نير اسكتلندي

آلية الوصلة الاسكتلندية (المعروفة أيضًا بآلية الوصلة المشقوقة ^{[ 1 ]} ) هي آلية حركة ترددية تحول الحركة الخطية للمنزلق إلى حركة دورانية أو العكس. يرتبط المكبس أو أي جزء ترددي آخر مباشرةً بوصلة منزلقة ذات شق يتعشق مع دبوس على الجزء الدوار. عند ثبات سرعة الدوران ، يكون موقع المكبس مع الزمن حركة توافقية بسيطة ، أي موجة جيبية ذات سعة وتردد ثابتين.

يُستخدم هذا الإعداد بشكل شائع في مشغلات صمامات التحكم في خطوط أنابيب النفط والغاز ذات الضغط العالي .

على الرغم من أنها ليست من آلات تشكيل المعادن الشائعة في الوقت الحاضر، إلا أن آلات التشكيل البدائية يمكنها استخدام نير سكوتش. وتستخدم جميعها تقريبًا وصلة ويتوورث ، التي توفر شوط قطع أمامي بطيء وعودة أسرع.

وقد تم استخدامه في العديد من محركات الاحتراق الداخلي، مثل محرك بورك ، ومحرك سيتك، والعديد من محركات الهواء الساخن ومحركات البخار .

يُستخدم مصطلح "الوصلة الاسكتلندية" عندما يكون طول الفتحة في الوصلة أقصر من قطر الدائرة التي يشكلها دبوس المرفق . على سبيل المثال، قد تحتوي القضبان الجانبية للقاطرة على وصلات اسكتلندية للسماح بالحركة الرأسية لمحاور القيادة الوسيطة . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يتم استخدام ما هو في الأساس نير سكوتش في آلة التنبؤ بالمد والجزر رقم 2 لتوليد حركة جيبية (وظائف جيبية).

في ظل ظروف هندسية مثالية، تُطبَّق القوة مباشرةً على خط حركة المجموعة. وتؤدي الحركة الجيبية، والسرعة الجيبية التمامية، والتسارع الجيبي (بافتراض ثبات السرعة الزاوية) إلى تشغيل أكثر سلاسة. كما أن زيادة نسبة الوقت الذي يقضيه المحرك عند النقطة الميتة العليا (فترة التوقف) تُحسِّن الكفاءة النظرية للمحرك في دورات الاحتراق ذات الحجم الثابت. ^{[ 4 ]} ويسمح ذلك بالاستغناء عن الوصلات التي تُستخدم عادةً بواسطة مسمار المعصم ، والحدّ من تآكل جوانب المكبس وتآكل الأسطوانة، حيث يتم تخفيف الحمل الجانبي على المكبس الناتج عن جيب زاوية ذراع التوصيل . وكلما زادت المسافة بين المكبس والوصلة، قلّ التآكل، ولكن زادت القصور الذاتي، مما يجعل هذه الزيادة في طول ذراع المكبس مناسبة عمليًا فقط للتطبيقات ذات عدد دورات منخفض في الدقيقة (ولكن عزم دوران أعلى). ^{[ 5 ] [ 6 ]}

لا يُستخدم نظام الوصلة الاسكتلندية في معظم محركات الاحتراق الداخلي نظرًا للتآكل السريع للفتحة الموجودة فيه نتيجة الاحتكاك الانزلاقي وضغوط التلامس العالية . ويتم التخفيف من هذا التآكل باستخدام كتلة انزلاقية بين عمود المرفق والفتحة الموجودة في قضيب المكبس. كما أن زيادة فقد الحرارة أثناء الاحتراق نتيجةً لطول فترة التوقف عند النقطة الميتة العليا تُقلل من أي تحسينات في احتراق الحجم الثابت في المحركات الحقيقية. ^{[ 4 ]} في تطبيقات المحركات، تُقضى نسبة أقل من الوقت عند النقطة الميتة السفلى مقارنةً بآلية المكبس وعمود المرفق التقليدية، مما يُقلل من زمن التفريغ في محركات الشوطين . وقد أظهرت التجارب أن طول فترة التوقف لا يُجدي نفعًا مع محركات دورة أوتو ذات احتراق الحجم الثابت . ^{[ 4 ]} قد تكون المكاسب أكثر وضوحًا في محركات الاحتراق الداخلي التي تستخدم دورة الحقن المباشر الطبقي (الديزل أو ما شابه) لتقليل فقد الحرارة. ^{[ 7 ]}

تم تسجيل براءة اختراع نير سكوتش المحسن، مع وسيلة لامتصاص الدفع الجانبي، في عام 1978 بواسطة ويليام إل. كارلسون الابن، براءة الاختراع الأمريكية رقم 4,075,898 . ^{[ 8 ]}

• معهد بروك للدراسات المتقدمة: سكوتش يوك
• " مقارنة آليات الكرنك/المنزلق البسيطة وآليات النير الاسكتلندي " بقلم فريد كلينجنر، مشروع عروض وولفرام التوضيحية ؛ عرض توضيحي نشط.