|
Справочное пособие.Элементы машиноведения. Глава 8. Элементы машиноведения. §1. Основные понятия. Механизм – это система подвижно соединенных тел, совершающих определенные целесообразные движения . Отдельная часть механизма, которая движется как единое целое , называется звеном . Звено механизма, которому сообщается движение , называется входным , а звено, совершающее движение, для которого предназначен механизм , – выходным . Также часто входное звено называют ведущим , а выходное – ведомым . Чаще всего механизмы можно встретить в составе машин . Машина – это устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии , материалов и информации или для совершения механической работы в интересах человека. С точки зрения выполняемых функций машины делятся на несколько видов. Основные виды машин. • Энергетические машины. Это машины, предназначенные для преобразования энергии . Самыми распространенными энергетическими машинами являются двигатели . Двигатель – это машина, предназначенная для преобразования энергии какого?либо вида в механическую энергию твердого тела . Механическую энергию твердого тела можно изменить, только совершив над этим телом работу. Поэтому все двигатели совершают определенную механическую работу . В зависимости от вида используемой энергии двигатели бывают электрические , тепловые ( двигатели внутреннего сгорания ), гидравлические , пневматические и др. Например, электрический двигатель использует электрическую энергию , двигатель внутреннего сгорания (тепловой двигатель) – внутреннюю энергию топлива, пневматический двигатель – механическую энергию сжатого воздуха и т. д. Наиболее распространенными стационарными двигателями, т. е. двигателями, которые размещаются на неподвижных установках, являются электрические двигатели . На подвижных машинах они устанавливаются реже, поскольку и сами двигатели, и аккумуляторы, в которых запасается электрическая энергия, имеют большую массу. На подвижных машинах чаще всего устанавливаются тепловые двигатели . Хотя они имеют более низкий КПД и загрязняют окружающую среду, но зато и сами тепловые двигатели и запас топлива для них весит гораздо меньше. • Технологические машины (станки). Это машины, предназначенные для обработки материалов . • Информационные машины. Это машины, предназначенные для обработки информации . К информационным машинам относятся различные механические счетные устройства. Иногда, ошибочно к ним относят и компьютеры, что на самом деле не верно, поскольку компьютеры, в основном, – электронные устройства . Движущиеся детали, если и присутствуют в них, играют несущественную роль, поэтому машинами компьютеры, строго говоря, не являются. • Транспортные машины. Это машины, предназначенные для перемещения людей и грузов . Транспортные машинами являются автомобили, подъемные краны, экскаваторы и др. Любые технические устройства, в том числе и машины, состоят из различных деталей и имеют определенную конструкцию . Деталь – это составная часть устройства, изготовленная без сборочных операций . Детали, используемые в технике, очень разнообразны – винты, гайки, зубчатые колеса, радиодетали и т. д. Детали, обычно, объединяются в группы, которые называются узлами .Узел – это часть машины, выполняющая определенную функцию . Конструкция – это взаиморасположение и соединения деталей между собой. Иногда, слово “конструкция” используется как синоним слова “устройство”. Обязательной частью любой машины является привод . Привод – это часть машины, приводящая в движение остальные ее узлы. В автомобиле привод, например,приводит в движение колеса, в станках – рабочие органы, которые выполняют обработку материала, и т. д. Сам привод, обычно, является сложной системой, состоящей из нескольких узлов , главным из которых является двигатель . В зависимости от типа движения выходного звена бывают двигатели поступательного и вращательного движения. Помимо этого, двигатель характеризуется определенными параметрами движения , к которым относятся: • скорость (или угловая скорость ); • сила (или момент силы ), развиваемая двигателем. Скорость и сила являются параметрами поступательного движения, а В большинстве случаев значения параметров двигателя не соответствуют требуемым. Поэтому возникает необходимость их преобразования (изменения). Первый способ решения этой задачи состоит в регулировании параметров движения самого двигателя . В этом случае в состав привода включаются дополнительные устройства, с помощью которых производится регулировка двигателя. К сожалению не все двигатели хорошо регулируются, поэтому наряду с первым способом широко применяется еще другой способ , основанный на использовании передач . Передача – это устройство, предназначенное для передачи движения на расстояние и для преобразования параметров движения . В приводе передача размещается между двигателем и теми узлами машины, которые приводятся в движение. Существует три основных вида передач – механические , гидравлические и пневматические Передачи: 1)Механические, 2) Гидравлические, 3) Пневматические. Механическая передача – это передача, в которой движение передается с помощью твердых тел . Гидравлическая передача – это передача, в которой движение передается с помощью сжатой жидкости . Пневматическая передача – это передача, в которой движение передается с помощью сжатого воздуха . Рассмотрим некоторые широко распространенные виды приводов. Электрический привод.
В электрическом приводе задача преобразования параметров движения решается двумя способами – путем регулирования самого двигателя (этим занимаются управляющие устройства ) и с помощью механической передачи . Гидравлический привод.
В гидравлическом приводе параметры движения преобразуются, прежде всего, с помощью гидравлической передачи , в которую входят насос , гидравлический двигатель и различные управляющие и вспомогательные устройства . После гидравлической передачи может быть установлена также и механическая передача. Пневматический привод.
В пневматическом приводе параметры движения преобразуются, прежде всего, с помощью пневматической передачи , в которую входят компрессор , пневматический двигатель и различные управляющие и вспомогательные устройства . После пневматической передачи может быть установлена также и механическая передача . §2. Механические передачи. Большинство механических передач предназначены для передачи вращательного движения. Вращающиеся детали располагаются на валах . В каждой передаче различают 2 а основных вала – входной и выходной (или ведущий и ведомый ) Между ними могут располагаться и промежуточные валы. Параметрами движения , которые преобразуются с помощью механических передач, являются момент силы и угловая скорость . В таблице перечислены характеристики механических передач. Характеристики механических передач
Если w 1 > w 2 , (следовательно i > 1) , то передача называется понижающей или редуктором . Если w 1 < w 2 , (следовательно i < 1) , то передача называется повышающей или мультиплектором . Наибольшее распространение получили понижающие передачи ( редукторы ), т. к. частота вращения узлов, которые приводятся в движение, обычно, меньше частоты вращения двигателя. Механические передачи позволяют работать в широком диапазоне угловых скоростей и моментов сил . Большинство механических передач имеет высокий КПД 96 – 98%, что является несомненным преимуществом перед гидравлическими и пневматическими передачами. К числу недостатков механических передач относятся следующие: • Механические передачи значительной мощности имеют большие размеры и массу , поэтому нецелесообразно делать механические передачи большой мощности. Мощность механических передач, обычно, не превышает нескольких сотен кВт. • Механические передачи плохо регулируются . • Жесткость конструкции . Вследствие жесткости механические передачи не всегда бывает удобно размещать в машине. • Механические передачи не позволяют передавать движение на большие расстояния (более 20 м). Вверх--На главную--Ввернуться к списку ||Учебный комбинат||О лаборатории||Выбор профессии||Высшее образование||Среднее специальное||Справочное пособие||Новости||Карта сайта||Контакты||Web-мастеру|| |
Веб: zigmud@bk.ru
