Aké mechanizmy sa používajú v moderných autách. Strojové mechanizmy

RÝPADLÁ

Hlavným účelom rýpadiel je hĺbenie a premiestňovanie pôdy pomocou lyžice alebo kontinuálneho mechanizmu (reťazového alebo rotačného). Na základe toho sa rýpadlá delia na rýpadlá s jednou lyžicou, prerušované a priebežné.

Jednolopatkové sú zasa konštrukčne univerzálne pre zemné práce a lomy na ťažbu.

Hlavnými časťami stavebných rýpadiel sú podvozok (kolesový alebo pásový), točňa s elektrocentrálou a vymeniteľné pracovné zariadenia. Jednolopatkové rýpadlá sú klasifikované podľa nasledujúcich kritérií:

- podľa druhu pracovného prostriedku - na kĺbové (obr. 1) a teleskopické (obr. 2);

- podľa typu podvozku - pre pásové (obr. 3) a pneumatické kolesá (obr. 4);

- podľa konštrukcie zavesenia pracovného prostriedku - na hydraulických valcoch (tuhé zavesenie - obr. 5) a blokoch lanových kladiek (pružné zavesenie - obr. 3, 4);

- podľa vyhotovenia otočného ústrojenstva - do plného otáčania (obr. 3, 4) a čiastočného otáčania (obr. 6);

- podľa druhu pohonu - jednomotorový a viacmotorový, pričom môže ísť o mechanické aj elektrické pohony.

Obrázok 1.: 1 - točňa; 2 - podvozok; 3 - podpera, 4 - točňa; 5 - motor; 6, 8, 9 - hydraulické pohony; 10 - rukoväť; 11 - vedro (rypadlo); 12 - radlica dozéra; 13 - kabína vodiča

Obrázok 2.: 1 - točňa; 2 - podvozok; 3 - podpera; 4 - otočný tanier; 5 - teleskopický výložník; 6 - hydraulické valce; 7 - vedro (rypadlo); 8 - kabína vodiča

Obrázok 3.: 1 - točňa; 2 - dvojnohý stojan; 3 - kábel na zdvíhanie výložníka; 4 - predný stĺpik; 5 - rukoväť; 6 - kabína; 7 - zdvíhacie káble; 8 - šípka; 9 - húsenicový podvozok; 10 - vedro (rypadlo); 11 - trakčný kábel; 12 - otočný tanier

Obrázok 4.: 1 - točňa; 2 - vedro (rypadlo); 3 - stojan; 4 - zdvíhacie lano výložníka; 5 - recepcia; 6 - kabína vodiča; 7 - zdvíhacie káble; 8 - šípka; 9 - rukoväť; 10 - podvozok; 11 - trakčný kábel; 12 - otočný tanier

Obrázok 5.: 1 - húsenicový podvozok; 2 - os otočného taniera; 3 - kabína vodiča; 4 - otočný tanier; 5 - vedierko (rovná lopata); 6, 8, 9 - hydraulické pohony; 7 - šípka; 11 - rukoväť

Obrázok 6.: 1 - čepeľ; 2 - hydraulický pohon lopatky; 3 - motor; 4 - rotačný stĺp; 5, 6, 7 - hydraulické valce; 8 - ťah; 9 - zjednotené vedierko; 10 - rukoväť; 11 - šípka; 12 - hydraulické valce podpier; 13 - podpery; 14 - hviezdy; 15 - objímka-valčeková reťaz; 16 - hydraulické valce otočného mechanizmu; 17 - rám

Rýpadlá s pružným zavesením pracovných prostriedkov (lanové kladkostroje) sa delia na s pracovným zariadením s prednou lopatou (obr. 7) a na rýpadlá s podkopovým zariadením (obr. 8). Výber konkrétnej úpravy rýpadla závisí od povahy vykonávanej práce, jej vlastností a správna definícia (klasifikácia) potrebného stroja v tomto prípade znamená veľa.

Obrázok 7.: 1 - šípka; 2 - rukoväť; 3 - vedierko; 4, 5, 6 - hydraulické pohony; h až - hĺbka kopania; R to - polomer kopania; H in - výška vykládky; R in - polomer zdvíhania lyžice

Obrázok 8.: 1 - šípka; 2, 3, 8 - hydraulické pohony; 4 - vedro (rypadlo); 5 - rukoväť; 6 - kompozitné koleno šípu; 7 - ťah; 9 - medziľahlá vložka; H to - hĺbka kopania; R to - polomer kopania; H in - výška vykládky; R in - polomer zdvíhania lyžice

Okrem klasifikácie rýpadiel treba dobre poznať aj ich indexovanie, aby nedošlo k chybe v prevádzkových schopnostiach stroja. K tomu nám pomôže obr. 9. Prvé písmená budú vždy označovať klasifikáciu – v tomto prípade: EO (jednolopatové rýpadlo). Nasledujú štyri hlavné čísla indexu: veľkostná skupina rýpadla, podvozok (typ), prevedenie pracovného závesu a sériové číslo konkrétneho stroja. Obrázok poskytuje podrobný prepis štyroch hlavných číslic indexu, ale v niektorých bodoch je potrebné všetko zastaviť.

Obrázok 9

Pre každú veľkostnú skupinu sa zvyčajne uvádza niekoľko kapacít lyžíc - hlavné a vymeniteľné veľkokapacitné lyžice, navyše pre druhú sú k dispozícii menšie lineárne parametre a slabšie pôdy ako pri práci s hlavnou lyžicou. Za hlavnú lyžicu sa považuje tá, s ktorou môže rýpadlo rozvíjať zeminu kategórie IV pri maximálnych lineárnych prevádzkových parametroch (hĺbka a polomer kopania, polomer a výška vykládky atď.).

Kapacita hlavných lyžíc rýpadiel je: pre 2. veľkostnú skupinu - 0,25-0,28 m 3; 3. - 0,40-0,65 m 3; 4. - 0,65-1,00 m 3; 5. - 1,00-1,60 m 3; 6. - 1,60-2,50 m 3; 7. - 2,50-4,00 m 3.

Typ podvozku je označený číslami od 1 do 9: 1 - húsenica (G); 2 - húsenica rozšírená (GU); 3 - pneumatické koleso (P); 4 - špeciálny podvozok automobilového typu (SSh); 5 - podvozok nákladného automobilu (A); 6 - podvozok sériového ťahača (Tr); 7 - podvozok prívesu (PR); 8, 9 - rezerva. Konštrukcia pracovného zariadenia je označená číslami: 1 (s pružným zavesením), 2 (s pevným zavesením), 3 (teleskopické). Posledná číslica indexu znamená sériové číslo modelu rýpadla. Prvé z dodatočných písmen za digitálnym indexom (A, B, C atď.) znamená sériovú modernizáciu tohto stroja, ďalšie - typ špeciálnej klimatickej úpravy (C alebo HL - severná, T - tropická, TV - pre prevádzku vo vlhkých trópoch) . Napríklad index EO-5123KhL je dešifrovaný takto: univerzálne rýpadlo s jednou lyžicou, 5. veľkostná skupina, na pásovom podvozku, s pevným zavesením pracovného zariadenia, tretí model v severnej verzii. Rýpadlo je vybavené hlavnou lyžicou s objemom 1,0 m 3 zodpovedajúcou 5. veľkostnej skupine a vymeniteľnými lyžicami s objemom 1,25 a 1,6 m 3 .

Okrem uvedených prídavných zariadení môžu byť rýpadlá s lanovými kladkami vybavené závesom vlečného lana (obr. 10, fragment "A"), žeriavovým zariadením (fragment "B"), grejdrovým zariadením (fragment "C").

Obrázok 10.: A - zariadenie so závesom vlečného lana; B - vybavenie žeriavovým zariadením; B - vybavenie grejdrovým zariadením

Rýpadlá s pevným zavesením pracovného zariadenia (na hydraulických valcoch) môžu byť vybavené hydraulickými kladivami (obr. 11). Hydraulické kladivo je zavesené namiesto lopaty bagra a je pripojené k rukoväti pomocou rýchlouzáveru. Samotné kladivo je poháňané hydraulickými čerpadlami rýpadla, čo zaisťuje optimálne využitie výkonu a nižšie náklady. V poslednej dobe sa čoraz viac využívajú malé mini- a mikrorýpadlá (obr. 12). Môžu kopať jamy, zákopy, vykonávať práce na ťažko dostupných miestach. Sú nepostrádateľné pri stavbe chatiek v letných chatkách. K nim je k dispozícii široký výber rýchlo odnímateľných vymeniteľných pracovných pomôcok.

Obrázok 11.: 1 - šípka; 2, 3, 6 - hydraulické valce; 4 - rukoväť; 5 - hydraulické kladivo

Obrázok 12.: 1 - vedierko; 2 - šípka; 3 - sekčné hydraulické rozvádzače; 4 - sedadlo vodiča; 5 - motor; 6 - hydraulická nádrž; 7 - zadný doraz; 8 - rukoväť; 9 - stredné podpery; 10 - hnacie kolesá; 11 - hydraulické motory; 12 - rám; 13 - zubové čerpadlo; 14 - zadné hnané kolesá

Samostatnou skupinou sú priekopové rýpadlá. Ich hlavným účelom je príprava podzemných komunikácií otvoreným spôsobom. Produktivita priekopových rýpadiel je vyššia ako u jednolopatkových rýpadiel. Je to pochopiteľné: neustále sa pohybujú v pracovnom režime.

Priekopové rýpadlá pozostávajú z troch základných častí: traktora, pracovného zariadenia a zariadenia na nastavovanie polohy všetkých pracovných telies. Na obr. 13 a 14 jednoreťazové škrabkové rýpadlo na báze kolesového traktora a dvojreťazové rypadlo na báze pásového traktora. Indexovanie zákopových rýpadiel je podobné ako jednokorcové rýpadlá, ale má svoje vlastné charakteristiky. Uvažujme to na príklade indexovania najbežnejších modelov: pásové priekopové rýpadlá s kombinovaným pohonom (obr. 15). Prvé dve písmená, podobne ako pri jednokorečkových rýpadlách, označujú typ stroja - priekopové rýpadlo (ET), ale tretie písmeno už označuje typ pracovného telesa (C - reťaz, R - rotačný). Prvé dve číslice indexu označujú najväčšiu hĺbku výkopu, ktorý sa má odtrhnúť (v dm), tretia - sériové číslo modelu. Prvé z dodatočných písmen za digitálnym indexom (A, B, C atď.) znamená sériovú modernizáciu stroja, ďalšie - typ špeciálnej klimatickej úpravy (HL - severná, T - tropická, TV - pre práca vo vlhkých trópoch). Napríklad index ETTs-252A znamená: reťazové rýpadlo, hĺbka kopania 25 dm, druhý model - 2, ktorý prešiel prvou modernizáciou - A.

Obrázok 13.: 1 - hydraulický zdvíhací mechanizmus; 2 - hnací hriadeľ; 3 - prídavný rám; 4 - šikmý rám; 5 - vymeniteľná čistiaca topánka konzoly; 6 - reťaz objímka-valček; 7 - závitovkový dopravník; 8 - trojstupňová prevodovka; 9 - hydromechanický retardér; 10 - vývodový hriadeľ; 11 - skládka

Obrázok 14.: 1 - hydraulický valec; 2 - páka; 3 - priečny pásový dopravník; 4 - reťazové ozubené kolesá; 5 - tanierové reťaze; 6 - rezacie nože; 7 - šikmý rám; 8 - napínacie reťazové kolesá reťazí; 9 - medzivalce

Obrázok 15.

NAKLADACIE A VYKLADACIE STROJE

Hlavným účelom týchto strojov a mechanizmov je pracovať na pohybe rôzneho tovaru. Zvyčajne ide o samohybné univerzálne vozidlá založené spravidla na kolesových vozidlách. Používajú tiež rýchlo odnímateľné pracovné zariadenia - drapáky, vedrá, žeriavové nástavce atď.

Nakladače sa delia na lyžicové, vidlicové a viackorcové (priebežné). V mestskej, prímestskej a chatovej výstavbe sú najrozšírenejšie čelné nakladače (obr. 16), buldozérové ​​nakladače (obr. 17) a samozrejme malorozmerné nakladače (obr. 18). Čelné nakladače zabezpečujú, že lyžica je vyložená dopredu v rámci danej výšky. Hlavná lyžica (1 m 3) má rovnú reznú hranu s odnímateľnými zubami.

Obrázok 16.: 1 - kabína; 2 - motor; 3 - vývodová prevodovka; 4 - vedúce mosty; 5 - podvozok s kĺbovým rámom; 6 - hydraulický valec výložníka; 7 - šípka; 8 - vedierko; 9 - vahadlo; 10 - hydraulický valec na otáčanie lyžice; 11 - ťah

Obrázok 17.: 1 - vedro; 2 - zariadenie na výmenu pracovných telies; 3 - šípka; 4, 5 - hydraulické valce; 6 - základný traktor; 7 - plánovač čepelí; 8 - ťah; 9 - rám nosiča

Obrázok 18.: 1 - strmeň; 2 - šípka; 3 - hydraulické valce na otáčanie strmeňa; 4 - páky; 5 - ťah; 6 - zdvíhacie hydraulické valce; 7 - poloportál

Buldozérový nakladač spolu s operáciami nakladania a vykladania môže vykonávať plánovanie miesta, zasypávanie jám, demoláciu malých kopcov. Ako hlavné náhradné zariadenie sa používa hydraulicky ovládaná radlica a vedro s objemom 0,38 m 3 alebo 0,5 m 3 .

Malé nakladače sú určené na prácu v obzvlášť stiesnených podmienkach. Majú veľký výber vymeniteľných zariadení a úspešne používajú čistiace vedro, bager, nákladný výložník, vidly, hydraulické kladivo, vŕtačku, radlicu buldozéra, ryhovač. Nakladač dokáže na mieste urobiť obrat o 180° so šírkou zóny až 4 metre, nie viac.

STROJE NA PRÁCU S BETÓNOM A MALTOU

Podľa funkčného účelu sú tieto stroje a mechanizmy troch typov: prvé pripravujú betónové a maltové zmesi, druhé dodávajú roztoky na stavbu, tretie skladajú a hutnia zmesi a malty.

Prvý typ zahŕňa miešačky rôznych modifikácií: sú to miešačky kontinuálne, miešačky cyklického charakteru práce, miešadlá veslové, turbulentné, pracujúce na princípe gravitačného alebo núteného miešania, stacionárne a mobilné miešačky.Najmodernejší a mobilný predstaviteľ tohto typu typ stroja je uvedený na ryži. 19 autodomiešavač. Betónovú zmes pripravuje na ceste k objektu, priamo na objekte a už naložený kvalitnou zmesou ju za pochodu aktivuje (mieša). Optimálna teplota pre prevádzku týchto strojov je od -30° do +40°.

Obrázok 19. Autodomiešavač betónu (hotová zmes - 4 m 3): 1 - podvozok KAMAZ; 2 - dávkovacia a preplachovacia nádrž; 3 - mechanizmus otáčania bubna; 4 - miešací bubon; 5 - nakladací lievik; 6 - vykladací lievik; 7 - skladací podnos; 8 - rotačné zariadenie; 9 - rám mixéra; 10, 12 - páky ovládania zariadení; 11 - prístrojové vybavenie

Druhý typ zahŕňa všetky stroje na prepravu pripravených zmesí. Ide najmä o špecializované vozidlá: nami už spomínané autodomiešavače, betónové vozy, domiešavače betónu (keďže v sebe spájajú aj funkciu doručovania riešení).
Patria sem aj čerpadlá betónu montované na nákladné auto (obrázok 20).

Obrázok 20.: 1 - Podvozok KAMAZ; 2 - otočný tanier; 3 - rotačný stĺp; 4 - distribučný výložník; 5, 7, 11 - dvojčinné hydraulické valce; 6 - hydraulická nádrž; 8 - čerpadlo na betón; 9 - betónové potrubie; 10 - nádrž na vodu; 12 - kompresor; 13 - flexibilná hadica; 14 - prijímací lievik; 15 - rám výložníka; 16 - hydraulické podpery výložníkov

Nákladné čerpadlo na betón je určené na dodávanie zmesi s kužeľovým ťahom do 6-12 cm v horizontálnom aj vertikálnom smere. Ide o pojazdné vozidlá s hydraulickým pohonom betónového čerpadla a kĺbovým výložníkom s betónovým potrubím. Zariadenie betónového čerpadla je piestové. Rozsah dodávky zmesi horizontálne - do 300 m a vertikálne - do 70 m.

Tretí typ zahŕňa vibrátory rôznych prevedení a úprav. Ich hlavným účelom je vytlačiť vzduch obsiahnutý v malte a odstrániť všetky dutiny medzi debnením a výstužou. Najpoužívanejšie v stavebníctve sú pneumatické a elektrické vibrátory s kruhovými vibráciami. Podľa spôsobu pôsobenia na zmes sa rozlišujú povrchové, vonkajšie a hlboké vibrátory.

Povrchové vibrátory pôsobia na roztok cez obdĺžnikovú plošinu v tvare koryta (obr. 21, fragment "A"). Príložné vibrátory pôsobia cez debnenie alebo akúkoľvek inú formu, ku ktorej sú pripevnené zvonku (obr. 21, fragment "B"). Hlboké vibrátory sa ponoria priamo do roztoku (obr. 21, fragment "B").

Obrázok 21.: A - povrchový vibrátor; B - externý vibrátor; B - hlboký vibrátor; 1 - teleso vibrátora; 2 - plošina v tvare koryta; 3 - debnenie; 4 - valcový vibračný hrot; 5 - riešenie

STROJE A ZARIADENIA NA VLOŽENIE

Keď hovoríme o rýpadlách v stavebných procesoch, dotkli sme sa možnosti použitia prídavných zariadení na použitie rýpadiel pri pilotovaní. Na to však existujú špeciálne nastavenia.

Pri inštalácii základov sa používajú dva typy pilót - hotové (poháňané) a vŕtané, ktorých zariadenie sa vykonáva v studniach priamo na stavenisku. V oboch prípadoch sa používajú baranidlá a baranidlá, znázornené na obr. 22 a 23. Je na nich zavesené vymeniteľné zariadenie: baranidlá, vibračné kladivá, vibračné baranidlá. Baranenia a baranidlá sú namontované na základe samohybných strojov (rovnaké rýpadlá).

