03 Charakteryzowanie maszyn i u Nieznany

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Mieczysław Janik

Charakteryzowanie maszyn i urządzeń do produkcji
roślinnej, zwierzęcej i pasiecznej 321[04].O1.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr inż. Urszula Malinowska
mgr inż. Ewa Walasek

Opracowanie redakcyjne:
mgr Edyta Kozieł

Konsultacja:
dr inż. Jacek Przepiórka

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczn

programu jednostki modułowej 321[04].O1.03,

„Charakteryzowanie maszyn i urz

dzeń do produkcji ro

linnej”, zwierz

cej i pasiecznej,

zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik pszczelarz.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Podstawowe części maszyn stosowane w technice

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Maszyny stosowane w gospodarstwach rolnych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Mechanizacja podstawowych upraw polowych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć ucznia

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o maszynach i urządzeniach

stosowanych w produkcji rolniczej.

W poradniku znajdziesz:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia założonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,

−

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

−

wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować

umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów,

−

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

−

literaturę uzupełniającą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

321[04].O1

Podstawy zawodu

321[04].O1.01

Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony

przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska

321[04].O1.02

Charakteryzowanie produkcji roślinnej i zwierzęcej

321[04].O1.05

Stosowanie przepisów ruchu

drogowego

321[04].O1.03

Charakteryzowanie maszyn i urządzeń do produkcji roślinnej, zwierzęcej i pasieczej

321[04].O1.06

Stosowanie technik kierowania

ciągnikiem rolniczym i wykonywanie

czynności kontrolno-obsługowych

321[04].O1.04

Posługiwanie się dokumentacją

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

stosować jednostki układu SI,

−

przeliczać jednostki,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu statyki, dynamiki i kinematyki, takimi
jak: masa, siła, prędkość, energia,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

użytkować komputer,

−

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozróżnić podstawowe części maszyn,

−

scharakteryzować układy mechaniczne maszyn,

−

określić sposoby zabezpieczania przed uszkodzeniem połączeń sprzętu rolniczego,

−

scharakteryzować osie, wały, łożyska, sprzęgła oraz przekładnie stosowane w maszynach
i urządzeniach rolniczych, pasiecznych,

−

określić zasady obsługi pomp, sprężarek i układów hydraulicznych,

−

scharakteryzować instalację wodociągową i elektryczną w budynkach inwentarskich
i pasiecznych oraz określić sposoby ich zabezpieczania,

−

scharakteryzować

budowę,

zasady

działania,

obsługi

i konserwacji

silników

elektrycznych oraz spalinowych stosowanych w rolnictwie i pszczelarstwie,

−

scharakteryzować rodzaje, budowę i działanie siewników oraz sadzarek do ziemniaków,

−

scharakteryzować rodzaje maszyn stosowanych podczas zabiegów ochrony roślin,

−

scharakteryzować ogólną budowę i zasadę działania kombajnu zbożowego,

−

określić sposoby pozyskiwania energii z niekonwencjonalnych źródeł,

−

określić ekonomiczne i społeczne przesłanki korzystania z zasobów alternatywnych,

−

pozyskać informacje na temat sposobu i warunków zakupu sprzętu rolniczego
i pasiecznego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Podstawowe części maszyn stosowane w technice

4.1.1. Materiał nauczania

Klasyfikacja części maszyn

W rolnictwie stosowane są różne narzędzia – od prostych narzędzi jedno- lub

kilkuczęściowych do skomplikowanych, często zautomatyzowanych maszyn, urządzeń
i aparatury kontrolno-pomiarowej. Na przykład, widły składają się z trzech części – części
roboczej, styliska i gwoździa, podczas gdy kosiarka składa się z kilkuset części, a ciągnik
dwuosiowy z ok. 3 tys. części.

Części maszyn można podzielić na następujące grupy:

−

części proste, zwane elementami konstrukcyjnymi, wykonane z jednego kawałka
materiału, np. nit, kołek, koło zębate,

−

części złożone, składające się z kilku części prostych, np. łożysko toczne, sprzęgło.
Zwarta grupa części maszyn spełniających określone zadanie w maszynie nosi nazwę

zespołu, np. silnik spalinowy w ciągniku, nagarniacz w kombajnie.

W zespołach złożonych można wyróżnić jeszcze podzespoły, np. w silniku spalinowym

podzespoły takie, jak: tłok z korbowodem, głowica z zaworami i inne.

Kilka części połączonych ze sobą celowo w taki sposób, że po poruszeniu jednej z nich

pozostałe wykonują ściśle określone ruchy nazywa się mechanizmami, np. mechanizm
korbowy.

W większości maszyn można wyodrębnić trzy zasadnicze grupy części o przeznaczeniu

ogólnym:

−

części złączne (śruby, nity, kliny, sworznie),

−

części umożliwiające ruch obrotowy (wały, osie, łożyska) i sprzęgła,

−

części przenoszące napęd i zmieniające prędkość obrotową (przekładnie).

Połączenia

W każdej maszynie części proste, złożone i podzespoły są ze sobą połączone w różny

sposób. Połączenia części maszyn mogą być:

−

nierozłączne, tj. takie, których nie można rozłączyć bez uszkodzenia,

−

rozłączne, tj. takie, które dają się łatwo rozłączyć.

Połączenia nierozłączne

Połączenia nitowe. Połączenia te uzyskuje się za pomocą nitów. Nity wykonane są

z miękkiej stali, miedzi, mosiądzu lub aluminium. Nit składa się z łba, wykonanego
fabrycznie, i trzonu (rys. 1). Wymiary i kształty nitów są znormalizowane. Trzon nitu
wprowadza się do otworu w częściach łączonych i zakuwa. Przez spęczanie (zgniecenie)
końca trzonu tworzy się drugi łeb, czyli tzw. zakuwkę.

Rys. 1. Wykonanie połączenia nitowego: a) nit wsparty na wsporniku, b) wstępne rozklepanie trzonu nitu,

c) formowanie zakuwki; 1 – łeb nitu, 2 – trzon nitu, 3 – zakuwka, 4 – zakuwnik, 5 – wspornik [1]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Nitowanie stosowane jest do połączeń konstrukcji stalowych oraz łączenia

poszczególnych części maszyn. Za pomocą nitów miedzianych i aluminiowych łączy się
części z różnych materiałów, np.: listwy z płótnami wiązałek, okładziny cierne sprzęgieł
i taśm hamulcowych z tarczami lub pierścieniami stalowymi, itp.

Połączenia spawane. Spawanie jest to łączenie dwóch części metalowych przez ich

miejscowe stopienie z dodawaniem lub bez dodawania tzw. spoiwa, którym może być
materiał pręta spawalniczego lub elektrody.

Metal stopiony na obu brzegach spawanych części zlewa się, a po skrzepnięciu wiąże

obie części w całość, w miejscu łączenia powstaje spoina.

Spoiny mogą być wykonane jako: czołowe, pachwinowe, otworowe i grzbietowe.
Najczęściej stosowanymi sposobami spawania są.

−

spawanie gazowe, zazwyczaj acetylenowo-tlenowe,

−

spawanie elektryczne za pomocą łuku elektrycznego, nazywane spawaniem łukowym.
Spawanie gazowe polega na łączeniu metali przez miejscowe stopienie ich w płomieniu

gazowym (acetylen + tlen) uzyskiwanym z palnika. Spawanie elektryczne (łukowe) polega na
wytworzeniu łuku elektrycznego między elektrodami, a przedmiotem spawanym; łuk
elektryczny stanowi źródło ciepła potrzebnego do stopienia metali.

Spawanie elektryczne może odbywać się przy użyciu elektrody topliwej lub nietopliwej.

Podczas spawania elektrodą topliwą następuje stopienie elektrody, w wyniku czego wraz
z materiałem po zakrzepnięciu tworzy ona spoinę. Do metod spawania elektrodą topliwą
należy spawanie elektrodą otuloną, łukiem krytym (pod warstwą topnika), w osłonie gazów
obojętnych, np. argonu lub dwutlenku węgla.

Rys. 2. Rodzaje spoin: a) czołowe, b) pachwinowe, c) otworowe, d) grzbietowe [2]

Spawanie jest obecnie najbardziej rozpowszechnionym sposobem łączenia metali.

Połączenia spawane są szczelne i mają gładkie spoiny.

Za pomocą spawania można nie tylko łączyć, lecz również ciąć metale oraz regenerować

zużyte powierzchnie części (przez napawanie). Specjalnym rodzajem spawania jest spawanie
części z tworzyw sztucznych. Wadą połączeń spawanych jest to, że w czasie spawania
powstają naprężenia, które mogą doprowadzić do pęknięć lub odkształceń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Połączenia zgrzewane. Zgrzewanie polega na miejscowym nagrzaniu łączonych części

metalowych (lub z tworzyw sztucznych) do stanu ciastowatości i mocnym dociśnięciu ich do
siebie. Wskutek dociśnięcia powstaje wzajemne przeniknięcie cząstek łączonych materiałów.

Najprostszym sposobem wykonania zgrzewania jest nagrzanie łączonych części

metalowych w ognisku kowalskim i mocne dociśnięcie ich uderzeniami młota.

Połączenia lutowane (spajane). Lutowanie polega na łączeniu dwóch części metalowych

za pomocą lutu (spoiwa) z metalu bardziej topliwego niż łączone części. Stopiony lut ściśle
przywiera do łączonych powierzchni.

Warunkiem prawidłowego lutowania jest dokładne oczyszczenie łączonych powierzchni

z rdzy, tłuszczu, farby, itp.

Oczyszcza się je mechanicznie lub chemicznie, np.: wodą lutowniczą (wodnym

roztworem chlorku cynku). Woda lutownicza zastosowana bezpośrednio przed zabiegiem
lutowania spełnia rolę topnika, tj. środka zabezpieczającego łączone powierzchnie i ciekły lut
przed utlenianiem.

Połączenia wciskowe. Połączenia wciskowe są połączeniami sprężystymi, powstałymi

w wyniku różnicy wymiarów części łączonych (wcisku). Wśród tych połączeń rozróżnia się
połączenia wtłaczane i skurczowe.

Połączenia wtłaczane uzyskuje się przez wtłoczenie jednej części maszyny w drugą przy

użyciu prasy. Wymiary otworu i części wtłaczanej są ściśle dopasowane. Przykładem
połączenia wtłaczanego jest tuleja osadzona nieruchomo w piaście koła jezdnego.

Połączenia skurczowe otrzymuje się przez ogrzewanie części zewnętrznej i osadzenie jej

na części wewnętrznej. Ogrzewanie powoduje zwiększenie wymiarów części zewnętrznej, co
ułatwia swobodne osadzenie jej na części wewnętrznej. Po ostygnięciu następuje skurczenie
się części zewnętrznej i zaciśnięcie na części wewnętrznej. W ten sposób wykonuje się
osadzanie stalowych obręczy na kole.

Połączenie klejone. Klejenie jest stosunkowo nową metodą łączenia części maszyn.

Pomiędzy powierzchnie łączonych części wprowadza się klej, który po stwardnieniu tworzy
spoinę klejową, nazywaną skleiną. Obecnie najczęściej stosowane są kleje syntetyczne,
których głównymi składnikami są żywica syntetyczna i kauczuki syntetyczne.

Zaletą klejenia jest możliwość łączenia różnych materiałów, a więc metali z metalami,

niemetali (a także metali) z niemetalami, np.: gumą, szkłem, drewnem, tworzywami
sztucznymi itp.

Dalsze zalety to: duża wytrzymałość połączenia klejonego, odporność na korozję oraz

możliwość szybkiego i łatwego wykonania. Klejenie metali znalazło szerokie zastosowanie
przy naprawie maszyn. Stosuje się w tym celu głównie kleje epoksydowe.

Przed klejeniem powierzchnie łączonych materiałów muszą być dokładnie oczyszczone.

Połączenia rozłączne

Połączenia klinowe. Połączenia tego rodzaju polegają na wzajemnym docisku łączonych

części za pomocą klina. Docisk łączonych części zapewnia niewielka zbieżność
przeciwległych powierzchni klina. Połączenia klinowe mogą być poprzeczne i wzdłużne.

Połączenia wpustowe i wielowypustowe. Połączenia wpustowe są połączeniami

kształtowymi. Uzyskuje się je za pomocą elementów zwanych wpustami. Wpust,
w przeciwieństwie do klina wzdłużnego, nie ma płaszczyzn zbieżnych. Wpusty są osadzone
ciasno w rowkach wykonanych w wałkach. Niekiedy wpusty są przymocowane do wałków
wkrętami.

Połączenia gwintowe. Połączenia te uzyskuje się za pomocą gwintu. Powierzchnie

gwintowe łączonych części tworzą regularne grzbiety i bruzdy, przebiegające wzdłuż linii
ś

rubowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Linię śrubową można sobie wyobrazić jako drogę punktu M, poruszającego się po

powierzchni obracającego się i przesuwającego się walca.

Rys. 3. Rodzaje połączeń wpustowych: a) połączenie pasowane -wpust ciasno osadzony w rowkach, b) połączenie

przesuwne, pozwalające na ruch poosiowy piasty na wale (wpust może być przymocowany wkrętami),
c) połączenie za pomocą wpustu czółenkowego, d) wielowypust; 1 – wypust [2]

Osie i wały

Osie są to części maszyn, na których obracają się inne elementy, np. koła jezdne, koła

zębate, itp. Osie nie przenoszą momentów obrotowych, nie podlegają też działaniu sił
skręcających. Narażone są głównie na działanie sił zginających (poprzecznych). Osie mogą
być nieruchome lub obrotowe.

