Maszyny - kolokwium - notatki.doc

(213 KB) Pobierz

WYKŁAD I

Maszyna – zespół mechanizmów lub pojedynczy mechanizm służący do przetwarzania energii lub wykonywania pracy mechanicznej.

Mechanizm – zespół współpracujących ze sobą elementów spełniających określone zadania.

Podział maszyn:
- napędowe (przetwarzają jeden rodzaj energii na inny):
              - silniki (zmieniają pewien rodzaj energii na mechaniczną),
              - przetworniki (przekształcają daną wielkość na inną z określoną dokładnością).
- robocze:
              - przeróbcze (dokonują przemian fizycznych lub chemicznych na przedmiotach swojej pracy),
              - transportowe (służą do przemieszczania przedmiotów, ludzi, materiałów na określone odległości).

Silnik – maszyna, bez której żadna większa maszyna nie może się obejść. Budowa zależy od rodzaju energii napędowej.

Podział silników ze względu na energię:
- elektryczne (energia elektryczna zamieniana na mechaniczną),
- pneumatyczne (energia sprężonego powietrza zamieniana na pracę mechaniczną),
- hydrauliczne (energią napędową jest energia cieczy pod wysokim ciśnieniem),
- cieplne (energia termiczna/cieplna zamieniana jest w energię mechaniczną lub elektryczną).

Silnik elektryczny asynchroniczny – maszyna elektryczna zamieniająca energię elektryczną w mechaniczną, w której wirnik obraca się z poślizgiem w stosunku do wirującego pola magnetycznego wytworzonego przez uzwojenia stojana.

Silniki elektryczne powszechnie stosowane asynchroniczne (napędzane prądem przemiennym). Do napędu maszyn stosowane są o mocy od 1 do 800kW.

Moc – zdolność do wykonywania pracy w określonym czasie.

Charakterystyka mechaniczna silnika asynchronicznego:
 

Prędkość synchroniczna – prędkość wirowania pola magnetycznego powstającego w stojanie silnika prądu przemiennego, dla silników synchronicznych jest to prędkość jaką rozwija silnik.   , gdzie f - częstotliwość prądu, p – liczba par biegunów.

Poślizg nominalny:      Sn = 0,01÷ 0,04 (1%-4%)    Obroty nominalne są zawsze niższe od synchronicznych np.: n0 = 1500 [obr/min]; nn ≈ 1475 [obr/min].

 

Moc silnika - P=M*ω.

 

Moc nominalna silnika – iloczyn momentu nominalnego i prędkości kątowej.

 

Prędkość kątowa: ω=πn/30 [Obr/min]

 

Zmiany prędkości obrotowej:
- poprzez zmianę liczby par biegunów,
- poprzez zmianę prędkości przez zmianę częstotliwości prądu,

 

 

Zmiana prędkości obrotowej poprzez zmianę liczby par biegunów: Stosunek obrotów biegu szybkiego do wolnego:  

 

Charakterystyka silników dwubiegowych:
 

 

Silniki dwubiegowe – silniki stosowane w maszynach o trudnym rozruchu – najpierw włącza się wolniejsze obroty, następnie szybsze.

 

Zmiana prędkości obrotowej poprzez zmianę prędkości przez zmianę częstotliwości prądu: Stosuje się przekształtniki częstotliwości, tzw. falowniki.

Sprawność – stosunek energii użytecznej do włożonej: η = =      , Pw – moc elektryczna pobrana z sieci elektrycznej.

 

Silnik łopatkowy mimośrodowy – silnik pneumatyczny. Wirnik wyposażony jest w szereg łopatek, które wsuwają się i wysuwają, by stykać się do cylindra. Obrót silnika wywołany jest różnicą ciśnień na poszczególnych łopatkach.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WYKŁAD II

 

Napęd hydrauliczny – napęd, w którym nośnikiem energii jest ciecz.

 

Rodzaje napędów hydraulicznych:
- hydrostatyczny,
- hydrokinetyczny.

 

Napęd hydrauliczny hydrostatyczny – wykorzystuje się energię ciśnienia cieczy; do przenoszenia ciśnienia stosuje się różne rodzaje cieczy: oleje (mineralny, syntetyczny), emulsje olejowo-wodne.

 

Napęd hydrauliczny hydrokinetyczny – wykorzystuje się w nim ruch cieczy.

 

Ciśnienie w hydraulice siłowej: p = 15 do 40MPa,

 

Ciśnienie w napędach: p = 20 do 25MPa.

 

Budowa układu hydraulicznego:
- pompa hydrauliczna,
- silnik hydrauliczny,
- zawory,
- filtry,
- układy sterujące,
- automatyczny układ gaśniczy.

 

 

Rodzaje pomp hydraulicznych:
- zębate,
- wysuwkowe,
- wielotłoczkowe.

 

 

 

 

Pompa hydraulizcna zębata:
 

Qp↑-wydajność pompy

Pp↑-moc pompy

ns ↑–prędkość obrotowa silnika

Ms↑-moment silnika
 

Rodzaje silników hydraulicznych:
- tłokowe,
- wysuwowe,
- obiegowo-krzywkowe.

 

Silniki hydrauliczne tłokowe:
 

 

Silnik hydrauliczny – zamienia energię ciśnienia cieczy na ruch posuwisty.
 