Obrázok 22.: 1 - spodná podpera; 2 - hromady; 3 - závitovkový vrták; 4 - pohon na vŕtanie; 5 - navijak; 6 - hydraulické kladivo; 7 - priehradový výložník; 8 - stožiar pilóty; 9 - nákladný navijak; 10 - zavesenie háku; 11 - hlava; 12 - hydraulické valce; 13 - hydraulické rýpadlo; 14 - hydraulický valec inštalácie stožiara

Obrázok 23. 1 - základný stroj; 2 - šípka; 3 - stožiar; 4 - pracovný nástroj; 5 - hnaná hromada

Stôl 1. Stroje na výkopové práce

Existuje teoretická, technická a prevádzková produktivita zemných zariadení.

Teoretická produktivita „P about“ je produktivita poskytovaná konštrukčnými možnosťami stroja počas nepretržitej prevádzky (tabuľka 2).

Tabuľka 2 Teoretický počet cyklov za minútu

Poznámka: Počet cyklov za minútu je založený na normálnych podmienkach (normálna výška čela, priemerná menovitá rýchlosť zdvíhacej linky, otočenie plošiny o 90° a vysypanie).

Technická produktivita P t je najvyššia produktivita v daných podmienkach pôdy a porážky za hodinu nepretržitej prevádzky:

kde Kc - koeficient trvania cyklu; K t - koeficient vplyvu pôdy, berúc do úvahy stupeň naplnenia vedra a účinok kyprenia pôdy.

Prevádzková produktivita závisí od využitia rýpadla v čase s prihliadnutím na nevyhnutné prestoje počas prevádzky (údržba, prestoje z organizačných dôvodov, premiestňovanie strojov, príprava porubu a pod.)

kde K in - koeficient využitia rýpadla v čase počas zmeny.

Zvyčajne sa Kin rovná 0,75 pri práci v doprave a 0,9 pri práci na skládke.

Výkon kolesového rýpadla možno určiť podľa vzorca

kde q - kapacita vedra; V je rýchlosť korčekovej reťaze vm/s; t - rozstup vedra; K n - koeficient plnenia vedier, ktorý sa rovná priemeru 0,8; K p - koeficient zohľadňujúci uvoľnenie pôdy sa rovná 0,7-0,9; K in - koeficient využitia rýpadla v čase, rovný 0,8-0,9 pri dobrej organizácii práce (tabuľka 3).

Tabuľka 3 Hromadné mechanizmy

Produktivita miešačky betónu môže byť určená vzorcom

kde N je počet dávok za 1 hodinu; G - kapacita bubna pre nakladanie v l; F - výstupný koeficient betónu 0,67 (tab. 4).

Tabuľka 4 Mechanizmy pre konkrétne práce

Pre získanie výkonu zdvíhacieho zariadenia v hmotnostných jednotkách je potrebné vynásobiť počet zdvihov za hodinu hmotnosťou zdvíhaného bremena.

Pokiaľ ide o ostatné pomocné stroje a mechanizmy, ich údaje sú uvedené pre omietanie v tabuľke. 6, na zastrešenie - v tab. 7, na maliarske práce - v stol. 8, pre zariadenie podláh - v tab. 9.

Tabuľka 5 Zdvíhacie mechanizmy

Tabuľka 6 Mechanizmy na štukatérske práce

Tabuľka 7 Strešné stroje

Tabuľka 8 Mechanizmy pre maliarske práce

Tabuľka 9 Podlahárske stroje

1.1. Štruktúra strojov a mechanizmov

Väčšina moderných automobilov sa vyrába podľa schémy:

Auto- zariadenie, ktoré vykonáva mechanické pohyby potrebné na vykonávanie pracovného procesu s cieľom nahradiť alebo uľahčiť fyzickú a duševnú prácu človeka.

Mechanizmus je neoddeliteľnou súčasťou stroja a je súborom vzájomne prepojených dielov a zostáv, ktoré zabezpečujú výkon určených funkcií.

Pohonná jednotka pozostáva z motora a prevodového mechanizmu. Je navrhnutý tak, aby poskytoval kinematické a výkonové charakteristiky pohonu.

prevodový mechanizmus je určený na prenos energie z motora na pohon s transformáciou druhu a smeru pohybu, ako aj zmien kinematických a výkonových charakteristík.

Ovládací mechanizmus je navrhnutý tak, aby priamo vykonával pracovný tok (spracovanie, preprava, miešanie atď.).

1.2. Jednoduché prevody. Hlavné charakteristiky
a vypočítané závislosti

Potreba zaviesť prenosový mechanizmus je spôsobená schopnosťou vykonávať rôzne funkcie:

Prenos energie (výkonu);

Transformácia (zníženie alebo zvýšenie) síl alebo momentov síl;

Transformácia (zníženie alebo zvýšenie) rýchlosti pohybu spojov;

Transformácia typu pohybu (rotačný na translačný alebo naopak) a zmena smeru pohybu;

Oddelenie dopravných tokov od motora k niekoľkým výkonným orgánom pracovného stroja.

Medzi prenosové mechanizmy sú široko používané prenos rotačného pohybu ktoré možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín:

Ozubené kolesá založené na použití trecích síl (trenie, remeň);

Prevody založené na použití ozubenia (ozubené koleso, závitovka, skrutka, reťaz).

Zoberme si jednoduché ozubené kolesá, z ktorých každé obsahuje dva pohyblivé články (hriadele s ozubenými kolesami pripevnenými k nim), ktoré vykonávajú rotačný pohyb, a jeden pevný článok (podpery hriadeľa). Na obr. 1.1 ukazuje vzhľad ozubených kolies a možnosti obrázkov na blokových schémach.

Valcové prevody charakterizovaný paralelný usporiadanie osí ozubených kolies a a b a líšia sa umiestnením záberu: s vonkajším záberom a s vnútorným záberom. AT kužeľovité prevodovka ozubená náprava a a b pretínajú . AT červ šneková prevodovka a a šnekové koleso b kríž .

Hlavnou kinematickou charakteristikou prevodových mechanizmov je prevodový pomer U, čo je pomer uhlových rýchlostí w alebo rotačných frekvencií n vstup (hlavný) a a výstup (slave) b odkazy. V tomto prípade má označenie prevodového pomeru dva indexy označujúce smer prenosu pohybu z článku a na odkaz b:

.

Frekvencia otáčania n súvisí s uhlovou rýchlosťou w vzťahom:

, ot./min

Ozubené kolesá, ktoré znižujú rýchlosť otáčania, sa nazývajú prevodovky . V nich je prevodový pomer realizovaný vďaka pomeru priemerov d alebo počet zubov Z otrok b a hostiteľ a ozubené kolesá v zábere:

.

Prevodovky teda znižujú rýchlosť otáčania o prevodový pomer v dôsledku pomeru počtu zubov zapojených kolies:

.

V tomto prípade je hnacie koleso vo valcových a kužeľových kolesách, ktoré má menší počet zubov, tzv. výbava , a riadený koleso .

Krútiaci moment v prevodovkách sa zvyšuje o prevodový pomer krát, berúc do úvahy straty trením, odhadované podľa účinnosti η :

.

Účinnosť (h) je pomer užitočného výkonu P n na výstupnom spoji, vynaloženom na vykonávanie užitočnej práce vo výrobnom alebo technologickom procese, na výkon na vstupnom spoji, spotrebovaný motorom:

.

Účinnosť zohľadňuje stratu výkonu na prekonanie trecích síl v kinematických pároch a je dôležitým kritériom pre hodnotenie efektívnosti využitia energie a technickej dokonalosti mechanizmu.

Pri riešení problémov môžete použiť nasledujúce hodnoty účinnosti pre rôzne prevody: valcové - η = 0,97; kužeľovitý - η = 0,96; červ - η = 0,95 (1 - U / 200), kde U- prevodový pomer v závitovke.

1.3. Viacstupňové prevody

Ak je potrebné realizovať prevodový pomer, ktorého hodnota presahuje odporúčané limity pre jednotlivé prevody, použite sekvenčné usporiadanie prevodov (stupňov) v prevodovom mechanizme.

V tomto prípade celkový prevodový pomer ( U celková) a celková účinnosť (h total) viacstupňového prevodového mechanizmu sa určí ako súčin prevodových pomerov a účinnosti všetkých jeho stupňov (prevodových stupňov):

,

kde m- počet krokov v mechanizme.

Prevodový pomer jedného alebo skupiny stupňov m- krokový mechanizmus charakterizuje schopnosť meniť rýchlosť n a krútiaci moment T pri prenose pohybu medzi masterom i a otrok k prepojenia uvažovanej časti mechanizmu:

.

Užitočný výkon na výstupnom hriadeli mechanizmu ( P out, W) sa vypočíta zo závislosti:

,

kde T von, Nm a n von, ot / min - krútiaci moment a frekvencia otáčania výstupného hriadeľa mechanizmu.

Požadovaný (vypočítaný) výkon motora () sa určuje s prihliadnutím na straty v trecích jednotkách mechanizmu:

Podľa menovitého výkonu a otáčok sa z katalógu vyberá štandardný elektromotor, ktorý má najbližšiu vyššiu hodnotu výkonu.

1.4. Príklady riešenia problémov

Úloha 1. Vykonajte štrukturálnu, kinematickú a silovú analýzu znázornenú na obr. Pohon 1.2, obsahujúci elektromotor a prevodovku.

Nastavené parametre:

– počet zubov , , , , , ;

- frekvencia otáčania otáčok hriadeľa motora;

– krútiaci moment na výstupnom hriadeli prevodovky Nm.