Wały. Wał jest to ruchoma część maszyny, na której osadzone są inne elementy

wykonujące wraz z nim ruchy obrotowe lub wahadłowe. W odróżnieniu od osi, wały
przenoszą momenty obrotowe i narażone są na działanie sił skręcających oraz zginających.
Wały mogą być proste, np. wał odbioru mocy ciągnika, wał bębna młocarni, wał przekładni
zębatej, lub wykorbione, np. wał korbowy silnika, wał wytrząsaczy młocarni. W zależności
od roli, jaką spełniają w mechanizmie, wały dzieli się na napędzające i napędzane.

Osie i wały osadzone w łożyskach podtrzymują inne części maszyn, np.: koła pasowe,

tarcze sprzęgieł, koła jezdne, itp.

Czopy są to odcinki osi i wałów, na których osadzone są łożyska lub inne części

nieruchome albo ruchome, np. koła. W łożyskach ślizgowych występuje tarcie ślizgowe,
a w łożyskach tocznych tarcie toczne.

Łożyska ślizgowe. Wymagają one właściwego doboru materiałów i dobrego smarowania

powierzchni czopa i panwi. Przy niedostatecznym smarowaniu łożysko zagrzewa się i ulega
szybkiemu zużyciu. Łożysko składa się najczęściej z dwóch zasadniczych elementów:
kadłuba i panwi, która służy do podtrzymywania czopa. Łożyska ślizgowe mogą być
niedzielone i dzielone.

Najprostszym łożyskiem ślizgowym jest jednoczęściowe łożysko bezpanwiowe odlane

zazwyczaj z żeliwa. W takich łożyskach osadza się wałki wolnoobrotowe, nie wymagające
dobrego smarowania, np. wałek zespołów wysiewających siewnika.

Często stosowane są łożyska ślizgowe, w których panew z innego materiału wciśnięta

jest w obudowę stalową lub żeliwną. Panwie mogą mieć kształt cylindryczny lub stożka
ś

ciętego, jak np. w kołach wozu konnego.

Łożyska toczne. Są one coraz powszechniej stosowane w maszynach rolniczych ze

względu na mały opór tarcia, łatwość smarowania oraz łatwość wymiany w razie zużycia się.

Głównymi częściami łożyska tocznego są:

−

pierścienie zewnętrzny i wewnętrzny, w których wykonane są bieżnie dla części
tocznych,

−

elementy toczne w postaci kulek, wałeczków, stożków itp.,

−

koszyczek, który zapobiega skupianiu się lub nabieganiu na siebie elementów tocznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pierścień wewnętrzny osadzony jest nieruchomo na czopie wału, a pierścień zewnętrzny

– również nieruchomo – w kadłubie łożyska.

Zależnie od kształtów elementów tocznych rozróżnia sic łożyska kulkowe i wałeczkowe

(walcowe, igiełkowe, stożkowe i baryłkowe). Łożyska mogą mieć jeden lub więcej rzędów
elementów tocznych. Łożyska igiełkowe mają niekiedy tylko pierścień zewnętrzny;
wewnętrzną bieżnię stanowi powierzchnia wału.

Łożyska toczne są produkowane przez wyspecjalizowane zakłady i są gotowymi

elementami maszynowymi, które konstruktorzy dobierają w zależności od średnic czopów,
wynikających z obliczeń wytrzymałościowych wału, wartości sił działających na te łożyska
oraz prędkości obrotowej wału.

Łożyska są narażone na szybkie zużycie w wyniku zachodzącego w nich tarcia

i obciążenia. W celu przedłużenia żywotności łożysk nieodzowne jest smarowanie ich
zgodnie z zaleceniami instrukcji obsługi maszyn. Najczęściej do smarowania łożysk tocznych
stosuje się smary stałe, które dobrze utrzymują się w łożysku i działają uszczelniająco.
Zanieczyszczone powierzchnie ślizgowe i toczne łożysk podlegają zwiększonemu tarciu i tym
samym przyspieszonemu zużyciu. Dlatego nie można dopuszczać do przedostawania się
zanieczyszczeń na powierzchnie współpracujące łożysk i czopów wałów. W tym celu stosuje
się uszczelnienia w postaci pokryw, uszczelek lub pierścieni Simmera.

Sprzęgła

Sprzęgło jest to zespół elementów służący do połączenia dwóch wałów w sposób

umożliwiający przenoszenie momentu obrotowego z jednego wału na drugi. Oprócz tego
głównego zadania sprzęgła mogą spełniać inne zadania, np.: łagodzić uderzenia, wyrównywać
zmiany długości wału wskutek zmian temperatury, zabezpieczać mechanizmy napędowe
przed przeciążeniem, itp. W konstrukcjach maszyn spotyka się wiele typów sprzęgieł.

Sprzęgła można podzielić na:

−

sprzęgła stałe (nierozłączne),

−

sprzęgła wyłączalne (rozłączne).
W zależności od tego, czy dają się one rozłączyć podczas ruchu wału, czy też ich

rozłączenie może nastąpić dopiero po zatrzymaniu wału, przez rozmontowanie sprzęgła.

Sprzęgła stałe

Do sprzęgieł stałych, które służą do łączenia na stałe dwóch wałów w celu przedłużenia

ich przy zachowaniu współosiowości wałów, zalicza się sprzęgła tulejowe oraz sprzęgła
tarczowe, składające się z dwóch tarcz połączonych śrubami. Tarcze osadzone są na końcach
wałów za pomocą klinów lub wpustów.

Sprzęgła stałe dzieli się również na sprzęgła sztywne, które łączą wały w jedną całość,

mającą cechy wału jednolitego, oraz sprzęgła podatne, które umożliwiają wałom pewną
określoną swobodę wzajemnych przesunięć lub odchyleń.

Oddzielną grupę stanowią sprzęgła przegubowe, które stosuje się do łączenia wałów,

których osie obrotu mogą ulegać znacznym odchyleniom względem siebie lub ustawione są
pod kątem, który podczas pracy może ulegać zmianom, np.: przy napędzie maszyn od wału
odbioru mocy ciągnika. Sprzęgła przegubowe, zwane inaczej przegubami Kardana,
umożliwiają napęd dwóch wałów, których osie obrotu tworzą kąt do 60°.

Sprzęgło przegubowe składa się z dwóch par widełek osadzonych na końcach wałów

oraz krzyżaka, którego czopy są osadzone w widełkach za pośrednictwem łożysk ślizgowych
lub tocznych. z reguły stosuje się dwa sprzęgła przegubowe osadzone na dwóch końcach wału
pośredniego. Nieodzowne jest przy tym ustawienie widełek na obu końcach wału pośredniego
w tej samej płaszczyźnie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sprzęgła wyłączalne

Najczęściej stosowane w rolnictwie sprzęgła wyłączalne – to sprzęgła kłowe, kulkowe,

zapadkowe i cierne. Sprzęgła te wyposażone są w mechanizmy do ich włączania i wyłączania.

W nowoczesnych pojazdach są niekiedy stosowane sprzęgła hydro-kinetyczne.
Sprzęgła kłowe zalicza się do najprostszych i często stosowanych w maszynach

rolniczych sprzęgieł wyłączalnych. Sprzęgło kłowe składa się z dwóch tarcz osadzonych na
wałach tak, że jedna z nich jest przesuwna. Tarcze zaopatrzone są w występy (kły), które
mogą mieć zarys prostokąta, trójkąta lub trapezu.

Po zsunięciu tarcz sprzęgła przy prostokątnym zarysie kłów ruch może być przenoszony

w obu kierunkach, a przy trapezowym, niesymetrycznym zarysie kłów ruch jest przenoszony
w jednym kierunku. Przy obrotach w przeciwnym kierunku ukośne powierzchnie kłów
trapezowych ślizgają się po sobie i napęd wyłącza się samoczynnie. Jako sprzęgła
bezpieczeństwa, zwane także sprzęgłami przeciążeniowymi, w maszynach rolniczych mogą
być stosowane sprzęgła kulkowe lub cierne.

W sprzęgłach bezpieczeństwa można regulować moment obrotowy przenoszony przez

sprzęgło.

Sprzęgła zapadkowe stosowane są w maszynach rolniczych, których części są napędzane

od kół jezdnych, np.: w kosiarkach konnych, kopaczkach i innych. Sprzęgło składa się
z zębatego koła zapadkowego, umocowanego w piaście koła jezdnego oraz zapadek
dociskanych sprężynami do koła zapadkowego. Zapadki umocowane są wahliwie do ramion
obsady zaklinowanej na wale maszyny. Przy ruchu maszyny do przodu zapadki zazębiają się
z kołem zapadkowym i następuje normalne przekazywanie napędu na części robocze
maszyny. Natomiast przy cofaniu maszyny zapadki ślizgają się po kole zapadkowym
i następuje samoczynne wyłączenie napędu.

Sprzęgła cierne umożliwiają łagodne łączenie i rozłączanie wałów podczas ruchu obu

tych wałów lub jednego z nich.

Sprzęgło cierne tarczowe składa się z jednej lub wielu tarcz przymocowanych zwykle do

koła zamachowego oraz jednej lub kilku tarcz ciernych osadzonych przesuwnie na wale
napędowym. Po naciśnięciu pedału następuje dociśnięcie tarcz i przeniesienie napędu z wału
napędzającego na wał napędzany.

Powierzchnie cierne sprzęgieł są wykładane specjalnymi wykładzinami zwiększającymi

tarcie.

Sprzęgła hydrokinetyczne znajdują coraz częściej zastosowanie w nowoczesnych

ciągnikach, samochodach, wózkach widłowych oraz maszynach do prac ziemnych.

W zamkniętej obudowie sprzęgła hydrokinetycznego wypełnionej cieczą umieszczone są:

wirnik nazywany pompą z odpowiednio ukształtowanymi łopatkami, osadzony na wale
napędzającym (wale korbowym silnika), oraz wirnik nazywany turbiną, osadzony na wale
napędzanym (sprzęgłowym).

W czasie pracy silnika wał napędzający obraca się, a wraz z nim pompa. Ciecz

wprowadzana w ruch łopatkami pompy jest odrzucana pod wpływem siły odśrodkowej na
łopatki turbiny. Napór cieczy na łopatki turbiny powoduje obracanie się turbiny
i przenoszenie napędu na wał napędzany.

Napęd z wału napędzającego na wał napędzany jest przenoszony tylko wówczas, gdy

napór wirującej cieczy jest dostatecznie duży, co następuje przy prędkości obrotowej wału
napędzającego około 600 obr./min. W sprzęgle hydrokinetycznym napęd zostaje przenoszony
tylko w wyniku naporu cieczy, bez mechanicznego połączenia elementów napędzających
z elementami napędzanymi.

Zaletami sprzęgieł hydrokinetycznych są: elastyczne łączenie silnika z układem

napędowym pojazdu oraz tłumienie drgań występujących w układzie pod wpływem sił

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zewnętrznych. Sprzęgła te mogą pracować z poślizgiem, przy czym poślizg ten nie powoduje
niekorzystnego tarcia mechanicznego między elementami sprzęgła, powodującego zużycie.

Przekładnie

Rodzaje przekładni i ich przełożenia. Przekładnia służy do przenoszenia z wału

napędzającego (czynnego) na wał napędzany ruchu obrotowego najczęściej ze zmienioną
prędkością. Jeżeli w przekładni są tylko dwa wały, nazywamy ją przekładnią prostą, jeżeli
więcej przekładnią złożoną. Każda przekładnia złożona składa się z przekładni prostych.

W maszynach i urządzeniach rolniczych najczęściej stosowane są przekładnie kołowe:

pasowe, cierne, zębate, łańcuchowe. W przekładni kołowej prostej jedno koło osadzone jest
na wale napędzającym drugie – na wale napędzanym. Niekiedy stosowane są także
przekładnie hydrokinetyczne.

Każdą przekładnię charakteryzuje przełożenie.
Przełożenie przekładni prostej jest to stosunek prędkości obrotowej koła napędzanego

(biernego) do prędkości obrotowej koła napędzającego (czynnego).

Przekładnie pasowe

Przekładnie pasowe stosowane są do przekazywania napędu między wałami oddalonymi

od siebie, np. z wału silnika spalinowego na wał bębna młocarni. Rozróżnia się przekładnie
z pasem płaskim i przekładnie z pasem klinowym, zwane także przekładniami klinowymi.

W przekładni pasowej ruch obrotowy z koła napędzającego jest przekazywany na koło

napędzane za pośrednictwem łączącego je pasa. Następuje to dzięki napięciu pasa oraz tarciu
między powierzchnią wieńca a przylegającym do niej pasem. Średnice kół pasowych
powinny być dobrze dobrane do wymaganego przełożenia.

Przyczepność pasa do wieńca koła pasowego zależy od kąta opasania i naciągu pasa.

Przy większym kącie opasania przyczepność pasa jest większa, a tym samym mniejszy
poślizg pasa na kołach pasowych. W celu zwiększenia kąta opasania i przyczepności pasa
stosuje się napinacze.

Jeżeli obydwa koła znajdują się w jednej płaszczyźnie i mają taki sam kierunek obrotu, to

przekładnię nazywamy przekładnią otwartą. Jeżeli koła mają obracać się w przeciwnych
kierunkach, pas opasujący je musi być skrzyżowany. Przekładnię taką nazywamy przekładnią
skrzyżowaną. Spotyka się także przekładnie pół-skrzyżowane, gdy wały nie są równoległe.

Pasy płaskie łączy się przez klejenie, zszywanie lub wulkanizowanie, w zależności od

rodzaju materiału, z jakiego pas został wykonany.

Budowa kół i pasów klinowych umożliwia uzyskanie przekładni bezstopniowej.

Przekładnia taka pozwala na bezstopniową zmianę prędkości obrotowej przez rozsuwanie
tarcz kół pasowych klinowych, a tym samym zmianę ich podziałowych średnic. Rozstawienie
tarcz można zmienić w czasie pracy za pomocą śrub regulacyjnych lub specjalnych
mechanizmów śrubowych albo hydraulicznych.