Wydajność pompy – od wydajności zależy prędkość silnika lub tłoczyska.

 

Ciśnienie pompy – od ciśnienia zależy moment obrotowy lub siła.

 

Automatyczne układy gaśnicze – zawierają układy, które maja 200 i więcej litrów oleju.

 

Przekładnie mechaniczne – przenoszą energię ze zmianą prędkości, momentu i sił. Zmieniają niekiedy charakter ruchu. Służą do przenoszenia równomiernego ruchu obrotowego. Przekładnie składają się z minimum dwóch kół stykających się ze sobą lub rozsuniętych i opasanych wspólnym cięgnem.

 

 

Podział przekładni mechanicznych:
- zębate (sprzężenie kół kształtowe bezpośrednie, są one najczęściej stosowane),
- łańcuchowe (sprzężenie kół kształtowe cięgnowe),
- pasowe (sprzężenie kół cierne cięgnowe),
- cierne (sprzężenie kół cierne bezpośrednie).

 

Rodzaje przekładni mechanicznych zębatych:
- walcowe (dwa koła zazębiające się ze sobą),
- stożkowe (umożliwia prostopadłe usytuowanie osi),
- planetarne (charakteryzują się dużą prędkością na wejściu i wyjściu),
- ślimakowe (koło napędowe – ślimak – porusza się wolniej niż koło napędzające).

 

Przekładnia mechaniczna zębata stożkowa:
 

Przekładnia mechaniczna zębata planetarna:
 

 

Sprawność – stosunek mocy na wyjściu do mocy na wejściu.

 

Reduktor – przekładnia zwalniająca, przełożenie przekładni jest większe od 1,
 

Multiplikator – przekładnia przyspieszająca, przełożenie przekładni jest mniejsze od 1.

 

Przełożenie przekładni – stosunek liczby zębów w kole większym, do ilości zębów w kole mniejszym.

 

Cięgno – elementy zdolne do przenoszenia sił rozciągających a nie ściskających (np. łańcuch, pas).

 

Cięgło – elementy zdolne do przenoszenia sił rozciągających i ściskających (np. pręty).

 

Moduł uzębienia – stosunek średnicy do liczby zębów.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WYŁAD III

 

Sprzęgło – służy do łączenia wałów, umożliwia przeniesienie momentów obrotowych. Może być sztywne i podatne.

 

Funkcje sprzęgła:
- łączy wały,
- przenosi moment obrotowy,
- wyrównuje niewspółosiowość wałów,
- łagodzi obciążenia dynamiczne,
- zabezpiecza przed przeciążeniem,

 

Podział sprzęgieł:

- stałe (nierozłączne): (sztywne i podatne),
- włączalne: (sztywne i podatne),
 

Sprzęgło stałe – takie, gdzie podczas działania nie da się go rozdzielić.

 

Sprzęgło włączalne – podczas działania można je rozdzielić.

 

Sprzęgło stałe sztywne – nie umożliwia przesunięcia.

 

Sprzęgło hydrokinetyczne – rozłączne, podatne, jego mechanizmem działania jest ciecz. Pełnią funkcję sprzęgieł rozruchowych.

 

Poślizg sprzęgła  , s≈1-4%

System maszynowy – zestaw maszyn powiązanych ze sobą funkcjonalnie, przeznaczony do realizacji procesu produkcyjnego (np. ścianowy kompleks zmechanizowany).

 

Podstawowe operacje podczas eksploatacji systemem ścianowym:
- urabianie węgla,
- ładowanie urobku,
- odstawa urobku,
- obudowa przestrzeni roboczej.

 

ścianowy kompleks zmechanizowany:
1) maszyna urabiająco-ładująca:

- kombajn ścianowy,
- strug węglowy
2) ścianowy przenośnik zgrzebłowy (transport urobku wzdłuż czoła ściany do chodnika),
3) ścianowa obudowa zmechanizowana (zabezpieczenie wyrobiska przed skutkami ciśnienia skał stropowych)

 

Zasilanie kombajnu:
- 1000V
- 3300V

 

Kombajn ścianowy – odległość organów urabiających ułożonych w jednej osi wynosi 12m, mają budowę modułową. Woda jest stosowana do chłodzenia silników i zraszania przy urabianiu.

 

Układ ciągnienia kombajnu – powoduje przemieszczenie kombajnu wzdłuż czoła ściany.

 

Prędkość posuwu – może być regulowana bez stopniowo.

 

Prędkość przesuwu – od 12 do 16m/min

 

Prędkość urabiania – 8m/min.

 

Rewersja ruchu – możliwość jazdy w dwóch kierunkach z tą samą regulacją prędkości.

 

Wymagania układu ciągnienia:
- prędkość ma być regulowana bezstopniowo od 0 do Vmax.

- rewersja ruchu (możliwość jazdy w dwóch kierunkach),
- siła uciągu kombajnu potrzebna do pobrania wszystkich oporów ruchu: 270, 2x270, 2x300, 2x450 kN.

 

Opory ruchu:
- składowe opory urabiania i ładowania,
- składowa siła ciężkości (przy nachyleniu),
- siły tarcia.

 

Siła uciągu – potrzebna jest do pokonania oporów ruchu kombajnem.

 

Układ ciągnienia składa się z:
- ciągnika,
- mechanizmu posuwu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin