הכליבה. מה צריך לעשות כדי לשלוט בה

הכליבה. כשאתה לא צריך אותה, דווקא אז התנועה “נתקעת” ומקרטעת. וכשאתה מחפש את הכליבה, יש לך החלקה וזחילה. איך שולטים בכליבה ורותמים אותה לטובתנו. במאמרון שלפניכם יש צוהר קטן לאפקט הכליבה, וכלל אצבע לשליטה בו. מוזמנים לקרוא ליישם ולשתף.

אפקט הקליבה

ותחילה קצת עברית: כליבה או קליבה? מה נכון?

האקדמיה ללשון העברית וגם מילון בן יהודה הישן שלי, מכירים רק כליבה (אולי מלשון כלוב) ואינם מכירים קליבה. במרחבי המרשתת, משתמשים בשתי הצורות. תחליטו אתם מה מוצא חן בעיניכם.

כליבה יכולה לקרות בכל מקום שאנחנו מתכננים תנועה של עגלה על מוט מוביל.
דוגמא מחיי היום יום, היא דלת הזזה בארונות, חלונות ותריסים, שהם גבוהים וצרים. אם לא מבצעים את התנועה בזהירות, הדלת נתקעת. אם לא מושכים או דוחפים במקום הנכון, התנועה מקרטעת.
אך יש גם דוגמאות לשימוש בתופעת הכליבה, למשל: בכליבת הנגרים, באקדח הסיליקון:

אקדח סיליקון

או בצעצוע הציפור:

אפקט הכליבה בצעצוע

בכל פעם שהציפור נוקרת במוט היא יורדת מדרגה. הציפור עולה ויורדת (מתנדנדת) על הקפיץ. בכל פעם שהיא מגיעה למעלה, משתחררת נעילת הקליבה, המערכת גולשת במורד המוט, הכליבה מתחדשת, הקפיץ שוב מתכופף כלפי מטה, נדרך, הציפור משנה כיוון תנועה כלפי מעלה וחוזר חלילה עד שתגיע לתחתית המוט.
האם אנחנו יכולים לשלוט באפקט הכליבה?
ובכן,
חישובי הקליבה

קבלנו כלל מעניין:
1.  האפקט אינו תלוי בכוח (שיוצר את המומנט).
2. אם מקדם החיכוך יהיה 0.3 (מה שנכון להרבה מקרים), נקבל שכדי להמנע מכליבה, אורך ההובלה צריך שיהיה לפחות כמו הקוטר.
ומכאן כלל האצבע: אורך ההובלה פעמים (או אף שלוש פעמים) הקוטר כדי להמנע מכליבה.

כדי לקבל כליבה, יש להקטין את האורך h עד כדי פחות מהקוטר (בד”כ פחות מחצי הקוטר).
הרחקת הכוח האקסיאלי, מציר הכליבה תעזור לאפקט הכליבה.
ככל שיתקרב, הכוח F, לציר המוביל, כן תהיה התנועה חלקה יותר. ואם נצליח שהכוח יפעל בציר המוביל, לא תתרחש כליבה, אפילו אם אורך ההובלה (h) יהיה קטן ביותר  (והיחס h ל d שואף לאפס).

לסכומו של דבר

  • הכליבה היא כאב ראש כפול: כשצריך אותה היא לא פועלת, כשלא צריך אותה היא מופיעה. ממש כמו בן דודה החיכוך (ראה המאמר על החיכוך).

  • אם שומרים על כלל האצבע: הגובה ביחס לקוטר (למפתח) בין פעמים או שלוש- כדי למנוע כליבה. היחס קטן מחצי כדי לייצר כליבה.

עכשיו תורכם 

 עד עכשיו הצגתי בפניכם את בעיית הכליבה שעלולה להפריע לפעולתה התקינה של המערכת שתכננו. עתה הבמה כולה שלכם. מה תוכלו להוסיף מניסיונכם? באיזו בעיית כליבה נתקלתם אתם? אנא שתפו אותנו פה למטה, בתגובות (כדי שכולנו נלמד ונצמח ביחד).

הצעד הבא שלכם להצלחה 

אהבתם? שתפו את המאמר עם חברים וקולגות. רוצים לקבל ממני עוד הרבה טיפים מועילים, עקרונות מנחים והדרכה מעשית בנושאים שונים ומגוונים בהנדסת מכונות? במיוחד בשבילכם כתבתי את מדריך הבזק “הנדסה בחקירה” ובו ניתוח עומק של 7 כשלי תכנון בסיסיים שהובילו לאסונות ענק. להורדת המדריך במתנה ממני ולגמרי בחינם – לוחצים כאן.