Riešenie

Štrukturálna analýza. Trojstupňový prevodový mechanizmus je tvorený zapojením troch samostatných ozubených kolies do série.

Prvým stupňom je valcové ozubené koleso s vonkajším ozubením; pastorkové nápravy 1 a kolesá 2 sú paralelné.

Druhým stupňom je kužeľové koleso; pastorkové nápravy 3 a kolesá 4 pretínajú.

Tretím stupňom je šnekový prevod; šneková náprava 5 a šnekové koleso 6 kríž.

Osy vstupného I a výstupného IV hriadeľa sú skrížené.

Kinematická analýza.

- prvé štádium: ;

- druhá etapa: ;

- tretia etapa: ;

- mechanizmus: .

Určujeme frekvenciu otáčania každého hriadeľa mechanizmu vzhľadom na to, že ozubené kolesá sú upevnené na hriadeľoch a majú s nimi rovnaké rýchlosti:

RPM (podľa stavu problému);

otáčky za minútu;

otáčky za minútu;

ot./min

Analýza sily. Určite krútiaci moment na každom hriadeli:

Nm (podľa stavu problému);

Nm.

Účinnosť závitovkového prevodu je určená závislosťou:

Nm;

Nm.

Frekvencia otáčania hriadeľov teda postupne klesá v prevodovom pomere krát (ot./min; ot./min.; ot./min.; ot./min.) a krútiace momenty rastú (s prihliadnutím na účinnosť) v prevodovom pomere krát (Nm; Nm; Nm; Nm).

Vypočítame čistý výkon na výstupnom hriadeli prevodovky:

W = 2,5 kW.

Požadovaný (vypočítaný) výkon motora:

kW,

Podľa katalógu vyberáme štandardný elektromotor 4A100S4 s rýchlosťou otáčania / min a výkonom kW.

Úloha 2. Vykonajte kinematickú analýzu pohonu (pozri obr. 1.2 v úlohe 1) pomocou iných vstupných údajov.

Nastavené parametre:

– počet zubov: , , , ;

- frekvencia otáčania hriadeľa motora: ot/min;

– frekvencia otáčania hriadeľa III reduktora: ot./min.

Riešenie

Určite prevodové pomery:

- prvé štádium: ;

- tretia etapa: ;

- celkový prevodový pomer prvého a druhého stupňa:

;

- je určený prevodový pomer druhého stupňa vzhľadom na to :

;

- celý mechanizmus: .

Určujeme frekvenciu otáčania každého hriadeľa mechanizmu:

RPM (podľa stavu problému);

otáčky za minútu;

otáčky za minútu (podľa stavu problému);

ot./min

Prevodovka tak zníži otáčky hriadeľa motora 120-krát (z 3000 ot./min na 25 ot./min.), pričom ich mení v krokoch: v prvom stupni 3-krát (z 3000 ot./min. na 1000 ot./min.), v druhom stupni 2-krát ( od 1000 ot./min do 500 ot./min.) a v treťom stupni 20-krát (od 500 ot./min. do 25 ot./min.).

testovacie otázky

1. Čo je pohon, prevodový mechanizmus, pohon? na čo sú?

2. Aké funkcie môže vykonávať prevodový mechanizmus?

3. Pomenujte jednoduché ozubené kolesá podľa ozubenia a nakreslite ich blokové schémy. Aké je vzájomné usporiadanie osí hnacích a hnaných článkov typické pre každé z ozubených kolies?

4. Aký je prevodový pomer? Ako charakterizuje prevodový mechanizmus?

5. Čo je to reduktor? Aké funkcie prevodového mechanizmu môže vykonávať? Ako je požadovaný prevodový pomer implementovaný v prevodovkách? Nakreslite na schéme: valcovú prevodovku s prevodovým pomerom; kužeľový prevod s .

6. Zostavte všetky možné závislosti, podľa ktorých sa dá vypočítať prevodový pomer.

7. Čo je to koeficient výkonnosti (COP)? Ako charakterizuje prevodový mechanizmus? Aké prevádzkové parametre sa vypočítavajú s ohľadom na účinnosť?

8. Na čo sú určené viacstupňové prevody? Ako určiť celkový prevodový pomer a celkovú účinnosť?

9. Vyriešte problém. Vykonajte štrukturálnu, kinematickú a silovú analýzu znázornenú na obr. prevodovka 1.3.

Nastavené parametre:

– počet zubov , , , ;

– frekvencia otáčania hriadeľa

- krútiaci moment

Definuj:

a) počet krokov v mechanizme;

b) typ prenosu v každom stupni;

c) prevodový pomer každého stupňa;

d) rýchlosť otáčania hriadeľov I a II;

e) krútiaci moment na hriadeľoch I, III, IV;

f) celkový prevodový pomer;

g) celková účinnosť;

h) užitočná a spotrebovaná energia;

i) umiestnenie osí vstupného I a výstupného IV hriadeľa.

odpovede: a) 3; b) 1-Ch, 2-K, 3-C; c) 15, 2, 4; d) 200 a 100; e) 10 253 983; e) 120; g) 0,82; h) 2,57 a 3,14; i) krížiť.

2. ZÁKLADNÉ POJMY STATIKA

2.1. Sila a moment sily.
Pár síl a moment páru síl

Statika je odvetvie mechaniky, v ktorom sa študujú podmienky pre rovnováhu väzieb mechanizmu pri pôsobení síl.

Pevnosť (F, H) je mierou mechanickej interakcie pevných látok. Sila je znázornená ako vektor, ktorého pôsobenie je charakterizované bodom pôsobenia (napríklad bod A), smerom pozdĺž línie pôsobenia a veľkosťou F(obr. 2.1).

Ryža. 2.1 Obr. 2.2

Mocenský pár(obr. 2.2) - systém rovnobežných síl (), rovnakých v module ( F 1 = F 2) a nasmerované v opačných smeroch ().

Moment sily( , Nm) vzhľadom na bod (napríklad t. O) je súčinom číselnej hodnoty sily F na ramene h- najkratšia vzdialenosť od bodu k čiare pôsobenia sily (pozri obr. 2.1):

Moment dvojice síl (koncentrovaný moment) (m, Hm) je definovaný ako súčin hodnoty jednej zo síl a ramena dvojice h- vzdialenosť medzi pôsobiskami síl (pozri obr. 2.2):

.

Krútiaci moment (T, Nm)- moment sily, ktorej pôsobenie je sprevádzané otáčaním spojky (obr. 2.4, a).

Ohybový moment (M, Nm)- moment sily, ktorej pôsobenie je sprevádzané ohybom článku (obr. 2.4, b).

2.2. Spojenia a ich reakcie

Akýkoľvek konštrukčný prvok alebo článok mechanizmu je neslobodné teleso, ktorého pohyby v priestore sú obmedzené inými telesami, tzv spojenia . Spojenie, ktoré bráni pohybu nevoľného telesa, pôsobí naň silou tzv väzbová reakcia .

Smer reakcií väzby sa určuje na základe nasledujúcich pravidiel:

1. Väzbová reakcia sa aplikuje v mieste dotyku kontaktných plôch a smeruje v smere opačnom k ​​smeru, v ktorom je pohyb obmedzený.

2. Ak spojenie obmedzuje pohyb súčasne vo viacerých smeroch, potom je smer reakcie neznámy a je reprezentovaný ako zložky smerujúce pozdĺž osí zvoleného súradnicového systému.

Zvážte smer reakcií pre hlavné typy väzieb (obr. 2.5).

Hladký povrchový kontakt(obr. 2.5, a). Reakcia je vedená pozdĺž spoločnej normály ku kontaktným povrchom.

Kontakt hladkých povrchov s rohovými hrotmi a hrbolčekmi(obr. 2.5, b). Reakcia smeruje pozdĺž normály k hladkému povrchu.

Nepredlžiteľné vlákno(obr. 2.5, v). Reakcie a smerujú pozdĺž závitov k závesným bodom.

Kĺbová podpera(obr. 2.5, G). Reakcia je kolmá na nosnú plochu.

Sklopná pevná podpera(obr. 2.5, d). Smer reakcie nie je známy. Reprezentované ako neznáme komponenty a .

Pevné ukončenie(obr. 2.5, e). V takejto podpore môžu byť tri zložky reakcie: , a moment podpory .

2.3. Podmienky rovnováhy pre rovinnú sústavu síl

Tuhé teleso je v rovnovážnom stave, ak je stacionárne vzhľadom na uvažovaný referenčný rámec.

Pre rovnováhu tuhého telesa pri pôsobení ľubovoľného systému síl je potrebné a postačujúce, aby hlavný vektor a hlavný moment tohto systému vzhľadom na akýkoľvek bod O telá boli nulové:

Hlavný vektor sústava síl sa rovná geometrickému súčtu všetkých síl sústavy:

Hlavným bodom sústava síl sa rovná súčtu momentov všetkých síl voči zvolenému referenčnému stredu 0:

.

Výsledkom je, že podmienky rovnováhy majú tvar:

.

Pri riešení praktických úloh sa používa analytická metóda riešenia vektorových rovníc, podľa ktorej priemet súčtu vektorov na ľubovoľnú os sa rovná súčtu priemetov členov vektorov na tej istej osi .

V tomto ohľade možno vyššie uvedené podmienky rovnováhy pre rovinný systém síl zapísať vo forme troch nezávislých rovnováh rovnováhy pre tuhé teleso vzhľadom na pravouhlý súradnicový systém XY:

.

