Войти
Связь Ватта: точка P следует за лемнискатой, перемещаясь почти вертикально на некотором участке своего пути. 
Нарисованная от руки диаграмма Джеймса Ватта (1808 г.) в письме к своему сыну, описывающая, как он пришел к дизайну. Связь Ватта (также известная как параллельная связь) представляет собой тип механической связи, изобретенной Джеймсом Ваттом, в которой центральная движущаяся точка связи вынуждена перемещаться по почти прямой линии. Он был описан в описании патента Ватта 1784 года на паровой двигатель Ватта.
Сегодня он используется в автомобильных подвесках, позволяя оси транспортного средства перемещаться вертикально, предотвращая боковое движение.
Тяга Ватта состоит из трех стержней, скрепленных вместе в цепочку. Цепочка стержней состоит из двух концевых стержней и среднего стержня. Средний стержень прикреплен болтами на каждом из своих концов к одному из концов каждого внешнего стержня. Две внешние планки имеют одинаковую длину и длиннее средней полосы. Три стержня могут вращаться вокруг двух болтов. Внешние концы длинных стержней фиксируются на месте относительно друг друга, но в остальном три стержня могут свободно вращаться вокруг двух соединений, где они встречаются.
В анализе сцепления между внешними конечными точками соединяется воображаемая полоса фиксированной длины. Таким образом, рычажный механизм Ватта является примером рычажного механизма с четырьмя стержнями.
Рисунок 9 из заявки на патент Джеймса Ватта (верхняя левая часть), показывающий прямолинейное соединение. Его происхождение содержится в письме, которое Ватт написал Мэтью Бултону в июне 1784 года.
Я получил представление о способе заставить шток поршня двигаться вверх и вниз перпендикулярно, просто прикрепив его к куску железа на балке, без цепей или перпендикулярных направляющих [...] и один из самых гениальных простых элементов механики я изобрел.
Этот тип связи является одним из нескольких типов, описанных в описании патента Ватта от 28 апреля 1784 года. Однако в своем письме Бултону он фактически описывал развитие связи, которая не была включена в патент. Немного более поздняя конструкция, названная рычажным механизмом параллельного движения, привела к более удобной и компактной конструкции, которая фактически использовалась в его поршневых и роторно- балочных двигателях.
Контекст новаторства Ватта описал К.Г. Гибсон:
Эта связь не создает истинно прямолинейного движения, и действительно, Ватт не утверждал, что это было так. Скорее, он очерчивает кривую Ватта, кривую в форме лемнискаты или восьмерки; когда длина его стержней и его основание выбраны так, чтобы образовать перекрещенный квадрат, он прослеживает лемнискату Бернулли. В письме Бултону от 11 сентября 1784 года Ватт описывает связь следующим образом.
Выпуклости дуг, лежащих в противоположных направлениях, есть определенная точка в соединительном рычаге, которая имеет очень мало заметных отклонений от прямой линии.
Хотя связь Peaucellier-Lipkin, инверсия Харта и другие механизмы прямой линии генерируют истинное прямолинейное движение, связь Watt имеет преимущество гораздо большей простоты, чем эти другие связи. В этом отношении он похож на чебышевскую связь, другую связь, которая производит приблизительно прямолинейное движение; однако в случае связи Ватта движение перпендикулярно линии между двумя ее конечными точками, тогда как в случае связи Чебышева движение параллельно этой линии.
В более ранних двигателях с балкой одинарного действия использовалась цепь для соединения поршня с балкой, и она удовлетворительно работала для откачки воды из шахт и т. Д. Однако для вращательного движения рычажный механизм, работающий как на сжатие, так и на растяжение, обеспечивает лучшую конструкцию и позволяет цилиндр двойного действия. Такой двигатель включает поршень, на который попеременно с двух сторон действует пар, что увеличивает его мощность вдвое. Связь, фактически использовавшаяся Ваттом (также изобретенная им) в его более поздних двигателях с роторно-лучевой головкой, была названа рычажным механизмом параллельного движения, развитием «рычажного механизма Ватта», но использующим тот же принцип. Поршень двигателя прикреплен к центральной точке рычажного механизма, что позволяет ему воздействовать на две внешние балки рычажного механизма как путем толкания, так и тяги. Почти линейное движение рычажного механизма позволяет этому типу двигателя использовать жесткое соединение с поршнем, не вызывая заедания поршня в содержащем его цилиндре. Эта конфигурация также приводит к более плавному движению балки, чем двигатель простого действия, что упрощает преобразование ее возвратно-поступательного движения во вращение.
Пример рычажного механизма Ватта можно найти на штоке поршня высокого и среднего давления двигателей 1865 Crossness. В этих двигателях в штоке поршня низкого давления используется более обычное соединение с параллельным перемещением, но шток высокого и среднего давления не соединяется с концом балки, поэтому нет необходимости в экономии места.
Автомобильная подвеска с рычажным механизмом Ватта 
Тяга Ватта в подвеске Ford Ranger EV 1998 года 
Подвеска навески Ватта Тяга Ватта используется в задней оси некоторых автомобильных подвесок в качестве усовершенствования тяги Панара, которая была разработана в начале двадцатого века. Оба метода предназначены для предотвращения относительного бокового смещения оси и кузова автомобиля. Рычажный механизм Уатта гораздо более приближен к вертикальному прямолинейному движению, и он делает это, последовательно располагая центр оси на продольной центральной линии транспортного средства, а не к одной стороне транспортного средства, как это было бы в случае, если бы была простая тяга Панара. использовал.
Он состоит из двух горизонтальных стержней равной длины, установленных с каждой стороны шасси. Между этими двумя стержнями соединена короткая вертикальная перемычка. Центр этого короткого вертикального стержня - точка, ограниченная прямолинейным движением - прикреплен к центру оси. Все точки поворота могут свободно вращаться в вертикальной плоскости.
В некотором смысле рычажный механизм Ватта можно рассматривать как две тяги Панара, установленные друг напротив друга. В конструкции Ватта, однако, противоположные изогнутые движения, создаваемые поворотными стержнями Панара, в значительной степени уравновешивают друг друга в короткой вертикальной вращающейся планке.
Тяга может быть перевернута, и в этом случае центр P прикреплен к кузову, а L1 и L3 - к оси. Это уменьшает неподрессоренную массу и немного изменяет кинематику. Такое расположение использовалось на австралийских суперкарах V8 до конца сезона 2012 года.
Тяга Ватта также может использоваться для предотвращения перемещения оси в продольном направлении автомобиля. Это приложение включает в себя два рычага Watt с каждой стороны оси, установленных параллельно направлению движения, но в гоночных системах подвески чаще встречается только одно рычажное соединение с 4 стержнями.