Rys. 4. Przekładnia klinowa bezstopniową sterowana hydraulicznie: a) zmniejszenie prędkości obrotowej,

b) zwiększenie prędkości obrotowej; 1 – koło napędzające, 2 – kolo napędzane, 3 – siłowniki
hydrauliczne [2]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przekładnie zębate

Przekładnie zębate służą do przenoszenia ruchu obrotowego z jednego wału na drugi lub

zmiany ruchu obrotowego na posuwisty, np. przekładnie zębatkowe. Jest to możliwe dzięki
zazębianiu się kół zębatych. Zazębianie się kół polega na wchodzeniu zębów jednego koła we
wręby drugiego.

W kole zębatym rozróżnia się wieniec zębaty, piastę oraz tarczę lub szprychy.
Rozróżnia się przekładnie zębate: równoległe (czołowe), stożkowe, ślimakowe,

zębatkowe. Koła zębate mogą być walcowe stożkowe, co znaczy, że mają zęby nacięte na
powierzchni walca lub stożka. Koła zębate mają zęby proste, skośne lub śrubowe. Zęby
ś

rubowe odznaczają się wytrzymałością i odpornością na ścieranie. Przekładnie równoległe

(czołowe) charakteryzują się równoległym ustawieniem wałów, na których osadzone są koła
zębate. Przy zewnętrznym zazębianiu się dwóch kół kierunki ich obrotu, a zatem i kierunki
obrotu obydwu wałów są przeciwne, natomiast przy wewnętrznym zazębianiu się obydwa
koła obracają się w tym samym kierunku.

Przekładnie stożkowe stosuje do przenoszenia ruchu obrotowo wówczas, gdy osie

wałów, na których osadzone są koła zębate stożkowe, przecinają się pod kątem

Przekładnie ślimakowe służą do przenoszenia ruchu obrotowego wówczas, gdy wały są

ustawione względem siebie pod kątem prostym, a osie ich nie przecinają się.

W przekładni ślimakowej ślimak, wykonany w kształcie śruby, współpracuje ze

limacznicą, wykonaną w kształcie koła zębatego o zębach skośnych. Przekładnie te

pozwalają na bardzo znaczną redukcję obrotów i przeniesienie obrotów tylko w jednym
kierunku od ślimaka do ślimacznicy. Przekładnie ślimakowe stosuje się często
w urządzeniach kierowniczych i regulacyjnych maszyn rolniczych.

Przykładnie zębatkowe są stosowane do zmiany ruchu obrotowego na ruch postępowy

i odwrotnie. Przekładnię zębatkową stanowi koło zębate czołowe i zębatka.

W ciągnikach i maszynach rolniczych często stosuje się skrzynie przekładniowe. Są to

układy przekładni zębatych w zamkniętych obudowach. Rozróżnia się skrzynie przekładniowe
o stałym przełożeniu i o przełożeniu zmienianym stopniowo. Przez zmianę zazębień
poszczególnych kół przekładni wielostopniowej uzyskuje się różne przełożenia, a zatem różne
prędkości obrotowe, np. kół ciągników, wałków wysiewających siewników, itp.

W celu zmniejszenia tarcia i zużywania się kół przekładnie zębate są zazwyczaj

umieszczone w obudowach wypełnionych częściowo olejem.

Przekładnie hydrokinetyczne

niektórych

nowoczesnych

pojazdach

znajdują

zastosowanie

przekładnie

hydrokinetyczne. Napęd z wału napędzającego na wał napędzany przekazywany jest,
podobnie jak w sprzęgle hydrokinetycznym, za pośrednictwem cieczy wirującej wewnątrz
obudowy przekładni.

W szczelnej obudowie znajdują się dwa wirniki i kierownica. Mają one wewnątrz

(podobnie jak wirniki sprzęgła hydrokinetycznego) promieniście rozmieszczone łopatki,
ukształtowane w taki sposób, że razem tworzą jak gdyby linię śrubową nawiniętą dookoła
ś

rodkowego pierścienia przekładni.

Wirnik nazywany pompą jest osadzony na wale napędzającym (wale korbowym silnika).

Wirnik nazywany turbiną osadzony jest na wale napędzanym układu napędowego.
Kierownica połączona jest na stałe z obudową przekładni.

W czasie pracy przekładni napędzana przez silnik pompa wprowadza w ruch ciecz

znajdującą się w obudowie. Strumień cieczy zostaje skierowany siłą odśrodkową na łopatki
turbiny. Napór cieczy na łopatki turbiny wywołuje jej ruch. W czasie ruchu obrotowego
turbiny wirująca ciecz napotyka opór łopatek nieruchomej kierownicy, co powoduje
zmniejszenie prędkości obrotowej turbiny, a tym samym i stosunku tej prędkości do stałej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

prędkości pompy. W miarę zwiększania obciążenia pojazdu prędkość obrotowa turbiny
zmniejsza się, a tym samym zmniejsza się stosunek tej prędkości do stałej prędkości pompy,
czyli przełożenie.

Główną zaletą przekładni hydrokinetycznej jest ułatwienie pracy kierowcy przez

wyeliminowanie częstej zmiany przełożeń i manipulowania dźwigniami w skrzyni
przekładniowej pojazdu.

Zasada działania i rodzaje napadów hydraulicznych
Rozróżnia się dwa zasadnicze rodzaje napędów hydraulicznych:

−

napęd hydrokinetyczny, gdy na energię mechaniczną zamieniana jest energia kinetyczna
krążącej w układzie cieczy,

−

napęd hydrostatyczny, gdy na energię mechaniczną zamieniana jest energia potencjalna
ciśnienia hydrostatycznego cieczy..
W maszynach i ciągnikach rolniczych najczęściej stosowany jest napęd hydrostatyczny.
Zasada działania hydrostatycznego napadu hydraulicznego polega na wykorzystaniu

prawa Pascala.

Budowa elementów składowych układów hydraulicznych

W każdym układzie hydraulicznym oprócz zewnętrznego źródła energii (silnika

spalinowego lub elektrycznego) występują:

−

pompa,

−

odbiorniki (siłowniki lub silniki hydrauliczne),

−

urządzenia sterujące i regulujące (rozdzielacze, zawory),

−

urządzenia zabezpieczające (zawory),

−

wyposażenie pomocnicze (zbiornik, filtry, przewody, akumulatory hydrauliczne,
manometry i inne),

−

czynnik roboczy – olej hydrauliczny.
Dzięki temu energia ciśnienia cieczy może być przeniesiona

na różne odległości

w różnych układach przestrzennych.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Do jakiego rodzaju połączeń należą połączenia gwintowe?
2. Przy jakich rodzajach połączeń stosujemy wysoką temperaturę?
3. Na jakich częściach maszyn występują czopy?
4. Jakie zjawiska fizyczne występują w łożyskach?
5. Jaka jest główna rola sprzęgła?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj podziału i rozróżnij połączenia zastosowane w budowie układu korbowo-

tłokowego silnika spalinowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaplanować tok pracy,
2) zgromadzić sprzęt i materiały potrzebne do wykonania ćwiczenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3) zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp i ergonomii pracy,
4) przeprowadzić ćwiczenie poprzez rozpoznanie elementów,
5) wykonać szkic i schemat połączenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze,

−

zdjęcia,

−

model przedstawiający układu korbowo-tłokowy silnika,

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do rysowania.

Ćwiczenie 2

Porównaj połączenia spawane i nitowane na przykładzie wybranej konstrukcji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaplanować tok pracy,
2) zgromadzić sprzęt i materiały potrzebne do wykonania ćwiczenia,
3) zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp i ergonomii pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze i zdjęcia,

−

poradnik dla ucznia,

−

rodki ochrony.

4.1.3. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) rozróżniać połączenia rozłączne?

2) określić wspólną cechę spawania, zgrzewania i lutowania?

3) klasyfikować części osi i wałów?

4) określić jaki rodzaj tarcia występuje w łożyskach?

5) określić jaką rolę pełnią sprzęgła?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Maszyny stosowane w gospodarstwach rolnych

4.2.1. Materiał nauczania

Pompy

Pompy są stosowane w wielu urządzeniach do pompowania różnego rodzaju cieczy:

wody, paliw, olejów, gnojowicy, cieczy do opryskiwania, itp.

Pompy są przenośnikami cieczy, za pomocą których ciecz może być podniesiona na

określoną wysokość lub uzyskuje określone ciśnienie.

Rodzaje pomp

W zależności od sposobu przekazywania energii przez element roboczy na ciecz pompy

można podzielić na:
1. pompy wyporowe,
2. pompy wirowe.

Działanie pomp wyporowych polega na zasysaniu i wypieraniu dawek cieczy

z przestrzeni ssawnej do przestrzeni tłocznej w wyniku zmian objętości tych przestrzeni,
powodowanych ruchem elementu roboczego.

Rys. 5. Schemat budowy i działania pompy tłokowej ssącej: 1 – cylinder, 2 – tłok, 3 – zawór ssący, 4 – zawór

tłoczący, 5 – przewód ssawny [2]

Pompy tłokowe. Pompy tłokowe mogą być napędzane ręcznie lub silnikiem

elektrycznym.

Budowę i zasadę działania najprostszej pompy tłokowej ssącej (pompy studziennej),

napędzanej ręcznie, przedstawiono na rysunku powyżej.

W czasie ruchu tłoka w górę woda jest zasysana przez otwarty zawór ssący do cylindra.

Przy ruchu tłoka w dół woda przechodzi przez znajdujący się w tłoku zawór tłoczący
i wydostaje się nad tłok. Przy kolejnym ruchu tłoka do góry woda znajdująca się nad tłokiem
unosi się i wypływa przez rurę wylotową.

Zasada działania pomp tłokowych ssąco-tłoczących, jednostronnego i dwustronnego

działania, przedstawiona jest na rysunku poniżej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6. Schemat budowy i działania pompy tłokowej ssąco-tłoczącej: a) jednostronnego działania,

b) dwustronnego działania; 1 – cylinder, 2 – tłok, 3 -zawory ssące, 4 – zawory tłoczące, 5 – rurociąg [2]

W pompie tłokowej dwustronnego działania podczas ruchu tłoka w prawo woda jest

zasysana przez zawór ssący znajdujący się po lewej stronie cylindra; jednocześnie woda
z prawej części cylindra tłoczona jest przez zawór tłoczący do rurociągu. Przy ruchu tłoka
w lewo woda jest zasysana przez zawór ssący po prawej stronie cylindra. W tym samym
czasie przez zawór tłoczący, znajdujący się po lewej stronie tłoka, woda przepływa do
rurociągu.

Pompy nurnikowe. Pompy nurnikowe pod względem zasady działania są podobne do

pomp tłokowych ssąco-tłoczących. Wypieranie cieczy z przestrzeni roboczej kadłuba
następuje wskutek ruchu tłoka zbudowanego w kształcie walca, zwanego nurnikiem.

Pompy przeponowe. Działanie pompy przeponowej jest podobne do działania pompy

tłokowej ssącej. Zamiast tłoka w pompach przeponowych zastosowano przeponę (membranę)
dzielącą przestrzeń kadłuba pompy na dwie komory – ssawną i tłoczną. Pompy przeponowe
mogą być jednostronnego i dwustronnego działania.

Pompy skrzydełkowe

W pompie skrzydełkowej rolę tłoka spełniają skrzydełka osadzone na wale i umieszczone

wewnątrz cylindrycznego korpusu pompy. W skrzydełkach znajdują się otwory z zaworami
tłoczącymi. W dolnej części korpusu pompy umieszczona jest nieruchoma przegroda
z zaworami ssącymi. W czasie zwrotnego obrotu skrzydełek ciecz jest zasysana do przestrzeni
pod jednym skrzydełkiem i równocześnie wytłaczana spod drugiego. Działanie pompy
skrzydełkowej jest podobne do działania pompy tłokowej ssąco-tłoczącej dwustronnego
działania.

Pompy rotacyjne

Do najczęściej stosowanych pomp rotacyjnych zalicza się pompy łopatkowe i pompy

zębate.

W pompach rotacyjnych zasysanie i tłoczenie cieczy odbywa się w wyniku obrotowego

ruchu elementu roboczego.

W pompach łopatkowych przenoszenie cieczy wykonywane jest przez łopatki swobodnie

przemieszczające się w promieniowo rozmieszczonych rowkach wirnika umieszczonego
mimośrodowo w korpusie pompy. W czasie ruchu obrotowego wirnika łopatki oddzielają
dawki cieczy i przenoszą je z przestrzeni ssawnej do przestrzeni tłocznej korpusu pompy.
Podczas ruchu łopatki są dociskane siłą odśrodkową do wewnętrznej powierzchni korpusu, co
zapewnia dobrą szczelność pompy. Mimośrodowe umieszczenie bębna wirnika w korpusie
pompy powoduje, że podczas obrotu wirnika przestrzeń między łopatkami nad króćcem
ssawnym powiększa się, co powoduje zasysanie cieczy. Oddzielone łopatkami dawki cieczy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przenoszone są przy dalszym obrocie wirnika do części korpusu, w której następuje
zmniejszanie się objętości przestrzeni między łopatkami, co powoduje przetłaczanie cieczy.

W pompach zębatych ruch obrotowy wykonują dwa koła zębate, które w miejscu

zazębienia się oddzielają przestrzeń ssawną od tłocznej. Konieczne jest szczelne dopasowanie
kół zębatych do korpusu pompy i smarowanie elementów obrotowych pompy.

Pompy zębate są bardzo proste w budowie, a zarazem niezawodne w działaniu. Stosuje

się je jako pompy olejowe w silnikach spalinowych i w napędach hydraulicznych.

Pompy wirowe

Przedstawicielami pomp wirowych są pompy odśrodkowe. Są one proste w budowie,

łatwe w obsłudze i niezawodne w działaniu. Nadają się do pompowania zarówno cieczy
czystych, jak i gęstych – zawierających dużo części stałych. Pompy odśrodkowe przy
niedużych gabarytach charakteryzują się dużą wydajnością, ale niewielkim ciśnieniem
tłoczenia w porównaniu z pompami tłokowymi.