Tuhé teleso je v rovnováhe, ak sa algebraický (s prihliadnutím na znamienko) súčet priemetov všetkých síl na každú zo súradnicových osí rovná nule a algebraický súčet momentov všetkých síl okolo ľubovoľného bodu O súradnice XY. rovina sa rovná nule.

Na určenie veľkosti a smeru reakcie väzby je potrebné vykonať nasledujúce akcie:

1) nahradiť vonkajšie spojenia ich reakciami, znázorňujúcimi ich možný smer na silovom diagrame;

2) z rovníc rovnováhy sústavy síl určte veľkosť neznámych reakcií;

3) ak sa v dôsledku výpočtov ukáže, že akákoľvek reakcia je negatívna, je potrebné zmeniť jej smer na diagrame na opačný;

4) vykonať kontrolnú kontrolu správnosti určenia reakcií tak vo veľkosti, ako aj v smere, s použitím dodatočne jednej z rovnováh rovnováhy, napríklad rovnice momentov vzhľadom na predtým neuvažovaný bod v rovine.

Pri zostavovaní rovnovážnych rovníc je vhodné použiť nasledujúce ustanovenia:

- priemet vektora sily na os sa rovná súčinu modulu (hodnoty) sily a kosínusu uhla medzi čiarou pôsobenia sily a osou, brané so znamienkom plus, ak smery vektora a osi sa zhodujú alebo mínus, ak sú opačné:

- moment sily sa berie so znamienkom plus, ak pôsobí v smere hodinových ručičiek, a so znamienkom mínus, ak naopak.

2.4. Príklad riešenia problému

Úloha. Na obr. 2.6 znázorňuje nosník na dvoch kĺbových podperách A a C, zaťažený plochým systémom vonkajších síl a momentov:

H; H; Nm;

Rozmery sekcií nosníka:

Je potrebné určiť veľkosť a smer vektorov reakcie podpory a .

Riešenie

Znázornime na výkonovom diagrame predpokladaný smer reakcií podpier a - oba vektory smerujú nahor.

Určme veľkosť a smer reakcií a pomocou rovníc rovnováhy pre plochú sústavu síl.

Zostavme rovnicu momentov síl vo vzťahu k podpore OD, pričom moment v smere hodinových ručičiek považujeme za pozitívny (so znamienkom plus):

Reakcia = 400 N,smerujúce nadol.

Urobme rovnicu priemetov všetkých síl na zvislú os Y, pričom smer vektora nahor považujeme za kladný (so znamienkom plus):

Znamienko mínus označuje nesprávny smer. Smer vektora v diagrame zmeníme na opačný.

Reakcia = 200 N,smerujúce nadol.

Správnosť riešenia skontrolujeme pomocou dodatočnej rovnice momentov síl vzhľadom na akýkoľvek nereferenčný bod, napríklad bod AT:

„Nula“ získaná ako výsledok výpočtov označuje správnosť určenia reakcií v rozsahu aj v smere.

testovacie otázky

1. Definujte silu. Aký je účinok sily?

2. Ako určiť moment sily vzhľadom na bod?

3. Definujte dvojicu síl. Ako nájsť moment dvojice síl? Ako je to znázornené na diagramoch?

4. Definujte krútiaci moment a ohybové momenty.

5. Čo sa nazýva väzba, väzbová reakcia?

6. Formulujte pravidlá určovania smeru väzbových reakcií.

7. Čo sa nazýva hlavný vektor a hlavný moment sústavy síl? Ako sú definované?

8. Formulujte podmienky rovnováhy pre plochú sústavu síl; napíšte rovnovážne rovnice.

9. Vyriešte problém. Na obr. 2.7 znázorňuje nosník na dvoch kĺbových podperách B a D, zaťažený silami H, H a sústredeným momentom Nm. Veľkosť m Určte veľkosť a smer reakcií podpier a a skontrolujte.

odpoveď: H smerujúce nahor; H ukazuje nadol.

3. ZÁKLADNÉ POJMY
ODOLNOSŤ MATERIÁLOV

3.1. Pevnosť, tuhosť, stabilita

Výkon konštrukcie závisí od pevnosti, tuhosti a stability prvkov, z ktorých pozostáva.

Pevnosť- schopnosť konštrukcie a jej prvkov vnímať zaťaženie bez zničenia.

Tuhosť- schopnosť konštrukcie a jej prvkov odolávať deformácii, to znamená zmene pôvodného tvaru a rozmerov pri pôsobení zaťaženia.

Udržateľnosť- schopnosť konštrukcie a jej prvkov udržiavať počiatočnú formu elastickej rovnováhy.

Väčšina častí mechanizmov sa spolieha na silu a rieši tri hlavné úlohy:

Stanovenie racionálnych veľkostí;

Definícia bezpečných nákladov;

Výber najvhodnejších materiálov.

V tomto prípade je skutočný návrh nahradený výpočtovou schémou a výsledky výpočtu sú overené experimentálne.

3.2. Sekčná metóda. Faktory vnútornej sily

Vonkajšie sily pôsobiace na konštrukčné prvky sa delia na aktívne (zaťaženia) a reaktívne (väzbové reakcie). Spôsobujú vzhľad vnútorné sily odpor. Ak vnútorné sily prevýšia adhézne sily jednotlivých častíc materiálu, dôjde k zničeniu tohto konštrukčného prvku. Preto na posúdenie pevnosti skúmaného objektu je potrebné poznať vnútorné sily a zákon ich rozloženia na objekte. Na vyriešenie týchto problémov používame sekciová metóda . Uvažujme v rovnováhe konštrukčný prvok ľubovoľného tvaru (obr. 3.1), zaťažený sústavou vonkajších síl . V ktoromkoľvek úseku tohto prvku budú pôsobiť vnútorné sily, ktoré je potrebné určiť. Aby sme to dosiahli, mentálne rozrežeme uvažovaný objekt s ľubovoľne zvolenou sekciou na dve časti: A a B.

Vonkajšie sily a vnútorné sily v reze budú pôsobiť na každú z týchto častí, čím sa vyrovná pôsobenie odrezanej časti:

; .

V dôsledku toho sa vnútorné sily vznikajúce v uvažovanom úseku rovnajú súčtu vonkajších síl pôsobiacich na jednu z odrezaných častí.

Vyhliadka: tento článok bol čítaný 5345 krát

Rar Vyberte jazyk... Ruština Ukrajinčina Angličtina

Krátka recenzia

Úplný materiál sa stiahne vyššie po výbere jazyka

Jednou z úloh modernej teórie mechanizmov je štúdium a systematizácia rozsiahleho dedičstva nahromadeného praktickým inžinierstvom vo forme rôznych mechanizmov používaných v širokej škále strojov, zariadení a zariadení. Analýza tohto materiálu podľa typov mechanizmov ukázala, že všetky práce na ich systematizácii by sa mali rozdeliť do niekoľkých etáp. Prvá etapa - zbierky, vrátane mechanizmov používaných v rôznych odvetviach strojárstva. Ďalšou etapou sú zbierky venované jednotlivým odvetviam strojárstva, napríklad mechanizmom presnej mechaniky, mechanizmom kovoobrábacích strojov, mechanizmom leteckých motorov atď.

Pri výbere mechanizmov autor uvádzal najmä schémy a popisy univerzálnych mechanizmov, prípadne mechanizmov používaných v rôznych odvetviach strojárstva. Do adresára však boli zaradené aj jednotlivé mechanizmy cieleného, ​​sektorového smerovania, ktoré sú zaujímavé nielen pre tento úzky priemysel, ale aj pre iné odvetvia strojárstva. Tieto mechanizmy sú rozdelené do samostatnej podskupiny - mechanizmy cieľových zariadení. Kinematické dvojice a pohyblivé spojenia uvádza autor nie v schematickom, ale v konštruktívnom znázornení, aby uľahčil dizajnérovi proces navrhovania mechanizmu. Autor použil rozsiahly materiál v ruštine a cudzích jazykoch.

V záujme väčšej prehľadnosti a jednoduchosti používania tejto referenčnej príručky pri zobrazovaní mechanizmov sa za základ vzali podmienené obrázky prepojení a prvkov kinematických dvojíc, ktoré neboli stanovené príslušnými normami, a schematické symboly, ktoré sú konštruktívna povaha, t. j. články a prvky kinematických dvojíc boli znázornené vo forme podmienených tyčí, posúvačov, krídel atď., ktoré majú len približne také pomery veľkostí, aké by mohli mať vo svojom konštruktívnom dizajne.

Ďalej bolo v procese spracovania materiálu vo väčšine prípadov potrebné upustiť od presného znázornenia jednotlivých častí mechanizmov, ako je to zvykom na výkresoch konštrukcie, pretože by to vyžadovalo vniesť do výkresu množstvo ďalších detailov, ktoré majú veľký štrukturálny význam, ale zakrývajú hlavné vnímanie tej formy pohybu, ktorú možno reprodukovať týmto mechanizmom. To platí najmä pre časti rámov, ložiská, ozubené tyče, prítlačné krúžky, puzdrá atď. Navyše niektoré konvencie používané v moderných konštrukčných výkresoch, pokiaľ ide o rezy, výstupky, tieňovanie, obrázky závitov, bodkované čiary atď. neboli vždy brané do úvahy, pretože ich prísne dodržiavanie by poškodilo jasnosť čitateľského vnímania kinematiky a štruktúry mechanizmov.