ושהכליבה תהיה בשליטה

אודות משה קלמן

אינג' משה קלמן, בוגר לימודי הנדסת מכונות בטכניון במגמת אנרגיה, ובעל תואר שני במנהל עסקים, מהאוניברסיטה העברית בירושלים, מביא אתו ניסיון עשיר של כ-40 שנה בתחומי הנדסה שונים ומגוונים. את הניסיון העצום שצבר, יצק לתוך מגוון תכניות הדרכה למהנדסים בהתאמה לצורכי הארגון.

להורדה בחינם של מדריך הבזק "הנדסה בחקירה" שבו אסף דוגמאות של כשלים קטסטרופליים שנבעו מהזנחה של עקרונות הנדסיים בסיסים – לחצו על הקישור "כן, אני רוצה ללמוד מניסיונם של אחרים"

13 תגובות

  1. מורג הגב

    הי משה תודה רבה על המאמר חבל שהכתב בחישוב מטושטש ולא ברור מה הפרמטרים שרשמת שם ואיך דרכם הגעת לכלל אצבע.

    • משה קלמן הגב

      תודה מורג.
      אצלי (במחשב ובשני מסכים אחרים) הכתוב חד ואפשר להגדיל ועדין ברור.
      תנסה להכנס למאמר שבאתר ממחשב אחר. אם עדין לא ברור, שלח לי צילום מסך בבקשה (למייל שלי ישירות) ואשלח לך בחוזר צילום של הפרמטרים המטושטשים.

  2. אורי מפר הגב

    שלום,
    מדוע בחרת את מרחק הפעל הכח החיצוני להיות בדיוק במידת הקוטר של המוט?
    תודה.

    • משה קלמן הגב

      שאלה טובה, אורי. תודה.
      זה שרירותי לגמרי. יכולתי לבחור גם 2D או 3D (לבטא את הזרוע בעזרת D עזר לי להפטר מה D באיבר במשואה, ולפשט את ההסבר).
      אתה יכול לשחק במשואות ולגלות שככל שזרוע הפעלת הכוח גדולה יותר, אתה יכול להשתמש ב H קטן יותר. וזה מתאים למה שאנחנו יודעים מנסיון חיינו.

  3. אולגה הגב

    תודה, משה. בהמשך לענין הכ/קליבה – כיצד אומרים כליבה באנגלית?

  4. דור הגב

    משה, היתה פה המון השקעה מבחינתך אבל השירטוט לא ברור וגם כתב היד וזה מאוד מקשה על הבנת הנושא. תנסה בבקשה לעבור להקלדה.
    תודה

  5. אלעד הגב

    שלום משה, אני רוצה לציין שכאשר מבצעים הובלה על שני צירים ורוצים להמנע מכליבה, יש לחשב את אורך ההובלה שיהיה ארוך יותר משני הקטרים+ המרחק שביניהם. כלומר יש לחשב את d כאילו מדובר בקוטר של ציר גדול. כמובן שבמשוואות אפשר לראות את הביטוי של זה. תודה רבה על האתר והמאמרים היפים.

  6. אייל הגב

    שלום משה,

    תודה רבה על המאמר המושקע. האם תוכל להראות את ניתוח הכוחות והמומנטים עבור הובלה בשני צירים מקבילים?

    • משה קלמן הגב

      אייל,
      תודה על תגובתך.
      הנתוח יהיה אותו הניתוח. תסתכל על שני הצירים (נניח מוטות) כאילו היו מובילים בין הצירים והצד החיצוני של הצירים אינו משתתף בחגיגה. המרחק הפנימי בין הצירים יהיה: d שבמאמר. כל השאר, כעת, זהה למאמר.
      עם שני צירים ו 4 מסבים יש בעיה קשה של דיוק, והמנעות מנעילה, לא בגלל כליבה, אלא בגלל צימצום או התרחבות המרחק בין הצירים, או סטיה של הצירים מהמישור בו הם חייבים להיות. בפועל, שני צירים הם “הגדרת יתר” ויש צורך בכיוון בעת ההרכבה.
      מקוה שההסבר ברור. אם יש עדין שאלות, תפנה אלי שוב.
      בהצלחה
      משה

  7. אריק יודלא הגב

    הי משה,
    ניתוח יפה, ברור ומובן שבו ניתקלתי באקראי (בסה”כ רציתי לבדוק אינטרנטית אם אומרים כליבה או קליבה והגעתי אליו).

השארת תגובה