Zespołem roboczym pompy odśrodkowej jest wirnik z łopatkami obracającymi się

w obudowie o przekroju spirali.

Rura ssawna jest doprowadzona do środka obudowy, a rura tłoczna – do kołnierza

obudowy. Obracający się wirnik zalanej pompy powoduje wprawienie cieczy w ruch wirowy,
przy którym na cząstki cieczy działa siła odśrodkowa. W wyniku tego cząstki cieczy są
odrzucane na zewnątrz wirnika, gdzie zwiększa się ciśnienie i ciecz odpływa do przewodu
tłoczenia. W miejscu odrzuconych cząstek cieczy powstaje podciśnienie powodujące
zasysanie następnych cząstek cieczy. Proces ten jest ciągły.

Przed uruchomieniem konieczne jest zalanie pompy odśrodkowej cieczą.
W praktyce stosowane są następujące rodzaje pomp odśrodkowych:

1. pompa jednostopniowa – niskociśnieniowa, która ma jeden wirnik podający ciecz

bezpośrednio do rury tłocznej,

2. pompa wielostopniowa – wysokociśnieniowa, w której znajduje się kilka wirników

połączonych szeregowo, zwiększających stopniowo ciśnienie cieczy.
Przykładem pompy jednostopniowej stosowanej w rolnictwie jest wodna pompa

pływakowa. Obudowa tej pompy jest przymocowana do dna zbiornika-pływaka. W obudowie
umieszczony jest jednofazowy silnik elektryczny. Na wystającym z pływaka wale osadzony
jest wirnik pompy. Pompa stale zalana wodą, po uruchomieniu tłoczy giętkim przewodem
wodę na zewnątrz studni.

Do przepompowywania ścieków i innych cieczy z ciałami stałymi stosuje się pompy

z wirnikiem o małej liczbie łopatek (o opływowych kształtach) i o szerokich kanałach
międzyłopatkowych, dzięki czemu pompa nie zatyka się ciałami stałymi znajdującymi się
w cieczy. Konstrukcja pompy zapewnia łatwy dostęp do wlotu i wylotu wirnika oraz kanałów
międzyłopatkowych.

Do tłoczenia cieczy na duże wysokości stosuje się pompy wielowirnikowe, czyli

wielostopniowe.

Są

one

powszechnie

stosowane

w instalacjach

wodociągowych

hydroforowych. Wydajność pompy wirowej zależy od jej wielkości oraz prędkości obrotowej
wirnika.

Silniki spalinowe

Silnikami nazywamy maszyny, które służą do przekształcania określonego rodzaju

energii (wodnej, cieplnej, elektrycznej, wiatru, sprężonego powietrza, itd.) w pracę
mechaniczną. Silniki, które przekształcają energię cieplną w pracę mechaniczną nazywamy
silnikami cieplnymi. Silnikiem cieplnym jest np. spalinowy silnik tłokowy stosowany
w ciągnikach rolniczych. W silnikach tych energia cieplna sprężonych w cylindrze gazów
nadaje tłokowi ruch postępowo-zwrotny, który przez odpowiedni układ jest zamieniany na
ruch obrotowy wału korbowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podstawowe pojęcia i określenia

Zasada działania wszystkich tłokowych silników spalinowych jest podobna i polega na

spalaniu

rozpylonego

paliwa,

starannie

wymieszanego

w odpowiednim

stosunku

z powietrzem. Powstałe podczas spalania paliwa gazy mają wysoką temperaturę i wysokie
ciśnienie. Ciśnienie to, działając na tłok, powoduje jego przesuwanie się w cylindrze. Ruch
tłoka przenosi się na korbowód, a z niego na wał korbowy, powodując jego obracanie się.
W ten sposób ciepło spalania ulega zamianie na energię mechaniczną, która przejawia się
w silniku w postaci energii ruchu obrotowego wału korbowego.

Podczas pracy silnika tłok wykonuje ruch postępowo-zwrotny, oddalając się lub

przybliżając do osi wału korbowego. Zajmuje on przy tym kolejno te same skrajne położenia
(najdalsze i najbliższe w stosunku do osi wału korbowego), w których prędkość tłoka jest
równa zeru i w których tłok zmienia kierunek ruchu. Te skrajne położenia tłoka nazywać
będziemy: zewnętrznym zwrotnym położeniem (ZZP), gdy tłok jest najbardziej oddalony od
osi wału korbowego, i wewnętrznym zwrotnym położeniem (WZP), gdy tłok znajduje się
najbliżej wału korbowego. Odległość między obu skrajnymi położeniami nazywać będziemy
skokiem i oznaczać literą S, a ruch między nimi wykonany – suwem.

Następujące po sobie i okresowo powtarzające się procesy zachodzące w cylindrze

silnika w związku ze zmianą energii cieplnej na energię mechaniczną nazywać będziemy
obiegiem lub cyklem pracy silnika. Suw tłoka będzie więc określoną częścią tego obiegu.

Objętość cylindra zawartą między skrajnymi położeniami denka tłoka nazywamy

objętością skokową cylindra. Objętość tę oznaczać będziemy przez V; i mierzyć w cm

Obliczamy ją mnożąc pole przekroju cylindra przez wartość skoku.

Sumę objętości wszystkich cylindrów silnika nazywać będziemy objętością skokową

silnika.

Przestrzeń cylindra znajdującą się nad tłokiem, gdy ten przyjmuje zewnętrzne zwrotne

położenie, nazywać będziemy komorą spalania. Przestrzeń cylindra znajdującą się nad
tłokiem, gdy ten przyjmuje wewnętrzne zwrotne położenie, nazywać będziemy objętością
całkowitą cylindra. Stosunek objętości całkowitej cylindra do objętości komory sprężania
nazywać będziemy stopniem sprężania.

Stopień sprężania określa więc, ile razy zmniejszyła się objętość gazów zawartych

w cylindrze podczas przesunięcia tłoka z WZP do ZZP, czyli podczas jednego suwu.

Podział tłokowych silników spalinowych

Za kryterium podziału silników spalinowych tłokowych przyjmuje się: cykl pracy,

chłodzenie, sposób zapalania paliwa, itp. Zależnie od cyklu pracy rozróżniamy silniki:
czterosuwowe, których cykl pracy jednego cylindra silnika zamyka się w czasie dwóch
obrotów wału korbowego, czyli w okresie czterech suwów i dwusuwowe, których cykl pracy
jednego cylindra silnika przypada na jeden obrót wału korbowego, czyli zamyka się V czasie
dwóch suwów. Zależnie od sposobu chłodzenia rozróżniamy silniki chłodzone cieczą lub
powietrzem.

Najważniejszy jest jednak podział silników ze względu na sposób zapalania paliwa

i z tego względu będziemy wyróżniali silniki z zapłonem iskrowym, w których paliwo
zawarte w mieszance paliwowo-powietrznej zapala się od iskry elektrycznej wytworzonej
między elektrodami świecy zapłonowej, oraz silniki z zapłonem samoczynnym, w których
zapłon paliwa następuje samoczynnie pod wpływem temperatury powietrza rozgrzanego
wskutek dużego sprężenia. Sposób zapalania paliwa ma istotny wpływ na charakterystykę
i konstrukcję silnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Budowa tłokowego silnika spalinowego

Silnik składa się z mechanizmów i układów, których działanie jest wzajemnie

uwarunkowane. W każdym silniku tłokowym można rozróżnić kadłub, mechanizm korbowo-
tłokowy oraz układy, których zadaniem jest dostarczanie paliwa w odpowiedniej ilości
i w odpowiednim czasie, powodowanie jego zapłonu, usuwanie spalin oraz chłodzenie
i smarowanie części ruchomych silnika.

Kadłub silnika stanowi zasadniczą część obudowy silnika, której zadaniem jest

połączenie wszystkich jego zespołów w jedną zwartą całość. Do obudowy należą: blok
cylindrowy, miska olejowa, głowica, tuleja cylindrowa oraz pokrywy.

W bloku cylindrowym są umieszczone albo do niego przymocowane wszystkie pozostałe

części. Wewnątrz bloku znajduje się tuleja cylindrowa. Wnętrze jej stanowi przestrzeń,
w której zachodzi proces spalania paliwa i zamiana energii cieplnej na mechaniczną,
przejawiającą się w postaci energii postępowo-zwrotnego ruchu tłoka. Od góry „blok
cylindrowy zamknięty jest głowicą, a od dołu miską olejową. Dolna część kadłuba wraz
z miską olejową stanowi skrzynię korbową.

Mechanizm korbowy. Zadaniem tego mechanizmu jest zamiana postępowo-zwrotnego

ruchu tłoka na ruch obrotowy wału korbowego. W jego skład wchodzą: tłok, sworzeń
tłokowy, korbowód, wał korbowy, pierścienie tłokowe, panewki i koło zamachowe.

Układ rozrządu. Rozrządem nazywamy mechanizm sterujący wlotem mieszanki

paliwowo-powietrznej lub powietrza do cylindra i wylotem spalin. W skład tego układu
wchodzą: wałek rozrządu, na którym umieszczone są krzywki, dźwignie zaworowe oraz
zawory ssący i wydechowy. Większość silników ma ponadto popychacze i laski popychaczy.

Krzywki obracającego się wałka rozrządu działają na dźwignie wprawiając je w ruch

wahadłowy. Ruch ten przenosi się na zawory i powoduje ich otwieranie. Zamykanie,
następuje wskutek działania sprężyn osadzonych na zaworach. Ruch zaworów umożliwia
napełnianie w odpowiednim momencie cylindra mieszanką paliwowo-powietrzną albo
powietrzem oraz jego opróżnianie ze spalin.

Układ zapłonowy stosowany jest wyłącznie w silnikach z zapłonem iskrowym. Jego

zadaniem jest wytworzenie w odpowiedniej chwili iskry elektrycznej służącej do zapalenia
w cylindrze paliwa zawartego w mieszance. Układ zapłonowy składa się z urządzeń
wytwarzających prąd niskiego napięcia (akumulator, prądnica), urządzeń przetwarzających go
na prąd o wysokim napięciu (cewka indukcyjna i przerywacz) oraz urządzeń
doprowadzających prąd wysokiego napięcia (rozdzielacz) do świecy zapłonowej znajdującej
się w głowicy.

Układ zasilania. W silnikach z zapłonem iskrowym zadaniem tego układu jest

przygotowanie mieszanki paliwa z powietrzem, doprowadzenie jej do cylindrów i usunięcie
spalin, a w silnikach z zapłonem samoczynnym – dokładne odmierzenie określonej dawki
paliwa, wprowadzenie jej w odpowiedniej chwili do cylindra i rozpylenie.

Układ chłodzenia. Części stykające się bezpośrednio z gorącymi gazami (cylindry,

głowica, tłoki i zawory) podczas pracy silnika bardzo się nagrzewają i dlatego muszą być
chłodzone. Chłodzić można je cieczą lub powietrzem.

Układ smarowania. Zadaniem tego układu jest dostarczanie ruchomym częściom silnika

odpowiedniej ilości smaru, w celu zmniejszenia tarcia. Do układu tego należą: zbiornik smaru
(miska olejowa), pompa olejowa, filtr i kanały doprowadzające olej do miejsca przeznaczenia.

Czterosuwowy silnik spalinowy z zapłonem iskrowym. Cykl pracy czterosuwowego

silnika z zapłonem iskrowym zamyka się w czasie czterech kolejno po sobie następujących
suwów tłoka. W zależności od zjawisk zachodzących w cylindrze poszczególne suwy tłoka
nazywać będziemy suwami: ssania, sprężania, pracy i wydechu.

W silniku czterosuwowym każdemu suwowi odpowiada jedna faza cyklu pracy silnika,

natomiast w silniku dwusuwowym każdemu z suwów odpowiada więcej niż jedna faza cyklu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Fazy cyklu pracy silnika: ssanie, sprężanie, praca i wydech zachodzą podczas trwania dwu
suwów tłoka: suwu pierwszego i suwu drugiego.

Czterosuwowy silnik spalinowy z zapłonem samoczynnym. Silnik z zapłonem

samoczynnym zasysa czyste powietrze, natomiast paliwo dostarczane jest przez pompę
wtryskową (za pośrednictwem wtryskiwaczy) pod bardzo wysokim ciśnieniem w chwili
poprzedzającej zewnętrzne zwrotne położenie tłoka. Stopień sprężania jest znacznie wyższy
w silnikach z zapłonem samoczynnym niż w silnikach z zapłonem iskrowym. Wskutek
wysokiego sprężenia powietrze nagrzewa się do temperatury (500–800°C), w której
dostarczone przez wtryskiwacz paliwo ulega zapłonowi.

Tak jak w przypadku silnika z zapłonem iskrowym, kolejne suwy będziemy nazywać

suwami: ssania, sprężania, pracy i wydechu.

Porównując cykl pracy silnika czterosuwowego z zapłonem samoczynnym z cyklem

silnika czterosuwowego z zapłonem iskrowym, możemy zauważyć następujące różnice:
1. obieg silnika z zapłonem samoczynnym składa się z pięciu faz: ssanie, sprężanie, wtrysk

paliwa, praca i wydech, a silnika z zapłonem iskrowym z czterech: ssanie, sprężanie,
praca i wydech,

2. w silniku z zapłonem samoczynnym zapłon paliwa następuje samorzutnie, natomiast

w silniku z zapłonem iskrowym – od iskry elektrycznej wytworzonej między elektrodami
ś

wiecy zapłonowej,

3. stopień sprężania w silnikach z zapłonem samoczynnym jest znacznie wyższy niż

w silnikach z zapłonem iskrowym, co umożliwia osiągnięcie takiej temperatury
mieszanki paliwowo-powietrznej, w której występuje samozapłon paliwa,

4. tworzenie mieszanki paliwowo-powietrznej w silniku z zapłonem samoczynnym odbywa

się w cylindrze, a w silnikach z zapłonem iskrowym poza nim.