Príklad výpočtu čelného ozubeného kolesa
Príklad výpočtu čelného ozubeného kolesa. Uskutočnil sa výber materiálu, výpočet dovolených napätí, výpočet dotykovej a ohybovej pevnosti.

Príklad riešenia problému ohýbania lúča
V príklade sú vykreslené diagramy priečnych síl a ohybových momentov, nájde sa nebezpečný úsek a vyberie sa I-nosník. V úlohe je analyzovaná konštrukcia diagramov pomocou diferenciálnych závislostí, je vykonaná porovnávacia analýza rôznych prierezov nosníkov.

Príklad riešenia problému krútenia hriadeľa
Úlohou je otestovať pevnosť oceľového hriadeľa pre daný priemer, materiál a dovolené napätia. Pri riešení sa zostavujú diagramy krútiacich momentov, šmykových napätí a uhlov skrútenia. Vlastná hmotnosť hriadeľa sa neberie do úvahy

Príklad riešenia problému ťah-stlačenie tyče
Úlohou je otestovať pevnosť oceľovej tyče pri daných dovolených napätiach. Pri riešení sa zostavujú grafy pozdĺžnych síl, normálových napätí a posunov. Vlastná hmotnosť tyče sa neberie do úvahy

Aplikácia vety o zachovaní kinetickej energie
Príklad riešenia úlohy aplikácie vety o zachovaní kinetickej energie mechanického systému

Určenie rýchlosti a zrýchlenia bodu podľa daných pohybových rovníc
Príklad riešenia úlohy určenia rýchlosti a zrýchlenia bodu podľa daných pohybových rovníc

Určovanie rýchlostí a zrýchlení bodov tuhého telesa pri planparalelnom pohybe
Príklad riešenia úlohy určenia rýchlostí a zrýchlení bodov tuhého telesa pri rovinnoparalelnom pohybe

Stanovenie síl v rovinných priehradových prútoch
Príklad riešenia problému určenia síl v prútoch plochého krovu Ritterovou metódou a metódou rezania uzlov

Aplikácia vety o zmene krútiaceho momentu
Príklad riešenia problému aplikácie vety o zmene momentu hybnosti na určenie uhlovej rýchlosti telesa rotujúceho okolo pevnej osi.

Uverejnené dňa /

Možnosť 7

1.1.5 Funkčná klasifikácia mechanizmov. Uveďte príklady každého typu (triedy) mechanizmov

Systém telies určených na premenu pohybu jedného alebo viacerých telies na požadované pohyby iných telies sa nazýva mechanizmus. Z hľadiska funkčného účelu sú strojové mechanizmy rozdelené do nasledujúcich typov:

1. Mechanizmy motorov a meničov.

2. Prenosové mechanizmy.

3. Výkonné mechanizmy.

4. Mechanizmy riadenia, kontroly a regulácie.

5. Mechanizmy na zásobovanie, dopravu, podávanie a triedenie spracovaných médií a predmetov.

6. Mechanizmy na automatické počítanie, váženie a balenie hotových výrobkov.

Mechanizmy motora premieňajú rôzne druhy energie na mechanickú prácu. Mechanizmy meničov (generátorov) premieňajú mechanickú prácu na iné druhy energie. K mechanizmom motorov patria mechanizmy spaľovacích motorov, parných strojov, elektromotorov, turbín a pod.. Medzi mechanizmy meničov patria mechanizmy čerpadiel, kompresorov, hydraulických pohonov atď.

Prevodové mechanizmy (pohon) majú za úlohu prenos pohybov z motora na technologický stroj alebo akčné členy. Úlohou prevodových mechanizmov je znížiť otáčky hriadeľa motora na úroveň otáčok hlavného hriadeľa technologického stroja. Napríklad reduktor.

Výkonné mechanizmy sú tie mechanizmy, ktoré priamo ovplyvňujú spracovávané prostredie alebo objekt. Ich úlohou je meniť formu, stav, polohu a vlastnosti spracovávaného prostredia alebo objektu. Medzi ovládacie mechanizmy patria napríklad mechanizmy lisov, ktoré deformujú spracovávaný predmet, mechanizmy sít v strojoch na čistenie obilia v energetike, ktoré oddeľujú médium pozostávajúce z obilia a slamy, mechanizmy kovoobrábacích strojov atď.

Riadiace, monitorovacie a regulačné mechanizmy sú rôzne mechanizmy a zariadenia na kontrolu rozmerov spracovávaných predmetov, napríklad mechanické sondy sledujúce frézu, ktorá spracováva zakrivený povrch a signalizujúce odchýlku frézy od určeného programu spracovania; regulátory, ktoré reagujú na odchýlku uhlovej rýchlosti hlavného hriadeľa stroja a nastavujú normálnu špecifikovanú uhlovú rýchlosť tohto hriadeľa atď. Rovnaké mechanizmy zahŕňajú meracie mechanizmy na kontrolu rozmerov, tlaku, hladiny kvapalín atď.

Mechanizmy na podávanie, dopravu, podávanie a triedenie spracovaných médií a predmetov zahŕňajú mechanizmy pre závitovkové šneky, stieracie a korčekové elevátory na prepravu a zásobovanie sypkých materiálov, mechanizmy na nakladanie násypky na kusové prírezy, mechanizmy na podávanie tyčového materiálu v hlavičkových strojoch, mechanizmy na triedenie hotové výrobky podľa veľkosti, hmotnosti a konfigurácie atď.

Mechanizmy na automatické počítanie, váženie a balenie hotových výrobkov sa používajú v strojoch, ktoré vyrábajú hromadné kusové výrobky. Tieto mechanizmy môžu byť aj aktuátory, ak sú zahrnuté v špeciálnych strojoch určených na tieto operácie. Napríklad v strojoch na balenie čaju sú ovládačmi vážiace a baliace mechanizmy.

Napriek rozdielnosti vo funkčnom určení mechanizmov jednotlivých typov je veľa spoločného v ich štruktúre, kinematike a dynamike.

Napríklad mechanizmus piestového motora, mechanizmus kľukového lisu a mechanizmus pohonu noža kosačky sú založené na rovnakom mechanizme kľuky a posúvača. Mechanizmus pohonu hobľovacej frézy a mechanizmus rotačného čerpadla sú založené na rovnakom vahadle. Mechanizmus prevodovky, ktorá prenáša pohyb z leteckého motora na jeho vrtuľu, a mechanizmus diferenciálu automobilu sú založené na prevodovom mechanizme.

1.2.3 Vzťahy medzi uhlovými rýchlosťami, výkonmi a krútiacimi momentmi na ozubených hriadeľoch

Prevodový pomer od kolesa 1 na koleso č

kde ω1 je uhlová rýchlosť hriadeľa 1,

ωn je uhlová rýchlosť hriadeľa n.

účinnosť prevodovky:

kde P1 je výkon na hriadeli 1 (vstup),

Pn - výkon na hriadeli n (výstup).

Krútiace momenty:

Т1= Р1/ω1 – hriadeľ 1,

Тn= Рn/ωn – hriadeľ č.

Тn= Т1∙ U1n∙ η

1.3.5 Trenie v kinematických pároch. Druhy a charakteristiky trenia: valivé trenie, klzné trenie. Pojmy koeficientov klzného trenia a valivého trenia. Uhol trenia

Pri kontakte jedného telesa s druhým bez ohľadu na ich fyzikálny stav dochádza k javu nazývanému trenie, čo je zložitý súbor mechanických, fyzikálnych a chemických javov. Podľa povahy vzájomného pohybu telies sa rozlišuje klzné trenie - vonkajšie trenie s relatívnym kĺzaním kontaktujúcich telies a valivé trenie - vonkajšie trenie s relatívnym odvaľovaním kontaktujúcich telies. Sila, ktorá bráni relatívnemu pohybu telies, ktoré sa dotýkajú, sa nazýva trecia sila.

Klzná trecia sila klesá, ak sú kontaktné telesá mazané špeciálnymi mazivami, a ak je materiál kvapalinou, ktorá úplne oddeľuje kontaktné plochy, potom sa trenie nazýva kvapalina. Pri absencii mazania dochádza k suchému treniu. Ak mazacia kvapalina úplne neoddelí trecie plochy, potom sa trenie nazýva polotekuté alebo polosuché v závislosti od toho, ktorý z dvoch typov trenia prevláda.

Základné ustanovenia:

1. Sila klzného trenia je úmerná normálnemu tlaku.

2. Trenie závisí od materiálov a stavu trecích plôch.

3. Trenie je takmer nezávislé od veľkosti relatívnej rýchlosti trecích telies.

4. Trenie nezávisí od veľkosti styčných plôch trecích telies.

5. Trenie pokoja je väčšie ako trenie pohybu.

6. Trenie sa zvyšuje so zvyšujúcim sa časom predbežného kontaktu kontaktných plôch.

Pri klznom trení nemazaných telies závisí koeficient trenia od normálneho tlaku. Vo väčšine technických výpočtov sa používa vzorec

kde f je priemerná hodnota koeficientu trenia, určená na základe skúseností a braná ako konštantná.

FT je trecia sila.

Fn je normálny tlak.

Pri klznom trení mazaných telies sa zavádza pojem súčiniteľa kvapalinového trenia, ktorý závisí od rýchlosti υ vzájomného pohybu vrstiev maziva, od zaťaženia p a od koeficientu viskozity μ.

Pri valcovaní je potrebné prekonať určitý moment MT, nazývaný moment valivého trenia, ktorého hodnota sa rovná:

kde: k – rameno valivého trenia alebo koeficient valivého trenia, má rozmer dĺžky. Stanovuje sa empiricky pre rôzne materiály.

Pri klznom trení súvisí koeficient trenia a uhol trenia nasledujúci vzťah:

kde φ je uhol trenia.

rýchlosť remeňového prevodu hriadeľový prevod

2.1.1 Odpojiteľné spojenia. Typy konektorov. Oblasti použitia pre rôzne typy zásuvných spojení

Nazývajú sa odpojiteľné spojenia, ktorých demontáž prebieha bez narušenia integrity komponentov výrobkov. Najbežnejšie typy rozoberateľných spojov v strojárstve sú: závitové, kľúčové, drážkové, klinové, kolíkové a profilové.

Závitové je spojenie komponentov výrobku pomocou časti, ktorá má závit. Napríklad skrutkované, vlásenky, skrutky. Závitové spoje sú široko používané v strojárstve a výrobe nástrojov na pevné vzájomné spojenie dielov. Napríklad upevnenie elektromotora a prevodovky na rám.

Kľúčové spojenia sú odpojiteľné spojenia komponentov produktov pomocou kľúčov. Spojky s perom pozostávajú z hriadeľa, pera a náboja kolesa. Kľúčom je oceľová tyč, ktorá sa vkladá do drážok hriadeľa a náboja. Slúži na prenos krútiaceho momentu medzi hriadeľom a nábojom kolesa, remenice, ozubeného kolesa. Kľúčové spojenia sú široko používané vo všetkých odvetviach strojárstva pre ľahké zaťaženie a potrebu ľahkej montáže a demontáže. Napríklad upevnenie ozubeného kolesa na hriadeľ prevodovky.

Drážkové spojenia sú tvorené výstupkami - zubami na hriadeli a zodpovedajúcimi priehlbinami - drážkami v náboji. Pracovné plochy sú bočné plochy zubov. Spline spojenie možno podmienečne považovať za viackľúčové spojenie. Spline spojenia sú široko používané v strojárstve. Používajú sa na rovnakom mieste ako kľúčované spojenia, ale pri vyššom zaťažení.

Klinové spoje sa rozlišujú podľa účelu: silové, v ktorom kliny, nazývané upevňovacie, slúžia na pevné spojenie strojných častí a inštalačné, pri ktorých sú kliny, resp. inštalačné, určené na reguláciu a inštaláciu častí stroja do požadovanej polohy. Silové klinové spoje sa používajú napríklad pri upevňovaní tyče s priechodkou pomocou klinu. Nastavovacie kliny sa používajú na nastavovanie a montáž valivých ložísk valcovacích tratí atď. Majú široké využitie v strojárstve.

Čapové spoje sa používajú na upevnenie dielov (spojenie hriadeľa s objímkou) alebo na relatívnu orientáciu dielov, ktoré sú k sebe pripevnené skrutkami alebo svorníkmi (spojenie krytu a skrine prevodovky, spojenie hrebeňa a základne atď.).

Profilové spojenie - spojenie častí stroja pozdĺž povrchu ich vzájomného kontaktu, ktorý má hladký nekruhový obrys. Tvoriaca čiara profilového spojenia môže byť umiestnená tak rovnobežne s axiálnou líniou hriadeľa, ako aj šikmo k nej. V druhom prípade môže spojenie okrem krútiaceho momentu prenášať aj axiálne zaťaženie.

Profilové spoje sa používajú na prenos vysokých krútiacich momentov v prevodovkách automobilov, traktorov a obrábacích strojov namiesto drážkovaných spojov. Takéto spojenia sa používajú aj na prenos krútiaceho momentu na rezný nástroj (plášťové frézy, vrtáky, záhlbníky, výstružníky).

Spojenia profilov sú spoľahlivé, ale nie technologicky vyspelé, takže ich použitie je obmedzené.

2.2.1 Remeňové pohony. Všeobecné informácie, princíp činnosti a klasifikácia. Technické vlastnosti a rozsah remeňových pohonov

Remeňový pohon pozostáva z dvoch remeníc namontovaných na hriadeľoch a remeňa pokrývajúceho remenice. Zaťaženie sa prenáša trecími silami, ktoré vznikajú medzi remenicami a remeňom v dôsledku napätia remeňa.

Remeňové pohony sú klasifikované podľa nasledujúcich kritérií.

1. Podľa tvaru časti pásu:

plochý pás;

klinový remeň;

Okrúhly pás;

S ozubeným remeňom;

S poly klinovými remeňmi.

2. Podľa vzájomného usporiadania osí hriadeľov:

S paralelnými osami;

S pretínajúcimi sa osami - uhlové;

So skríženými nápravami.

3. V smere otáčania kladky:

S rovnakým smerom (otvorený a polootvorený);

S opačnými smermi (kríž).

4. Podľa spôsobu vytvárania napätia remeňa:

jednoduchý;

S napínacím valcom;

S napínacím zariadením.

5. Podľa konštrukcie kladiek:

S jednoradovými kladkami;

So stupňovitými kladkami.

Remeňové pohony sa používajú v prípadoch, keď sú hriadele podľa konštrukčných podmienok umiestnené v značných vzdialenostiach. Výkon moderných prevodoviek nepresahuje 50 kW. V kombinácii s ozubeným prevodom sa remeňový pohon väčšinou inštaluje na vysokorýchlostný stupeň, ako menej zaťažovaný. V modernom strojárstve sa najviac používajú klinové remene. Ploché remene nového dizajnu sa presadzujú vo vysokorýchlostných prevodovkách. Okrúhle pásy sa používajú iba pre nízky výkon: v spotrebičoch, domácich spotrebičoch.

Remeňové pohony sa používajú na pohon jednotiek od elektromotorov malého a stredného výkonu; pre pohon z nízkovýkonových spaľovacích motorov. Pohony s klinovými remeňmi sú najpoužívanejšie v strojárstve (v obrábacích strojoch, motorových vozidlách a pod.). Tieto prevody sú široko používané pre malé stredové vzdialenosti a vertikálne osi kladiek, ako aj pre prenos otáčania niekoľkými kladkami. Ak je potrebné zabezpečiť remeňový prevod s konštantným prevodovým pomerom a dobrou trakciou, odporúča sa namontovať ozubené remene.

Hlavnými kritériami pre výkon remeňových pohonov sú: ťažná kapacita, určená trecou silou medzi remeňom a remenicou, trvanlivosť remeňa, ktorá je za normálnych prevádzkových podmienok obmedzená na zničenie remeňa únavou.

Hlavné charakteristiky remeňových pohonov: účinnosť, preklz remeňa, otáčky, krútiace momenty, výkon na hnacej a hnanej kladke.

2.3.9 Popíšte konštrukcie najbežnejších typov slepých a kompenzačných spojok. Uveďte oblasti ich použitia, výhody a nevýhody

Hluché spojky tvoria pevné a pevné spojenie hriadeľov. Nekompenzujú výrobné a montážne chyby, vyžadujú presné vyrovnanie hriadeľov.

Rukávová spojka - najjednoduchší zástupca hluchých spojok. Upevnenie puzdra s hriadeľmi sa vykonáva pomocou kolíkov, kľúčov alebo drážok. Objímkové spojky sa používajú v ľahkých strojoch s priemerom hriadeľa do 60 ... 70 mm. Majú jednoduchý dizajn a malé rozmery. Pevnosť spojky je určená pevnosťou spojenia čapu, kľúča alebo drážky, ako aj pevnosťou puzdra.

Prírubová spojka pozostáva z dvoch polovíc spojky spojených skrutkami, ktoré sú inštalované s vôľou alebo bez nej. V prvom prípade je krútiaci moment prenášaný trecími silami vznikajúcimi v spoji polovíc spojky pri uťahovaní skrutiek, v druhom prípade priamo skrutkami pôsobiacimi na strih a drvenie. Skrutky dodávané bez vôle plnia funkciu vyrovnania hriadeľa. V inom prípade na to slúži špeciálny centrovací výstupok. Prírubové spojky sú široko používané v strojárstve. Používajú sa na spojenie hriadeľov s priemerom do 200 mm a viac. Výhodou takýchto spojok je jednoduchosť konštrukcie a relatívne malé rozmery.

Na zníženie požiadaviek na presnosť umiestnenia hriadeľov a zníženie škodlivého zaťaženia hriadeľov a podpier sa používajú kompenzačné spojky. Kompenzácia sa dosiahne: v dôsledku pohyblivosti takmer tuhých častí - kompenzačné tuhé spojky; v dôsledku deformácie elastických častí - elastických spojok. Najrozšírenejšie zo skupín kompenzačných tuhých spojok sú vačkový kotúč a ozubené koleso. Krížové kĺbové spojky sú tiež široko používané. Používajú sa na spojenie hriadeľov s veľkým uhlovým nesúososťou.

Vačková kotúčová spojka pozostáva z dvoch polovíc spojky a medziľahlého kotúča. Na vnútornom konci každej polovice spojky je vytvorená jedna diametrálne umiestnená drážka. Na oboch koncoch disku je vytvorený jeden výstupok, ktorý je umiestnený pozdĺž navzájom kolmých priemerov. V zostavenej spojke sú výstupky kotúča umiestnené v drážkach polovíc spojky. Disk teda spája polovice spojky. Kolmá poloha drážok umožňuje spojke kompenzovať excentricitu a nesúososť hriadeľov. V tomto prípade sa výčnelky posúvajú v drážkach a stred disku opisuje kruh. Tieto spojky sa odporúčajú hlavne na kompenzáciu excentricity.

Ozubená spojka pozostáva z dvoch polovíc spojky s vonkajšími zubami a delenej klietky s dvoma radmi vnútorných zubov. Spojka kompenzuje všetky typy nesúosovosti hriadeľa. Na tento účel sa vykonajú koncové medzery a zvýšené bočné medzery v zábere a ozubené ráfiky polovíc spojky sa spracujú pozdĺž gúľ s polomermi, ktorých stredy sú umiestnené na osiach hriadeľov. Ozubené spojky sú kompaktné a majú dobré kompenzačné vlastnosti. Používajú sa na prenos vysokých krútiacich momentov.

Elastické spojky pozostávajú z dvoch polovíc spojky spojených pružným prvkom. Elastické spojenie polovíc spojky umožňuje: kompenzovať nesúosovosť hriadeľov; zmeniť tuhosť systému s cieľom eliminovať rezonančné kmity pri periodicky sa meniacich zaťaženiach, znížiť rázové preťaženie. Podľa materiálu elastických prvkov sú tieto spojky rozdelené do dvoch skupín: s kovovými a nekovovými elastickými prvkami.

Spojka s vinutými pružinami pozostáva z ráfika s rebrom a náboja s kotúčmi. Okraj ráfika je umiestnený medzi kotúčmi tak, aby bolo možné vzájomné otáčanie týchto častí. Rebro a kotúče majú rovnako tvarované výrezy, v ktorých sú umiestnené pružiny s obmedzovačmi. Z koncov je spojka uzavretá kotúčmi, ktoré sú pripevnené k náboju alebo ráfiku, aby chránili pružinu a obmedzovače pred vypadnutím a znečistením. Takéto spojky je vhodné použiť ako elastické články v systéme spojovacích hriadeľov s ozubenými kolesami alebo reťazovými kolesami, ako aj na spájanie hriadeľov.

Spojka s ozubenou pružinou alebo spojka s hadovitými pružinami. Skladá sa z dvoch polovíc spojky so zubami špeciálneho profilu, medzi ktorými je umiestnená hadovitá pružina. Kryt drží pružinu na mieste, chráni spojku pred prachom a slúži ako nádrž na mazivo. Hlavnou oblasťou použitia týchto spojok je ťažké strojárstvo (valcovne, turbíny, piestové motory).

Spojky s gumenými elastickými prvkami sú jednoduchšie a lacnejšie ako s oceľovými. Výhody gumových prvkov: vysoká elasticita, vysoká schopnosť tlmenia. Nevýhody: menšia trvanlivosť, menšia pevnosť v dôsledku veľkých rozmerov. Spojky s gumovými elastickými prvkami sú široko používané vo všetkých oblastiach strojárstva na prenos malých a stredných krútiacich momentov.

Spojka s gumenou hviezdou pozostáva z dvoch polovíc spojky s koncovými výstupkami a gumovej hviezdy, ktorej zuby sú umiestnené medzi výstupkami. Široko používaný na pripojenie vysokorýchlostných hriadeľov. Spojka je kompaktná a spoľahlivá v prevádzke. Nevýhody - pri demontáži a montáži je nutný osový posun hriadeľov.

Spojka je elastická návlek-prst. Vďaka ľahkej výrobe a výmene gumových prvkov sa táto spojka rozšírila najmä v pohonoch od elektromotorov s nízkymi a strednými krútiacimi momentmi. Elastické prvky sú tu zvlnené gumové puzdrá alebo lichobežníkové krúžky. Spojky majú nízku flexibilitu a používajú sa hlavne na kompenzáciu nesúosovosti hriadeľov v malom rozsahu.

Spojka s elastickým plášťom. Elastický prvok spojky, pripomínajúci automobilovú pneumatiku, pracuje v skrútení. To dáva spojke vysokú energetickú náročnosť, vysoké elastické a kompenzačné vlastnosti.

Uverejnené dňa

Podobné abstrakty:

Zdôvodnenie zvoleného dizajnu. Analýza existujúcich sériovo vyrábaných strojov. Výpočet zdvíhacieho mechanizmu: výber lana, určenie hlavných rozmerov blokov a bubna, výber motora, prevodovky, spojky a brzdy. Výpočet mechanizmu pohybu žeriavu.

Štúdium charakteristík autobusu, ako je štruktúra karosérie, usporiadanie sedadiel, usporiadanie motora. Prevodové vlastnosti autobusov, kolesá a pneumatiky. Riadenie a elektrické vybavenie. Krútiaci moment generovaný na kľukovom hriadeli motora.

Výber asynchrónneho elektromotora; určenie uhlových rýchlostí, vypočítaných výkonov a krútiacich momentov na hnacích hriadeľoch. Návrh prevodu klinovým remeňom, výpočet hlavných parametrov kladiek a kľúčov. Výber ložísk, spojok a prevodoviek.

Prevodovka a prídavné prevodovky. Radenie nadol v prevodovke auta. Účel a typy mechanizmov riadenia. Schéma pohonu pracovného brzdového systému automobilu GAZ-3307. Účel a všeobecné usporiadanie ťažkých prívesov.

Druhy mechanických prevodov. Pohon pomocou elektromotora a externého reduktora. Výber motora a kinematický výpočet. Výpočet závitovkového prevodu, hriadeľov. Konštrukčné rozmery ozubených kolies a kolies. Výber spojky. Zostava ozubeného kolesa.

Analýza a syntéza planétových prevodoviek. Indexácia hlavných článkov PKP. Stanovenie hodnôt vnútorných prevodových pomerov (IPR) a kinematických charakteristík planétových mechanizmov (PM). Syntéza kinematickej schémy ovládacieho panela s dvoma stupňami voľnosti.

Mechanizmus - sústava tuhých telies určená na prenos a premenu daného pohybu jedného alebo viacerých telies na požadované pohyby iných tuhých telies.

Stroj je technické zariadenie, ktoré premieňa energiu, materiály a informácie s cieľom uľahčiť fyzickú a duševnú prácu človeka, zlepšiť jeho kvalitu a produktivitu.

Strojová jednotka je technický systém pozostávajúci z jedného alebo viacerých strojov zapojených do série alebo paralelne a navrhnutý tak, aby vykonával akékoľvek požadované funkcie. Hlavné typy mechanizmov:

Pákové, ozubené, vačkové, maltské, planétové, manipulátory

Existujú nasledujúce typy strojov:

1. Energetické stroje - premena energie jedného druhu na energiu iného druhu. Tieto stroje sa dodávajú v dvoch variantoch:

motory ktoré premieňajú akúkoľvek formu energie na mechanickú Generátory ktoré premieňajú mechanickú energiu na inú formu energie.

2. Pracovné stroje - stroje, ktoré využívajú mechanickú energiu na vykonávanie práce na pohybe a premene materiálov. Tieto stroje majú tiež dva druhy:

Prepravné vozidlá, ktoré využívajú mechanickú energiu na zmenu polohy objektu (jeho súradníc).

Technologické stroje, ktoré využívajú mechanickú energiu na transformáciu tvaru, vlastností, rozmerov a stavu predmetu.

3. Informačné stroje určené na spracovanie a transformáciu informácií. Delia sa na: Matematické stroje, ktoré vstupné informácie transformujú do matematického modelu skúmaného objektu.

riadiace stroje, ktoré premieňajú vstupné informácie (program) na riadiace signály pre pracovný alebo energetický stroj.

4. Kybernetické stroje stroje s prvkami umelej inteligencie).

1. Štruktúra mechanizmov - typy najjednoduchších typických mechanizmov a ich prvky, kinematické dvojice a ich klasifikácia.

Štruktúra pohybu- súhrn jeho prvkov a vzťahy medzi nimi.

Hlavné typy mechanizmov.

páka

zubaté

vačka

maltčina

planetárne

manipulátorov

Odkaz- tuhé teleso alebo sústava pevne spojených telies, ktoré sú súčasťou mechanizmu.

Kinematický reťazec- sústava väzieb, ktoré medzi sebou tvoria kinematické dvojice.

Kinematický pár- pohyblivé spojenie dvoch článkov, umožňujúce ich určitý relatívny pohyb.

Kinematické páry (KP) sú klasifikované podľa nasledujúcich kritérií:

podľa typu kontaktného bodu (bodu spojenia) spojovacích plôch:

dolné, v ktorých sa kontakt spojov uskutočňuje pozdĺž roviny alebo povrchu (posuvné páry);

vyššie, v ktorom sa kontakt článkov uskutočňuje pozdĺž čiar alebo bodov (páry, ktoré umožňujú posúvanie s valcovaním).

podľa relatívneho pohybu článkov tvoriacich pár:

• rotačné;

  progresívny;

  skrutka;

• guľovitý.

podľa spôsobu uzatvárania (zabezpečenia kontaktu článkov páru):

• výkon (v dôsledku pôsobenia váhových síl alebo sily pružnosti pružiny);

  geometrické (vzhľadom na dizajn pracovných plôch dvojice).

podľa počtu podmienok spojenia kladených na relatívny pohyb článkov (počet podmienok spojenia určuje triedu kinematickej dvojice);

podľa počtu pohyblivosti (N) v relatívnom pohybe článkov.