Temat: Charakterystyka napędów hydrostatycznych i hydrokinetycznych.
1. Klasyfikacja maszyn.
1) energetyczne – przetwarzają jeden rodzaj energii w inny np. energię wodną w energię mechaniczną,
• silniki – maszyny zamieniające dowolną energię w energię mechaniczną,
o
silniki elektryczne,
o
silniki cieplne (spalinowe, parowe),
o
silniki wodne,
o
silniki hydrauliczne,
o
silniki pneumatyczne,
o
silniki wiatrowe,
• przetworniki energii mechanicznej lub innej – maszyny do przetwarzania energii (sprężarki,
pompy),
• prądnica elektryczna – przetwarza różną energię na energię niemechaniczną,
2) robocze – wykorzystują energię mechaniczną do wykonania pracy,
• transportowe – służą do zmiany położenia ciał stałych, cieczy, gazów,
o
dźwignice,
o
przenośniki,
o
samochody,
o
samoloty,
o
pociągi,
o
statki,
o
wentylatory,
o
pompy,
• technologiczne – przetwarzają surowce gdzie zmienia się ich kształt, wymiar, własności fizyczne
i chemiczne,
o
obrabiarki do metali,
o
walcarki,
o
młoty,
o
maszyny rolnicze,
o
maszyny budowlane,
o
maszyny górnicze,
2. Energia i jej rodzaje.
Energia to zdolność danego ciała do wykonania pracy albo zasób nagromadzonej w nim pracy. Źródłami
energii są: siła wiatru, ruch wody w rzece, paliwa (np. węgiel), akumulator elektryczny, napięta sprężyna,
rozpędzone koło zamachowe, zbiornik ze sprężonym powietrzem. Rodzaje energii:
1) energia mechaniczna - umożliwia maszynom wykonanie pracy,
2) energia cieplna – wykonuje przebieg wielu procesów przemysłowych,
3) energia elektryczna – do napędu maszyn i urządzeń i do celów oświetleniowych,
4) energia wodna – wykorzystywana w gospodarce jako energia mechaniczna płynącej wody (np. dla
turbin wodnych),
5) energia geotermalna – wykorzystuje cieplną energię wnętrza ziemi (np. w obszarach wulkanicznych
i sejsmicznych), stosowana centralnym ogrzewaniu,
6) energia kinetyczna prądów morskich – są to olbrzymie pokłady lecz niewykorzystywane ze względu na
możliwość zaburzenia klimatycznego,
7) energia pływów – to odmiana prądów morskich lecz słabo wykorzystywane,
8) energia fal morskich – wykorzystywana jest moc fal mórz i oceanów,
9) energia słoneczna – znane pod postaciami ogniw słonecznych (małej mocy np. zegarki, lampy) i przy
kolektorach słonecznych,
10) energia wiatru – wykorzystywana przez turbiny wiatrowe (wiatraki),
3. Ogniwa paliwowe – to urządzenia wytwarzające energię elektryczną za pomocą reakcji utleniania stale
dostarczanego do niej z zewnątrz paliwa (np. ogniwa wodorowe wytwarza prąd pomiędzy anodą wodorową
i katodą tlenową),
4. Biopaliwa – to palowo powstałe z przetwórstwa produktów organizmów żywych np. roślinnych,
zwierzęcych i mikroorganizmów
b) stałe – słoma, odpady roślinne,
c) ciekłe – otrzymywane w drodze fermentacji (np. oleju rzepakowego),
d) gazowe – w odmianach biogaz i gaz drzewny
5. Maszyny hydrauliczne – są to urządzenia, w których następuje zamiana energii mechanicznej na energię
hydrauliczną lub odwrotnie.
Hydromechanika
b) kinematyka cieczy – (prawa ruchu cieczy),
c) dynamika cieczy – (siły wpływające na ruch cieczy lub z niego wynikające),
• hydrostatyka – (stany równowagi cieczy),
• hydrokinetyka – (ruch cieczy pod wpływem sił na nią działających),
6. Podstawowe parametry cieczy.
7. Klasyfikacja maszyn hydraulicznych.
1) silniki hydrauliczne,
2) przenośniki cieczy,
3) turbiny,
4) sprzęgła hydrokinetyczne,
5) przekładnie hydrokinetyczne,
8. Silnik hydrauliczny.
b) silnik hydrostatyczny – zamienia energię potencjalną (ciśnienia) cieczy na energię mechaniczną,
c) silnik hydrokinetyczny – zamienia energię kinetyczną (przepływu) cieczy na energię mechaniczną,
9. Przenośniki cieczy – to maszyna do przenoszenia cieczy i zawiesin z poziomu niższego poziomu do
poziomu wyższego lub z obszaru o niższym ciśnieniu do obszaru o wyższym ciśnieniu. Przenośniki cieczy
dzielimy na:
pompy,
czerpadła,
elektromagnetyczne przenośniki cieczy,
pneumatyczne przenośniki cieczy,
tarany hydrauliczne (proste urządzenie do
przepompowywania wody),
strumienice (urządzenie do przenoszenia
cieczy zasilane przez pompę),
10. Turbina – to silnik przepływowy wykorzystujący energię kinetyczną lub potencjalną przepływającego
płynu do nadania ruchu obrotowego wirnikowi.
a) ze względu na medium napędzające:
wodne,
wiatrowe,
cieplne,
o
parowe,
o
gazowe,
b) z uwagi na kształt wirnika:
promieniowe,
osiowe,
o
komorowe,
o
bębnowe,
c) według reakcyjności:
akcyjne,
reakcyjne,
d) ze względu na zastosowanie:
przemysłowe,
energetyczne,
lotnicze,
okrętowe,
trakcyjne,
pomocnicze,
11. Sprzęgło hydrokinetyczne – to maszyna
hydrauliczna, w której ruch obrotowy z elementu
czynnego (pompy) do biernego (turbiny) jest
przenoszony za pośrednictwem cieczy (olej, woda)
wypełniającej szczelną obudowę sprzęgła. Stosowane
jest do przenoszenia napędu w pojazdach silnikowych
lub do regulacji prędkości obrotowej dużych pomp
wirowych.
12. Przekładnia hydrokinetyczna – to maszyna hydrauliczna, która przypomina sprzęgło hydrokinetyczne,
lecz różni się od niego zastosowaniem:
o
trzeciego wirnika, tzw. kierownicy (nieruchomego),
o
łopatek kształtowych, biegnących po linii śrubowej (o zmiennym skoku), nawiniętej dookoła pierścienia
wewnętrznego
Przekładnia hydrokinetyczna
jest podstawowym elementem
większości automatycznych
hydromechanicznych skrzynek
biegów. Była stosowana jako
reduktor do napędu
turbinowego statków. Lecz ze
względu na dużą potrzebę
chłodzenia i niską sprawność
zastąpiono ją przekładnią
zębatą.