Niekonwencjonalne źródła energii

W ostatnich latach na świecie obserwuje się ogromne zainteresowanie wykorzystaniem

ródeł energii odnawialnych, takich jak: słońce, wiatr, przypływy i odpływy mórz i oceanów,

spadek wody, a także energii zawartej w biomasie, czyli substancji powstającej z organizmów
ż

ywych roślin i zwierząt.

Przy obecnym poziomie zapotrzebowania na energię zasoby paliw kopalnych (ropy

naftowej, gazu, węgla) wyczerpują się w ogromnym tempie. Oblicza się, że ropy naftowej
może starczyć na 40 lat, gazu na 50 lat, a węgla na 200 lat. Jednocześnie coraz większe jest
zanieczyszczenie środowiska produktami spalania kopalin. Obserwuje się ocieplenie klimatu
i kwaśne deszcze, które są niekorzystne dla prawidłowego funkcjonowania życia na ziemi.
Dlatego też poszukiwania naukowców i praktyków zwracają się w kierunku wykorzystania
niewyczerpalnych i czystych ekologicznie źródeł energii. Opracowanie urządzeń do
pozyskiwania i wykorzystywania energii ze źródeł odnawialnych stało się jedną
z ważniejszych potrzeb współczesnego świata.

Kolektory słoneczne

Energia słoneczna stanowi powszechnie dostępne źródło energii. Od wieków energia

słoneczna wykorzystywana była do ogrzewania wody, odparowywania soli morskiej, suszenia
produktów spożywczych dla ludzi i zwierząt. W ostatnich latach opracowuje się różnego
rodzaju urządzenia przetwarzające energię słoneczną na energią cieplną i energią elektryczną.
Jednym z głównych odbiorców tej energii będzie rolnictwo, a zwłaszcza ogrodnictwo.
Energia słoneczna może być wykorzystywana do ogrzewania powietrza w pomieszczeniach,
do podgrzewania wody do celów sanitarnych oraz podlewania roślin, do ogrzewania szklarni
i tuneli foliowych, a także w chłodnictwie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do przetwarzania energii promieniowania słonecznego w energię cieplną służą specjalne

urządzenia nazywane kolektorami słonecznymi.

Kolektory słoneczne płaskie znalazły szerokie zastosowanie w produkcji rolniczej

i ogrodniczej. Działanie kolektora płaskiego polega na pochłanianiu promieniowania
słonecznego (absorpcji) przez ciała o barwie zbliżonej do czarnej i przekształcaniu go na
energię cieplną.

Podstawowym elementem kolektora płaskiego jest absorber, czyli płyta pochłaniająca,

umieszczona na warstwie izolacyjnej zapobiegającej stratom ciepła.

Promieniowanie słoneczne działające na płytę jest częściowo odbijane, przepuszczane

i pochłaniane. Energia cieplna pochłonięta przez absorber w większości gromadzi się nad jego
powierzchnią, skąd oddawana jest do najbliższego otoczenia przez konwekcję. Zjawisko
konwekcji następuje w wyniku przemieszczania się cieczy lub gazów wskutek różnicy
ciśnień.

Uzyskanie wyższych temperatur przez absorber jest możliwe przez tworzenie tzw.

powłok selektywnych absorberów z materiałów o dużym współczynniku pochłaniania, takich
jak czarne tlenki niklu, chromu, miedzi lub farba kryjąca z dodatkiem sadzy. Innym sposobem
zwiększenia skuteczności absorbera jest umieszczanie nad jego powierzchnią jednej lub kilku
przezroczystych płyt, najczęściej szklanych. Umożliwia to wykorzystanie tzw. efektu
szklarniowego, dzięki któremu absorbowane jest długofalowe promieniowanie emitowane
przez materiał absorbera i zmniejszone są konwekcyjne straty ciepła do otoczenia.

Stosuje się także zwierciadła płaskie i paraboliczne, dzięki którym zwiększa się

koncentracja promieniowania słonecznego na powierzchni kolektora słonecznego i uzyskuje
wyższe temperatury absorbera.

Typowy kolektor słoneczny jest wykonany w postaci płyty pochłaniającej (absorbera)

umieszczonej w skrzyniowej obudowie, ułożonej na warstwie izolacji i przesłoniętej
przezroczystą przesłoną ze szkła lub folii polietylenowej.

W praktyce spotyka się różne rozwiązania kolektorów dostosowane do możliwości

materiałowych i zaprojektowanego rozwiązania instalacji.

Kolektory słoneczne powinny być wystawione na południe, południowy-zachód lub

południowy-wschód i ustawione pod kątem, przy którym najdłużej bezpośrednie promienie
słoneczne będą padać prostopadle na powierzchnię kolektora. Powierzchnia kolektora nie
powinna być zacieniona o żadnej porze dnia. Kolektory mogą być ustawiane na ziemi lub na
płaskich dachach, mogą być umieszczane na dachach spadzistych lub przy ścianach budynku.
Umieszczenie kolektora na dachu budynku zastępuje niekiedy pokrycie dachowe. Naturalny
dach pełni wówczas rolę absorbera, a kanał powietrzny kolektora powstaje na przykład przez
przymocowanie do krokwi podbitki z płyty pilśniowej, pełniącej rolę obudowy i izolacji
termicznej. Pozwala to na zmniejszenie strat ciepła przez dach i strat ciepła w instalacji.

Energia biomasy

Wytwarzanie biogazu jest rozpowszechnione w wielu krajach, gdyż jest to inwestycja

bardzo prosta, a poniesione koszty mogą się szybko zwrócić. Dodatkową korzyścią jest
utylizacja gnojowicy i uzyskanie bardzo dobrego nawozu.

W wyniku beztlenowej fermentacji gnojowicy w dobrze ocieplonej komorze

fermentacyjnej (w temperaturze co najmniej 35°C) otrzymuje się gaz palny – metan.
Fermentacja metanowa powoduje zniszczenie czynników chorobotwórczych w gnojowicy,
zniszczenie nasion chwastów i zlikwidowanie przykrego zapachu.

Uzyskany w wyniku fermentacji gaz może służyć do ogrzewania pomieszczeń

w budynkach mieszkalnych, ogrzewania szklarni i tuneli foliowych oraz do ogrzewania wody
na potrzeby ludzi i zwierząt.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Odpady organiczne, takie jak gnojowica, obornik, gnojówka, nie wykorzystane części

roślin, ścieki z zakładów przetwórstwa rolnego oraz ścieki komunalne można poddawać
procesowi fermentacji metanowej, w wyniku której zmniejsza się w znacznym stopniu
ładunek zanieczyszczeń tych odpadów i zostaje wytworzony biogaz.

Fermentacja metanowa jest procesem biochemicznym zachodzącym w warunkach

beztlenowych, w wyniku której otrzymuje się głównie metan (CH

) i dwutlenek węgla (CO

Fermentacja metanowa przebiega w zamkniętych zbiornikach, nazywanych komorami

fermentacyjnymi. Ściany komór fermentacyjnych są zaopatrzone w warstwę izolacji. Stosuje
się różne typy komór fermentacyjnych o różnej pojemności w zależności od obsady zwierząt
w gospodarstwie. W celu zapewnienia odpowiedniej temperatury w komorze fermentacyjnej
potrzebna jest instalacja grzewcza. Konieczne jest także stosowanie mieszadeł, które
zapewniają utrzymanie jednakowej temperatury w komorze fermentacyjnej oraz zapobiegają
rozwarstwianiu się gnojowicy – tworzeniu się osadu i kożucha na powierzchni gnojowicy.

Wykorzystanie surowców roślinnych na cele energetyczne

W związku z deficytem i wysokimi kosztami paliw płynnych prowadzone są prace nad

wykorzystaniem surowców roślinnych do wytwarzania tzw. biopaliw. W rolnictwie
zapotrzebowanie na paliwa płynne będzie coraz większe. Część paliwa może być uzyskiwana
ze źródeł odnawialnych, jakimi są surowce roślinne.

Biopaliwa charakteryzują się mniejszą emisją do atmosfery szkodliwych substancji

w spalinach i mniejszym zadymieniem w czasie spalania w porównaniu z paliwami
pochodzenia mineralnego.

Ma to znaczenie na terenach szczególnie chronionych przed zanieczyszczeniem

i degradacją środowiska. Paliwa te nazywa się także ekologicznymi paliwami silnikowymi.

Produkcja surowców roślinnych na terenach zagrożonych ekologicznie, na których nie

powinno się uprawiać roślin do spożycia może być źródłem odnawialnej co roku rezerwy
paliw.

Prace nad wykorzystaniem surowców roślinnych na ekologiczne paliwa silnikowe

prowadzone są w dwóch kierunkach:
1. stosowania bezwodnego alkoholu etylowego (etanolu) jako składnika do mieszanek

z benzyną,

2. przerobu rzepaku na estry oleju rzepakowego do napędu silników wysokoprężnych.

Alkohol etylowy (etanol) może być produkowany z ziemniaków, żyta, melasy

w gorzelniach rolniczych i przemysłowych. Stosowanie alkoholu etylowego jako dodatku do
paliwa pozwoliłoby na zagospodarowanie nadwyżek produktów roślinnych w rolnictwie. Do
benzyny można dodawać 5% bezwodnego alkoholu etylowego – bez ujemnych skutków dla
pracy silnika, tzn. bez zwiększenia korozji w silniku i bez uszkadzania uszczelnień.

Dodatek alkoholu etylowego do benzyny zmniejsza o połową zawartość szkodliwych dla

rodowiska naturalnego związków ołowiu. Zmniejszona zostaje także zawartość w spalinach

metali ciężkich, węglowodorów i tlenków azotu.

Przy produkcji benzyny bezołowiowej etanol może być stosowany jako komponent

etyliny 94. W przyszłości przewiduje się zastosowanie etanolu również jako komponentu
olejów napędowych i do produkcji paliw rolniczych.

Przetworzony olej rzepakowy może być stosowany jako paliwo w postaci czystego

rafinowanego oleju rzepakowego do napędu specjalnie skonstruowanych silników
wysokoprężnych lub jako dodatek do oleju napędowego. W Polsce prowadzi się badania nad
estrem metylowym i jego mieszaniną z olejem napędowym.

W przyszłości przewiduje się także przetwarzanie oleju rzepakowego na oleje smarowe.
W naszym kraju istnieją możliwości do rozwoju produkcji rzepaku przeznaczonego na

biopaliwo. Mogą być w tym celu również użytkowane grunty, które ze względów
ekologicznych powinny być wyłączone z produkcji roślinnej na potrzeby konsumpcyjne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Produkcja biopaliwa z rzepaku wymaga wybudowania sieci agrorafinerii. Agrorafinerie

mają być budowane na terenach wiejskich. Przewidziane są do obsługi gospodarstw
produkujących rzepak z przeznaczeniem na przetworzenie go na biopaliwo dla własnego
gospodarstwa i na paszę.

Do celów grzewczych stosuje się energię ze spalania biomasy, którą mogą stanowić:

materiały drzewne z szybko rosnących drzew, np.: wierzba energetyczna i z odpadów
uzyskiwanych po prześwietlaniu drzew, słoma oraz inne odpady roślinne.

Elektrownie wiatrowe

Możliwości rozwoju energetyki wiatrowej. Energię wiatru wykorzystywano od dawna

w wiatrakach dostarczających energii do przemiału zbóż. W ostatnich latach obserwuje się
rozwój energetyki wiatrowej, wynikający z dążenia do wykorzystania źródeł energii odna-
wialnej i działań na rzecz ekologii.

Energia wiatru w Polsce może być wykorzystywana przede wszystkim w rolnictwie po

przetworzeniu jej na energię mechaniczną lub energię elektryczną. Energię mechaniczną
wykorzystuje się do napędu pomp służących do przepompowywania wody, do nawadniania
i odwadniania oraz do napędu urządzeń napowietrzających w rybnych stawach hodowlanych.
Energią elektryczną uzyskiwaną za pomocą elektrowni wiatrowych wykorzystuje się głównie
do ogrzewania i oświetlenia.

Na jednej trzeciej obszaru Polski istnieją warunki do zainstalowania i opłacalnej

eksploatacji elektrowni wiatrowych. Elektrownie wiatrowe przewidziane do budowania
w Polsce będą mogły pracować przy prędkości wiatru w przedziale 4–16 m/s na wysokości
20 m ponad terenem. Powierzchnię, na jakiej mogą być zainstalowane elektrownie wiatrowe,
szacuje się na około 3000 km². Budując farmy wiatrowe na tym obszarze przy założeniu, że
czas wykorzystania mocy zainstalowanej będzie wynosić 1500 godzin rocznie, szacunkowo
określa się docelową roczną produkcję energii elektrycznej na poziomie 10 000 GWh.
Opracowano przy wykorzystaniu doświadczeń przodujących firm zagranicznych (duńskich
i holenderskich) – prototypy i rozpoczęto serie produkcyjne kilku elektrowni wiatrowych
i urządzeń współpracujących. Energia elektryczna wytwarzana przez te elektrownie
w większości jest wykorzystywana do ogrzewania. Energią tą są zasilane grzałki
w zbiornikach wodnych, piece akumulacyjne, warniki akumulacyjne i inne grzejniki
elektryczne do ogrzewania pomieszczeń. Wyposażenie elektrowni wiatrowej w sterownik
częstotliwości, przetwornicę tyrystorową lub tyrystorowy regulator obciążenia umożliwia
również zasilanie silników elektrycznych.

