Peut être modifié en termes de matériau, de rectification ou de durcissement, de forme pour s’adapter à une variété d’applications.

Inconvénients

Soumis à des charges élevées (forces de frottement).
Tendance à être bruyant.
Le jeu ne peut être évité.

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Druckminderer

Was ist ein Druckminderer?

Druckminderer sind, wie der Name schon sagt, Regelventile (Ventile), die den Druck einer bestimmten Flüssigkeit reduzieren; sie verringern den Druck der von der Primärseite strömenden Flüssigkeit und halten einen konstanten Druck auf der Sekundärseite aufrecht.

Dies trägt dazu bei, Pulsationen in der Flüssigkeit zu verringern und Wasserschläge zu reduzieren. Natürlich werden sie auch eingesetzt, um einen für den Verwendungszweck zu hohen Versorgungsdruck auf einen geeigneten Druck zu reduzieren.

Wenn die Flüssigkeit durch den Ventilkegel und den Sitz im Druckminderer strömt, wird sie zusammengepresst, wodurch ein Widerstand und ein Druckverlust entsteht. Dieser Druckverlust wird genutzt, um den Druck zu reduzieren und den Druck einzustellen.

Anwendungen von Druckminderern

Druckminderer werden im täglichen Leben eingesetzt, sind aber nicht immer sichtbar. Beispiele für die Verwendung sind die Primärseite von Rohren und Tanks, die Primärseite von Wasserhähnen und Dampfgeräten.

Wenn der Druck hoch genug ist, um in einen Tank oder ein anderes Gerät einzudringen, besteht die Gefahr eines Bruchs. Dies kann durch den Einbau von Druckminderern verhindert werden. Wenn der täglich benutzte Wasserhahn direkt mit Hochdruckwasser versorgt wird, spritzt das Wasser beim Aufdrehen des Hahns mit großer Kraft heraus, so dass man sich nicht mehr die Hände waschen kann. Außerdem kann die Energie des Hochdruckdampfes nicht vollständig genutzt werden, was zu einem großen Energieverlust führt, oder das Wasser ist zu heiß und kann das Produkt an der Verwendungsstelle schmelzen oder verformen.

Merkmale von Druckminderern

Es gibt zwei Arten von Druckminderern: direkt wirkende und vorgesteuerte Ventile. Direktwirkende Ventile werden für kleine bis mittlere Durchflussmengen eingesetzt, während vorgesteuerte Ventile für hohe Durchflussmengen verwendet werden.

Direktwirkende Ventile regulieren und halten den Druck aufrecht, indem sie den Flüssigkeitsdruck gegen eine Feder im Inneren des Ventils ausgleichen. Die Kraft auf die Feder kann durch Betätigung der Einstellschraube des Ventils eingestellt werden. Der Flüssigkeitsdruck, der durch den Ventilkegel fließt, drückt die Feder durch die Membrane zurück, und der Sekundärdruck wird im Gleichgewicht zwischen diesen Kräften gehalten. Das vorgesteuerte System verwendet zwei unterschiedlich große Druckminderer, um den Druck zu regeln und aufrechtzuerhalten: Der Druck der Sekundärflüssigkeit wird von dem kleineren Druckminderer erfasst, der wiederum den größeren Druckminderer betätigt.

Direkt wirkende Systeme haben einen einfachen inneren Aufbau und zeichnen sich durch relativ wenige Ausfälle aus. Sie weisen außerdem eine geringe Pulsation auf und benötigen für den Betrieb kein Druckdifferential. Sie eignen sich jedoch nicht für Standorte mit großem Versatz und großen Durchflussschwankungen.

Vorgesteuerte Systeme haben eine komplexe interne Struktur und können schon bei geringen Mengen an Verunreinigungen ausfallen. Sie benötigen für ihren Betrieb ein Druckdifferential. Sie haben jedoch einen kleinen Versatz und können große Durchflussmengen bewältigen. Außerdem ist der Regelbereich (Verhältnis zwischen dem minimalen und dem maximalen Durchfluss, der durch das Ventil eingestellt werden kann) groß.