Elektrownie wodne

Energia spadku wody była wykorzystywana w małych elektrownia wodnych jeszcze

przed II wojną światową. Istniało ok. 8 tys. małych elektrowni wodnych o mocy kilkuset
kilowatów, stanowiących tzw. małą energetykę na potrzeby wsi. W latach powojennych
budowano przeważnie duże elektrownie wodne. Małe elektrownie wodne stanowią tanie
ź

ródło energii. Spiętrzona woda spada na turbinę wodną, która obracając uruchamia prądnicę

wytwarzającą prąd elektryczny.

Turbinami wodnymi nazywamy silniki wodne wirnikowe przetwarzające energię ruchu

(kinetyczną), a częściowo również energię ciśnienia wody na energię mechaniczną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Do jakiego rodzaju pomp należy pompa tłokowa?
2. Na co wpływa ilość obrotów wirnika pompy wirowej?
3. Czy w elektrowni wodnej wykorzystywana jest energia spadku cieczy?
4. Czy zawory są elementami silnika spalinowego?
5. Czy przekładnia zębata należy do przekładni cięgnowych?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na przykładzie modelu silnika spalinowego wykonaj i opisz jeden cykl roboczy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaplanować tok pracy,
2) zgromadzić sprzęt i materiały potrzebne do wykonania ćwiczenia,
3) zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp i ergonomii pracy,
4) przeprowadzić ćwiczenie poprzez rozpoznanie elementów,
5) wykonać szkic i schemat połączenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze,

−

zdjęcia,

−

model przedstawiający silnik spalinowy,

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do rysowania i pisania.

Ćwiczenie 2

Porównaj pracę pomp tłokowych i wirowych na wybranych przykładach

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaplanować tok pracy,
2) zgromadzić sprzęt i materiały potrzebne do wykonania ćwiczenia,
3) zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp i ergonomii pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze i zdjęcia,

−

poradnik dla ucznia,

−

rodki ochrony,

−

modele pomp.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) klasyfikować pompy wyporowe?

2) określać parametry pompy wirowej i ich wpływ na wydajność?

3) określać czy w silniku hydraulicznym wykorzystywana jest energia

ciśnienia cieczy?

4) rozróżniać elementy silnika spalinowego?

5) określić czy przekładnia zębata należy do przekładni cięgnowych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Mechanizacja podstawowych upraw polowych

4.3.1. Materiał nauczania

Mechanizacja siewu i sadzenia

Stosowane są różne sposoby siewu maszynowego nasion do gleby, a mianowicie:

1. siew rzutowy, który jednakże nie zapewnia roślinom odpowiednich warunków rozwoju,

głównie ze względu na nierównomierne rozmieszczenie nasion na polu,

2. siew rzędowy, polegający na równomiernym rozmieszczeniu nasion w rzędach; ten sposób

siewu nasion zbóż i roślin jest najczęściej stosowany; może to być siew wąskorzędowy,
normalnorzędowy lub szerokorzędowy, w zależności od szerokości międzyrzędzi;
szerokość międzyrzędzi przy normalnorzędowym siewie zbóż wynosi 10–20 cm, przy
ś

redniorzędowym siewie, np. buraków – 40–45 cm, przy szerokorzędowym siewie,

np.: kukurydzy – 50–70 cm,

3. siew punktowy, sprowadzający się do precyzyjnego rozmieszczenia pojedynczych nasion

w glebie wzdłuż rzędów; wysiewa się w ten sposób buraki i kukurydzę.
Siew rzędowy umożliwia przeprowadzenie uprawy międzyrzędowej, co pozwala

poprawić warunki wzrostu i rozwoju uprawianych roślin i ułatwia maszynowy zbiór plonów.

Stosowany jest również siew pasmowo-ścieżkowy, polegający na wysiewie w pasmach

z pozostawieniem nie obsianych pasów do przejazdu maszyn do nawożenia pogłównego,
pielęgnowania oraz ochrony roślin.

Nowoczesne technologie uprawy przewidują zostawianie w czasie siewu nie obsianych

pasów, tzw. ścieżek przejazdowych (technologicznych), dostosowanych do szerokości kół
ciągnika i szerokości roboczej maszyn używanych przy wykonywaniu kolejnych zabiegów
agrotechnicznych (rozsiewaczy do nawożenia pogłównego, opryskiwaczy, itp.). Przy
zastosowaniu maszyn o dużej szerokości liczba ścieżek przejazdowych jest oczywiście
mniejsza.

Pozostawienie ścieżek przejazdowych umożliwia pracę maszyn na polu w każdym

okresie wegetacji, bez powodowania mechanicznych uszkodzeń roślin. Przemieszczanie się
maszyn po ścieżkach przejazdowych umożliwia precyzyjne wykonywanie nawożenia
pogłównego lub opryskiwania i pozwala uniknąć nakładania się dawek rozsiewanych
preparatów lub powstawania mijaków. Pozostawienie ścieżek przejazdowych wpływa na
zmniejszenie ugniatania gleby przez koła agregatów przejeżdżających po polu. Mimo
wyłączenia części powierzchni spod uprawy w wyniku stosowania ścieżek przejazdowych,
plonowanie roślin na powierzchni nieugniatanej jest znacznie większe. W celu zmniejszenia
„strat powierzchni” należy dążyć do stosowania ciągników wyposażonych w koła z wąskimi
oponami. Szerokość ścieżki przejazdowej powinna być ok. 10 cm większa od szerokości koła
ciągnika.

Na świecie obserwuje się również tendencje do przeprowadzania bezpośredniego siewu

nasion w ściernisko. Stosowane są do tego wieloczynnościowe agregaty uprawowo-siewne.
Agregat taki może składać się na przykład z brony rotacyjnej, zawieszonego na niej siewnika
pneumatycznego, podającego nasiona bezpośrednio do gleby i urządzeń do przykrycia
wysianych nasion. Siew bezpośredni przyczynia się do zmniejszenia energochłonności
i pracochłonności zabiegów. Sprzyja także ochronie gleby przed erozją.

Do siewu nasion stosowane są następujące grupy maszyn:

1. siewniki rzędowe (uniwersalne); mogą to być siewniki zawieszane, przyczepiane lub

przyczepiano-zawieszane,

2. agregaty uprawowo-siewne,
3. siewniki specjalne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do siewników specjalnych zalicza się:

1. siewniki punktowe, do precyzyjnego siewu nasion, zwłaszcza buraków i kukurydzy,
2. siewniki rzutowe, do wysiewu nasion traw i koniczyn,
3. siewniki ogrodnicze, do rzędowego lub gniazdowego wysiewu nasion roślin

warzywniczych oraz siewniki kombinowane do równoczesnego wysiewu nasion
i nawozów mineralnych.

Siewniki rzędowe

Siewniki rzędowe są powszechnie stosowanymi maszynami do siewu rzędowego nasion

roślin zbożowych, strączkowych, oleistych i innych; są więc siewnikami uniwersalnymi.

Każdy siewnik rzędowy składa się z następujących podstawowych zespołów ramy

i układu jezdnego z urządzeniem do zaczepiania lub zawieszania oraz do kierowania
siewnikiem:
1. skrzyni nasiennej z mieszadłem,
2. zespołów wysiewających z przewodami nasiennymi, redlicami oraz urządzeniami do

regulacji ilości wysiewu,

3. układu napędowego z urządzeniem do włączania i wyłączania napędu.

Nasiona zasypywane są do skrzyni nasiennej siewnika. W skrzyni nasiennej umieszczone

jest mieszadło, które obracając się przegarnia nasiona, co zapobiega zatykaniu się kanałów
doprowadzających nasiona do zespołów wysiewających.

Kółka zespołów wysiewających dozują i wygarniają nasiona do przewodów nasiennych.

Przewodami nasiennymi nasiona doprowadzane są do wyżłobionych redlicami bruzdek
w glebie. Redlice nie tylko żłobią bruzdki w celu odpowiedniego ułożenia nasion w glebie,
ale również umożliwiają przykrycie nasion glebą w wyniku osypywania się brzegów bruzdek
za przemieszczającymi się redlicami.

Kółka wysiewające osadzone na wale wysiewnym i mieszadło skrzyni nasiennej są

napędzane od koła jezdnego siewnika, za pośrednictwem przekładni zębatych
i łańcuchowych.

Zespoły wysiewające

W siewnikach rzędowych najczęściej spotyka się dwa typy zespołów wysiewających:

1. kołeczkowe,
2. woreczkowe.

Zespoły wysiewające kołeczkowe są bardziej nowoczesne – zapewniają dużą

równomierność wysiewu nasion, są proste i łatwe w obsłudze.

Na wspólnym poziomym wale wysiewnym zaklinowane są przesuwne kółka

wysiewające kołeczkowe, pracujące zawsze całą długością. Można je zmieniać w zależności
od rodzaju wysiewanych nasion. W czasie siewu obracające kółka kołeczkowe wygarniają
nasiona ze skrzyni nasiennej do przewodów nasiennych.

Regulację ilości wysiewu uzyskuje się przez zmniejszenie lub zwiększenie prędkości

obrotowej wału wysiewnego z kółkami wysiewającymi.

Pod każdym kółkiem wysiewającym znajduje się denko, po którym w czasie siewu

przesuwają się nasiona. Wielkość szczeliny wysiewnej między denkami, a końcami
kołeczków można regulować w zależności od wielkości wysiewanych nasion za pomocą
dźwigni lub śrub regulacyjnych nastawiających położenie poszczególnych denek. Przy
wysiewie nasion grubszych denko to należy odchylić bardziej niż przy wysiewie nasion
drobnych.

Można również regulować wielkość szczeliny dolotowej dla nasion za pomocą zasuwek

(zastawek

regulacyjnych).

Zasuwki

umożliwiają

także

całkowite

wyłączenie

poszczególnych zespołów wysiewających w razie potrzeby wykonywania siewu nie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wszystkimi redlicami siewnika.

W celu zapewnienia prawidłowego wysiewu nasion różnej wielkości stosuje się

wymiennie różne rodzaje kółek wysiewających: do wysiewu nasion drobnych, średnich
i grubych. Kółka różnią się między sobą ukształtowaniem elementów wygarniających. Kółka
wysiewające wykonane są z wytrzymałych i lekkich tworzyw sztucznych.

Stosowane są także kółka uniwersalne. Kółko uniwersalne składa się z dwóch kółek (do

nasion mniejszych i do nasion większych), które można zblokować ze sobą. Napęd otrzymuje
jedynie kółko do nasion drobnych. Natomiast kółko do nasion większych może obracać się
tylko za pośrednictwem kółka do nasion drobnych (po zblokowaniu). Przystosowanie
siewnika do wysiewu określonego rodzaju nasion uzyskuje się przez włączenie lub odłączenie
drugiego kółka, bez konieczności demontażu i wymiany kółek w zespołach wysiewających.

W niektórych siewnikach stosowany jest mechaniczno-pneumatyczny sposób wysiewu

nasion. Nasiona dozowane są ze skrzyni nasiennej kołeczkowymi zespołami wysiewającymi
do eżektorów, a następnie – za pomocą strumienia powietrza wytwarzanego wentylatorem –
przenoszone przewodami pneumatycznymi do redlic.

Zespoły wysiewające roweczkowe (zwane też wałeczkowymi lub żłobkowanymi)

stosowane są w siewnikach konnych i niektórych starszych typach siewników ciągnikowych.

Główną częścią roboczą zespołu wysiewającego roweczkowego jest kółko z naciętymi

wzdłużnie rowkami, które wygarnia nasiona z gniazda do przewodu nasiennego. Obok
każdego kółka roweczkowego umieszczone jest nieobracające się kółko gładkie zaopatrzone
w dwa występy (zastawki). Obie części kółka osadzone są w gnieździe na wspólnym wale
wysiewnym przechodzącym przez całą skrzynię nasienną. Przy obracaniu się tego wału
obraca się rowkowana część kółka wysiewającego, natomiast część gładka pozostaje
nieruchoma.

Regulację ilości wysiewanych nasion uzyskuje się przez przesuwanie za pomocą dźwigni

wału wysiewnego wraz w kółkami rowkowanymi i kółkami gładkimi w lewo lub w prawo
w gniazdach zespołów wysiewających. Na miejsce wysuwanej części kółka rowkowanego
wchodzi kółko gładkie. Im większa część kółka rowkowanego znajduje się w gnieździe, tym
więcej nasion jest wysiewanych i odwrotnie.

Gniazdo zespołu wysiewającego jest od spodu zamknięte denkiem sprężynującym.
W niektórych siewnikach z zespołem wysiewającym roweczkowym można zmieniać

kierunek obrotów wału wysiewnego. Dzięki temu uzyskuje się:
1. dolny wysiew – do wysiewu zbóż,
2. górny wysiew – do wysiewu nasion grubych, np.: grochu, bobiku lub bardzo drobnych,

np.: rzepaku.

Przewody nasienne

Przewody nasienne doprowadzają wysiewane nasiona do redlic. Stosuje się przewody

nasienne:
1. spiralne – w postaci spiralnie zwiniętej taśmy stalowej,
2. teleskopowe – zbudowane z rurek z tworzywa sztucznego o zwiększających się

stopniowo średnicach, wsuwających się jedna w drugą,

3. gładkie rurowe elastyczne z tworzywa sztucznego lub gumy.

Redlice

Redlice służą do wprowadzenia, ułożenia i przykrycia nasion w glebie. Pod względem

budowy dzieli się je na:
1. radełkowe,
2. stopkowe (europejskie),
3. tarczowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W Polsce najczęściej stosuje się redlice stopkowe, czyli europejskie i redlice

dwutarczowe.

Głębokość zagłębiania się redlicy stopkowej w glebie i jej docisk można regulować przez

obciążanie redlicy za pomocą obciążników zakładanych z tyłu na specjalny występ.
w niektórych siewnikach regulację tę przeprowadza się centralnie za pomocą korby. Docisk
redlic można także regulować indywidualnie przez zmianę napięcia sprężyn dociążających.

Do płytkiego siewu nasion warzyw stosowane są redlice stopkowe wyposażone

w regulowany płoz, który ślizgając się po powierzchni roli zapewnia niewielką głębokość
pracy redlicy.

Stosowane są również nakładki na redlice stopkowe do głębokiego siewu grochu i bobiku

oraz do siewu pasmowego.

Przy punktowym siewie buraków, w którym szczególnie ważne jest zapewnienie

nasionom odpowiedniej wilgotności gleby, stosuje się redlice wyposażone w kółko
wgniatające nasiona w bruzdę żłobioną przez stopkę redlicy i zagarniacz pokrywający nasiona
glebą. Głębokość pracy takiej redlicy ustala się za pomocą rolki kopiującej umieszczonej
przed stopką.

Przekładnie do napędu zespołów wysiewających. Przekładnie te umożliwiają

przeniesienie napędu od kół jezdnych siewnika na zespoły wysiewające i regulację (skokowo)
prędkości obrotowej wału wysiewnego.

Im większa jest prędkość obrotowa wału wysiewnego, tym większa jest ilość

wysiewanych przez zespół wysiewający nasion.

W nowych siewnikach stosowane są przekładnie bezstopniowe o specjalnej konstrukcji,

które umożliwiają łatwą i precyzyjną regulację liczby obrotów wału wysiewnego, a zatem
ilości wysiewanych nasion.

Siewniki zawieszane

W siewnikach zawieszanych napęd zespołów wysiewających uzyskiwany jest od kół

siewnika poprzez przekładnię łańcuchową, a następnie przez szereg przekładni zębatych.

W położenie transportowe i na czas nawrotów siewnik zawieszany jest podnoszony

w górę podnośnikiem hydraulicznym ciągnika. Następuje wówczas wyłączenie napędu na
zespoły wysiewające siewnika i jednoczesne uniesienie redlic.

Siewniki zawieszane mają znacznie prostszą budowę w porównaniu z siewnikami

przyczepianymi. Mają jednak zwykle niezbyt dużą szerokość roboczą ze względu na
konieczność ograniczenia ich masy. Zbyt duża masa siewnika mogłaby bowiem powodować
zakłócenia równowagi agregatu ciągnik-siewnik w położeniu transportowym.

Siewniki zawieszane mogą być wyposażone w zagarniacze wysianych nasion,

sprężynowe spulchniacze śladów kół ciągnika, automatyczny mechanizm do sterowania
znacznikami, licznik obsianych hektarów, wskaźnik napełnienia skrzyni nasiennej,
sygnalizator obrotów wału wysiewnego, automatyczne urządzenie do trasowania ścieżek
przejazdowych, a także znaczniki ścieżek przejazdowych.

Siewniki przyczepiane

W siewnikach przyczepianych napęd na zespoły wysiewające przenoszony jest od koła

jezdnego siewnika.

W starszych typach ciągnikowych siewników przyczepianych na uwrociach napęd

zespołów wysiewających jest wyłączany za pomocą dźwigni ręcznej przez stojącego na
pomoście pomocnika. Przestawienie dźwigni powoduje podniesienie redlic siewnika
i jednoczesne wyłączenie napędu zespołów wysiewających w wyniku odsunięcia od siebie
kół zębatych w przekładni bocznej siewnika.

W celu zapewnienia prawidłowych odległości między pasami siewnymi siewnik

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wyposażony jest w znaczniki, przymocowane po obu stronach pomostu obsługowego
siewnika. W czasie pracy jeden ze znaczników jest opuszczany – talerz umocowany na końcu
znacznika wyznacza ślad równolegle do kierunku ruchu agregatu. Po nawrocie pomocnik
unosi w górę ten znacznik, natomiast opuszcza znacznik umieszczony z przeciwnej strony
siewnika. W kolejnym przejeździe agregatu ciągnik-siewnik przednie koła ciągnika prowadzi
się po poprzednio wyznaczonym przez znacznik śladzie.

W nowszych typach siewników przyczepianych zastosowany jest układ hydrauliczny,

który umożliwia jednoosobową obsługę agregatu siewnego – tylko przez traktorzystę.

Układ hydrauliczny siewnika zasilany jest z zewnętrznego układu hydraulicznego

ciągnika.

Włączenie dźwigni układu hydraulicznego przez traktorzystę na zawrociu powoduje

podniesienie redlic i zagarniaczy oraz odchylenie do tyłu spulchniaczy śladów. Jednocześnie
uniesiony zostaje znacznik dotychczas pracujący, a napęd zespołów wysiewających zostaje
wyłączony. Po wykonaniu nawrotu traktorzysta zwalnia dźwignię zewnętrznego układu
hydraulicznego, co powoduje ustawienie elementów pracujących w glebie w położeniu
roboczym i włączenie napędu zespołów wysiewających. Następuje równocześnie opuszczenie
na powierzchnię pola drugiego znacznika.

Siewnik przyczepiany – oprócz dwóch ogumionych kół polowych wyposażony jest

również w dwa koła transportowe. Ze względu na dużą szerokość roboczą siewnik na czas
transportu po drogach publicznych można połączyć z ciągnikiem bokiem, tak aby skrzynia
nasienna była ustawiona równolegle do kierunku jazdy.

Siewniki specjalne

Siewniki punktowe do siewu precyzyjnego (punktowego).
Rozmieszczenie nasion w rzędach wysianych siewnikiem rzędowym nie jest

równomierne, co przy wysiewie niektórych nasion, np. buraków cukrowych, kukurydzy,
warzyw, jest niekorzystne. Z tego względu nasiona wymagające precyzyjnego rozmieszczenia
w rzędach wysiewa się punktowo.

Wielonasienne kłębki buraków odpowiednio preparuje się – przez ich rozdrobnienie

(segmentowanie i szlifowanie lub kalibrowanie), a niekiedy także otoczkowanie specjalną
masą zawierającą nawozy.

Punktowy siew takich jednokiełkowych nasion pozwala zmniejszyć nakłady pracy przy

uprawie międzyrzędowej, a także ułatwia mechaniczny zbiór buraków, gdyż są one
równomiernie zakorzenione w glebie.

Siewniki punktowe są budowane jako sekcyjne. Siewnik składa się z ramy przyczepianej

lub zawieszanej na ciągniku i przymocowanych do niej za pośrednictwem czworoboków
przegubowych sekcji wysiewających. Każda sekcja wysiewająca wyposażona jest w skrzynię
nasienną, zespół wysiewający, redlicę, kółko ugniatające, kółko zagarniające i zespół
napędowy. Sekcje wysiewające mogą być zamocowane na ramie w różnych odstępach,
w zależności od szerokości międzyrzędzi przewidzianej dla danej rośliny.

Sekcje wysiewające siewników punktowych dzieli się na:

1. sekcje wysiewające o działaniu mechanicznym,
2. sekcje wysiewające o działaniu pneumatycznym (podciśnieniowe i nadciśnieniowe).

Siewniki punktowe mogą być wyposażone dodatkowo w zespoły do rozsiewania

nawozów mineralnych i granulowanych środków ochrony roślin.

Siewniki

kombinowane.

Siewniki

zbożowo-nawozowe

są

przeznaczone

jednoczesnego wysiewu rzędowego nasion i granulowanych nawozów mineralnych.

Budowane są siewniki z oddzielnymi skrzyniami na nasiona i na nawóz lub ze wspólną

skrzynią na nasiona i nawóz.

Siewniki rzutowe. Przy siewie większości nasion traw i koniczyn wystarcza bardzo

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

płytkie przykrycie nasion glebą. Dlatego nasiona te są zazwyczaj wysiewane rzutowo,
a następnie wgniatanie w glebę wałami gładkimi lub pierścieniowymi.

W siewniku rzutowym nasiona wysiewane są bezpośrednio na powierzchnię gleby przez

szczeliny wysiewające w tylnej ścianie lub w dnie skrzyni nasiennej. Zespoły wysiewające
szczoteczkowe (w postaci cylindrycznych szczotek) umocowane są na obracającym się wale
wysiewającym, umieszczonym wewnątrz skrzyni nasiennej. Szczotki umieszczone są przed
szczelinami wysiewającymi obracającymi się wale wysiewającym, umieszczonym wewnątrz
skrzyni nasiennej. Szczotki umieszczone są przed szczelinami wysiewającymi.

Ilość wysiewu reguluje się przez zwężenie lub rozszerzenie szczelin wysiewających za

pomocą przesuwnej listwy z otworami.

Maszyny do sadzenia

Zadaniem maszyn do sadzenia ziemniaków jest zmniejszenie pracochłonności

i zapewnienie prawidłowego wykonania sadzenia.

Podstawowym wymaganiem przy sadzeniu jest zachowanie równomiernej głębokości

sadzenia oraz stałej rozstawy (szerokości międzyrzędzi) i prostoliniowości rzędów sadzonych
ziemniaków.

Głębokość sadzenia ziemniaków – mierzona od powierzchni gleby do podstawy

sadzeniaka – powinna zawierać się w granicach 4–12 cm. Zależy ona od rodzaju gleby,
jakości sadzeniaków i warunków klimatycznych.

Gęstość sadzenia, czyli odległość między sadzeniakami w rzędzie w zależności od

rodzaju gleby i przeznaczenia plantacji (sadzeniaki, konsumpcyjne, przemysłowe) mieści się
w granicach 17–40 cm.

Znormalizowane szerokości międzyrzędzi, możliwe do uzyskania w krajowych

sadzarkach wynoszą: 60, 62,5, 67,5, 70 i 75cm. Przy większych szerokościach możliwe jest
uzyskanie większej wydajności maszyn stosowanych do sadzenia, upraw międzyrzędowych
i zbioru. Łatwiejsze jest także przemieszczanie się sprzętu rolniczego po polu.

Do szerokości międzyrzędzi ustalonej przy sadzeniu ziemniaków muszą być dostosowane

narzędzia do uprawy międzyrzędowej i maszyny potrzebne do zmechanizowanego zbioru
ziemniaków. Zachowanie prawidłowej szerokości międzyrzędzi i prostoliniowości rzędów
ułatwi późniejszą uprawę międzyrzędową i zbiór ziemniaków.

W sadzarkach do ziemniaków z podwójnym szeregiem czerpaków zespoły sadzące

wykonane są w postaci taśm bez końca, do których przymocowane są czerpaki wybierające
ziemniaki z komór sadzących zbiornika. Czerpaki w pierwszym i drugim szeregu przesunięte
są względem siebie o pół podziałki.

Dopływ sadzeniaków do przenośników z czerpakami może być regulowany przez

odpowiednie nastawienie gumowych przegród znajdujących się w zbiorniku sadzarki.

Regulację gęstości sadzenia uzyskuje się przez zmianę prędkości ruchu taśm

z czerpakami. Napęd na te taśmy przenoszony jest od kół podporowo-napędowych za
pośrednictwem przekładni łańcuchowej, wyposażonej w przesuwne koła łańcuchowe. Przez
zmianę położenia względem siebie kół łańcuchowych można uzyskać różne przełożenia
przekładni, a zatem i zmianę odległości między sadzeniakami w rzędzie.

Do zabezpieczenia układu napędowego przed uszkodzeniem w przypadku ruchu do tyłu

sadzarki w położeniu roboczym służy sprzęgło jednokierunkowe wyłączające napęd taśm.

Głębokość sadzenia (głębokość bruzd) może być regulowana przez zmianę położenia kół

podporowych w stosunku do całej maszyny.

Sadzarka czterorzędowa jest maszyną półzawieszaną. Przód sadzarki jest zawieszony na

układzie zawieszenia ciągnika, a tył opiera się na ogumionych kołach podporowych. Napęd
na zespoły sadzące jest przekazywany od kół podporowych poprzez przekładnię
umożliwiającą uzyskanie różnych odległości między sadzeniakami w rzędzie. Sadzarka

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wyposażona jest w znaczniki ułatwiające zachowanie prawidłowej szerokości międzyrzędzi
przy kolejnych przejazdach.

W czasie pracy sadzarki półautomatycznej pracownicy siedzący na siodełkach sadzarki

wyjmują ręcznie sadzeniaki ze zbiornika i wkładają je w przegrody obracających się kół
dozujących (tarcz). Dna przegród stanowią uchylne klapki. W momencie, gdy przegroda
znajduje się nad lejem zsypowym, następuje uchylenie klapki i sadzeniak z przegrody wpada
do leja, którym kierowany jest na dno wyoranej redlicą bruzdy. Następnie zagarniacze
talerzowe (kroje) ze ślizgami przysypują sadzeniaki i formują redliny.

Koła dozujące otrzymują napęd od koła napędzającego – za pośrednictwem przekładni

łańcuchowej i przekładni zębatych stożkowych. Przez odpowiednie dobranie kół przekładni
łańcuchowej na osi koła napędowego uzyskuje się zmianę przełożenia i tym samym zmianę
odległości między sadzeniakami w rzędzie. Sadzarki półautomatyczne czterorzędowe
wyposażone są w znaczniki śladów dla kół ciągnika, umożliwiające zachowanie właściwych
szerokości międzyrzędzi przy kolejnych przejazdach.

Sadzarki półautomatyczne mogą być stosowane do sadzenia wszystkich rodzajów

sadzeniaków (podkiełkowanych, pobudzonych, uśpionych, sortowanych i niesortowanych).

Do sadzenia ziemniaków podkiełkowanych sadzarka musi być odpowiednio

przygotowana. Należy zdemontować górną część zbiornika na sadzeniaki, pozostawiając
tylko platformę, na której ustawia się skrzynki z podkiełkowanymi sadzeniakami.

Opryskiwacze

Rys. 7. Schemat ideowy opryskiwacza ciśnieniowego zawieszanego: 1 – zbiornik, 2 – mieszadło hydrauliczne,

3 – filtr główny, 4 – zawór filtru, 5 – pompa, 6 – powietrznik, 7 – filtr rozdzielacza, 8 – zawór
regulacyjny (przelewowy), 9 – manometr, 10–13 – zaworki odcinające, 14 – eżektor, 15 – belka polowa
z rozpylaczami [4]

W różnych typach opryskiwaczy zbiorniki na ciecz mają różną pojemność i różne

kształty: powszechnie stosuje się zbiorniki z tworzyw sztucznych odpornych na działanie
ś

rodków chemicznych.

Pojemność zbiorników opryskiwaczy wózkowych i taczkowych wynosi 100 i 200 dm

pojemność zbiorników opryskiwaczy ciągnikowych zawieszanych wynosi 300, 400, 600
i 800 dm

, a pojemność zbiorników opryskiwaczy ciągnikowych przyczepianych wynosi

1000 i 2000 dm³.

Do wlewania cieczy służy zamykany pokrywą otwór wlewowy o dużej średnicy,

zaopatrzony w filtr siatkowy. Do spuszczania resztek cieczy służy zawór spustowy
umieszczony u dołu zbiornika.

Mieszadło w zbiorniku opryskiwacza służy do mieszania cieczy przygotowanej do

opryskiwania, co uniemożliwia rozwarstwianie się tej cieczy.

Stosowane są mieszadła mechaniczne, hydrauliczne i pneumatyczne. W małych

opryskiwaczach stosowane są zwykle mieszadła mechaniczne, wykonane w postaci łapy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zamontowanej w zbiorniku i poruszanej co jakiś czas przez pracownika, lub w postaci wału
z łopatkami obracającego się lub wykonującego ruchy wahadłowe, napędzanego od
mechanizmów napędowych opryskiwacza.

Obecnie najczęściej stosuje się mieszadła hydrauliczne. Do mieszania cieczy

wykorzystywany jest strumień cieczy z zaworu przelewowego powracający do zbiornika
opryskiwacza.

Pompa opryskiwacza ciągnikowego służy do podawania cieczy ze zbiornika do

końcówek rozpylających, a także do napełniania zbiornika cieczą i mieszania jej w zbiorniku.

Dla przygotowanego już opryskiwacza należy ustalić parametry jego pracy: prędkość

jazdy agregatu (bieg, na którym powinien pracować ciągnik), prędkość obrotową silnika,
a także wyregulować opryskiwacz na właściwe dla danego zabiegu ciśnienie wypryskiwanej
cieczy.

Konieczne jest utrzymanie stałej nominalnej prędkości obrotowej silnika ciągnika, aby

wał odbioru mocy miał prędkość obrotową 540 obr/min, odpowiednią dla zapewnienia
właściwej pracy pompy opryskiwacza.

Przy opryskiwaniu upraw polowych lub sadu za pomocą opryskiwaczy ciągnikowych

trzeba przed rozpoczęciem pracy nastawić i sprawdzić ilość cieczy wypryskiwanej w ciągu
minuty. Próbę tę przeprowadza się przy użyciu czystej wody.

Jednoetapowy zbiór zbóż

Rys. 8. Zespoły robocze kombajnu zbożowego [4]

Zespół żniwny połączony jest wahadłowo z ramą młocarni. Do unoszenia zespołu

niwnego w położenie transportowe i do opuszczania w położenie robocze służą dwa

siłowniki hydrauliczne. Zawieszenie zespołu żniwnego umożliwia kopiowanie nierówności
pola zarówno w kierunku podłużnym, jak i poprzecznym oraz zmianę wysokości koszenia.

Ze względu na dużą szerokość zespołu żniwnego przewozi się go po drogach na

specjalnym wózku doczepionym z tyłu do kombajnu.

Zespół żniwny składa się z następujących podzespołów:

1. rozdzielaczy,
2. nagarniacza,
3. zespołu (podzespołu) tnącego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. podajnika ślimakowo-palcowego,
5. przenośnika pochyłego.

Zadaniem rozdzielaczy jest oddzielenie zbieranych roślin od łanu i skierowanie ich pod

działanie palców nagarniacza. W kombajnie stosowane są dwa rozdzielacze – lewy i prawy,
przymocowane do boków kadłuba chederu. Rozdzielacze są szczególnie przydatne przy
zbiorze zbóż długosłomiastych, pochylonych i wyległych.

Nagarniacz nachyla rośliny w kierunku zespołu tnącego w celu ułatwienia cięcia

i przemieszcza skoszone rośliny w kierunku podajnika ślimakowo-palcowego.

W kombajnach Bizon stosuje się nagarniacze palcowo-mimośrodowe pięcio- lub

sześcioramienne z możliwością zmiany kątów ustawienia palców w zależności od stopnia
wyłożenia zboża.

Prawidłowe i umiejętne wykorzystanie przez kombajnistę możliwości zmian nastaw

regulacyjnych nagarniacza może w znacznym stopniu wpływać na pracę całego zespołu
ż

niwnego, a tym samym na wydajność kombajnu i zmniejszenie strat ziarna.

W nagarniaczu reguluje się kąt ustawienia palców na listwach, położenie całego

nagarniacza w stosunku do zespołu tnącego oraz prędkość obwodową listew przez zmianę
prędkości obrotowej wału nagarniacza.

Przy zbiorze zboża wyległego, przerośniętego palce należy odchylić od położenia

pionowego w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu maszyny.

Regulacja położenia nagarniacza polega na zmianie wysokości i wysunięcia nagarniacza

w stosunku do zespołu tnącego w zależności od wysokości i stopnia poległości (wyłożenia)
zbieranego zboża. Regulację przeprowadza się za pomocą dwóch układów siłowników
hydraulicznych, sterowanych przez kombajnistę z pomostu (kabiny).

Prędkość obwodowa listew nagarniacza powinna być nieco większa od prędkości ruchu

kombajnu. Zatem podczas pracy zachodzi potrzeba dostosowywania prędkości obrotowej
wału nagarniacza do prędkości ruchu kombajnu.

Prędkość obrotową wału nagarniacza w kombajnach reguluje się za pośrednictwem

przekładni bezstopniowej pasowej sterowanej hydraulicznie. Przekładnia ta składa się z koła
pasowego dolnego – napędzającego i koła pasowego górnego – napędzanego. Każde koło
składa się z dwóch tarcz stożkowych, z których jedna jest przesuwna.

Koło napędzane osadzone jest na siłowniku hydraulicznym, którego tłok połączony jest

jarzmem i śrubami z tarczą przesuwną tego koła.

W nagarniaczach napędzanych silnikami hydraulicznymi zmianę prędkości obrotowej

nagarniacza uzyskuje się w wyniku zmiany ilości oleju tłoczonego przez pompę do silnika
hydraulicznego. Uzyskuje się to przez odpowiednie przesterowanie dźwigni regulatora
prędkości w kabinie.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jakim celu wykonujemy próbę kręconą?
2. Co jest główną częścią roboczą opryskiwacza?
3. Co to jest cheder i jaką pełni funkcję w kombajnie?
4. Scharakteryzuj zespół tnący w kombajnie zbożowym.
5. Wymień główne zespoły robocze kombajnu zbożowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj oceny stanu technicznego siewnika, oraz zaplanuj przygotowanie go do pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze,

−

zdjęcia,

−

model przedstawiający siewnik,

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory do rysowania.

Ćwiczenie 2

Dokonaj podziału i określ przeznaczenie głównych zespołów roboczych kombajnu

zbożowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaplanować tok pracy,
2) zgromadzić sprzęt i materiały potrzebne do wykonania ćwiczenia,
3) zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp i ergonomii pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze i zdjęcia,

−

poradnik dla ucznia,

−

rodki ochrony.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić zadanie próby kręconej?

2) wymienić główne części robocze opryskiwacza?

3) rozróżnić zespół żniwny kombajnu?

4) określić zespół tnący kombajnu zbożowego?

5) wymienić główne zespoły robocze kombajnu?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 22 zadania. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Zadania wymagają prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed wskazaniem

poprawnego wyniku.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

9. Na rozwiązanie testu masz 40 min.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Siewnik zbożowy napędzany jest od

a) koła jezdnego ciągnika.
b) hydraulicznie.
c) kół jezdnych siewnika.
d) od WOM.

2. Smarowanie silnika wysokoprężnego odbywa się

a) samoczynnie.
b) nie ma smarowania.
c) mieszanka paliwową.
d) jest wymuszone.

3. Ilość wysiewu w siewniku zbożowym reguluje się poprzez

a) zmianę koła.
b) wymianę elementów roboczych.
c) zmianą szczeliny wysiewającej.
d) przez zmianę prędkości pracy.

4. Regulacja kierunku jazdy w kombajnie Bizon odbywa się

a) elektronicznie.
b) pneumatycznie.
c) hydraulicznie.
d) mechanicznie.

5. Pojemność silnika spalinowego to

a) pojemność tłoka.
b) pojemność wszystkich cylindrów.
c) pojemność jednego cylindra.
d) pojemność komory spalania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. Połączenie gwintowe składa się z

a) śruby.
b) śruby i nakrętki.
c) nakrętki.
d) trzpienia.

7. Nitowanie należy do połączeń

a) wciskanych.
b) nietrwałych.
c) nierozłącznych.
d) rozłącznych.

8. Korzystne oddziaływanie tarcia występuje w

a) maszynach.
b) kołach.
c) sprzęgłach.
d) łożyskach.

9. Wtryskiwacz jest elementem silnika

a) benzynowego.
b) wysokoprężnego.
c) iskrowego.
d) gazowego.

10. Kombajn zbożowy ma zespół tnący typu

a) tarczowego.
b) listwowego.
c) rotacyjny.
d) bijakowy.

11. Paliwem w silniku z zapłonem iskrowym jest

a) olej napędowy.
b) benzyna.
c) olej roślinny.
d) nafta.

12. Wirnik jest elementem silnika

a) spalinowego.
b) elektrycznego.
c) hydraulicznego.
d) olejowego.

13. Opryskiwacz polowy wyposażony jest w

a) pompę.
b) sprężarkę.
c) wentylator.
d) dmuchawę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14. Dla zapewnienia dobrego stanu technicznego opryskiwacza oraz ochrony środowiska

niezbędne jest wykonanie
a) przeglądów okresowych całego opryskiwacza.
b) przeglądów tylko opryskiwaczy zawieszanych.
c) przeglądów tylko opryskiwaczy przyczepianych.
d) przeglądów tylko dysz opryskiwaczy.

15. W siewniku pneumatycznym wykorzystywane jest zjawisko

a) ciśnienia.
b) przepływu.
c) wydmuchu.
d) podciśnienia.

16. Do spawania gazowego używa się mieszaniny

a) gazów szlachetnych.
b) CO

i tlenu.

c) acetylenu i tlenu.
d) acetylenu i azotu.

17. Do pomp wyporowych nie należy

a) pompa wirowa.
b) pompa zębata.
c) pompa tłokowa.
d) pompa przeponowa.

18. Próba kręcona siewnika ma na celu

a) określenie jakości wysiewu.
b) określenie ilości wysiewu.
c) określenie równomierności wysiewu.
d) szerokości wysiewu.

19. Do nita nie należy

a) zakuwka.
b) łeb.
c) trzon.
d) nakrętka.

20. Zgrzewanie polega na

a) spawaniu.
b) nagrzaniu i dociśnięciu.
c) stopieniu.
d) klejeniu.

21. W napędzie hydraulicznym wykorzystywany jest

a) olej rzepakowy.
b) olej napędowy.
c) olej hydrauliczny.
d) woda.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22. Obsługa bieżąca kombajnu zbożowego powinna odbywać się

a) sezonowo.
b) codziennie.
c) raz w tygodniu.
d) można jej nie wykonywać.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ...........................................................................................................................

Charakteryzowanie maszyn i urządzeń do produkcji roślinnej, zwierzęcej
i pasiecznej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Buliński J., Miszczak M.: Podstawy mechanizacji rolnictwa. WSiP, Warszawa 1996
2. Dąbrowski A.: Podstawy techniki w przemyśle spożywczym. WSiP, Warszawa 1999
3. Kozłowska D.: Podstawy mechanizacji. Warszawa 1998
4. Kozłowska D.: Mechanizacja rolnictwa cz. 1, cz. 2. Warszawa 1998
5. Majewski Z., Kuczewski J.: Podstawy eksploatacji maszyn rolniczych. WSiP, Warszawa

1995

6. Skrobacki A.: Pojazdy rolnicze. Warszawa 1996
7. Waszkiewicz Cz., Kuczewski J.: Maszyny rolnicze. Cz. 1. Maszyny i urządzenia do

produkcji roślinnej. WSiP, Warszawa 1998

Czasopisma:

−

Agrotechnika,

−

Farmer,

−

Pasieka,

−

Plon,

−

Pszczelarstwo,

−

Pszczelarz Polski,

−

Top Agrar Polska.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
03 Charakteryzowanie maszyn i urządzeńid 4335
03 Charakteryzowanie maszyn i urządzeń
07 Charakteryzowanie maszyn i u Nieznany
03 Charakteryzowanie czynnikow Nieznany (2)
03 Charakteryzowanie maszyn i urządzeńid 4335
03 Charakteryzowanie maszyn i urządzeń
02 Charakteryzowanie maszyn rol Nieznany (2)
03 Charakteryzowanie kopyt obuw Nieznany
03 Uzytkowanie maszyn i urzadze Nieznany (2)
03 Charakterystyka Pracyid 4330 Nieznany (2)
03 Charakteryzowanie kopyt obuw Nieznany (2)
03 Uzytkowanie maszyn i urzadze Nieznany (3)
03 Charakteryzowanie narzędzi, maszyn i urządzeń
03 Charakteryzowanie narzędzi, maszyn i urządzeń
Konserwacja 2014 03 id 245321 Nieznany
Charakterystyka i prozdrowotne Nieznany
02 Charakteryzowanie produkcji Nieznany (2)

więcej podobnych podstron