Maszyny

Maszyny

Górnicze

Górnicze

Prof.dr hab. inż. Lech

Prof.dr hab. inż. Lech

Gładysiewicz

Gładysiewicz

pok. 409

pok. 409

Maszyna to funkcjonalny układ elementów,

Maszyna to funkcjonalny układ elementów,

z których choć jest elementem ruchomym

z których choć jest elementem ruchomym

Podstawowe elementy składowe maszyny roboczej:

Podstawowe elementy składowe maszyny roboczej:

•

źródło (źródła mocy) mocy czyli silnik pierwotny

źródło (źródła mocy) mocy czyli silnik pierwotny

•

człon lub człony robocze

człon lub człony robocze

•

układ (układy) przenoszenia mocy

układ (układy) przenoszenia mocy

Pierwotne źródła energii w

Pierwotne źródła energii w

maszynach (silniki):

maszynach (silniki):

spalinowe

spalinowe (wysokoprężne) – zbiornik z
paliwem

elektryczne

elektryczne (prądu zmiennego lub
prądu stałego)

zasilanie z sieci energetycznej

-

kablowe

- z przewodów ślizgowych

zasilane z akumulatorów

Charakterystyka mechaniczna

silnika

(zależność momentu od

obrotów)

2

60

30

n

n

p

p

w =

=

g g

g

Mome

Mome

nt

nt

M

M

[

[

Nm

Nm

]

]

obroty, n

[obr/min]

Silnik
elektryczny
prądu
zmiennego

Silnik
elektryczny
prądu stałego

Silnik
spalinowy

Współpraca silnika z

maszyną

Mome

Mome

nt

nt

M

M

[

[

Nm

Nm

]

]

obroty, n

[obr/min]

charakterysty

charakterysty

ka silnika

ka silnika

charakterysty

ka maszyny

n(t
)

M

cz

M

b

n

Nadwyżka dynamiczna

Nadwyżka dynamiczna

M

cz

- M

b

Ruch
ustalony

Silnik asynchroniczny prądu zmiennego

Silnik asynchroniczny prądu zmiennego

Silnik spalinowy

hamowan

hamowan

ie

ie

mniejsze

mniejsze

dawki

dawki

paliwa

paliwa

Układy przenoszenia mocy

•

Mechaniczne

Mechaniczne

•

Hydrauliczne

Hydrauliczne

hydrostatyczne

hydrostatyczne

hydrokinetyczne

hydrokinetyczne

•

Elektryczne

Elektryczne

•

Mieszane

Mieszane

Mechanizm urabiania koparki kołowej:
1 – obudowa koła, 2 – naczynie, 3 – pierścień walcowy; 4 – zsuwnia urobku;
5 –przenośnik taśmowy: 6 - suwliwe piasty; 7 - wał główny; 8 – łożysko wahliwe;
11 – przekładnia główna; 12 – przystawka do zmiany liczby obrotów koła;
14 – podparcie sprężyste

I

n

– nominalna poj. naczynia

I

p

– poj. przestrzeni pierścienia

I= I

n

+0,5 I

p

2

11

12

11

2

14

13

Mechaniczny

Mechaniczny

układ przenoszenia

układ przenoszenia

mocy

mocy

Mechaniczny

Mechaniczny

układ

układ

przenoszenia

przenoszenia

mocy

mocy

Hydrostatyczny układ przenoszenia mocy

Hydrostatyczny układ przenoszenia mocy

Moc

wejścio

wa

N

1

Moc

wyjścio

wa

N

2

Hydrostatyczny układ przenoszenia mocy

Hydrostatyczny układ przenoszenia mocy

1

1

1

2

2

2

1

1

1

1

1 1

2

2

1

2

N

P v

N

P v

P

P

p

F

F

Q F v

F v

v

i

v

=

=

=

=

=

=

=

g

g

g

g

Moc

Moc

wejściowa

wejściowa

Moc

Moc

wyjściowa

wyjściowa

Ciśnie

Ciśnie

nie

nie

Wydajnoś

Wydajnoś

ć

ć

Przełoże

Przełoże

nie

nie

Pompy hydrauliczne

pompa

pompa

jednotłoko

jednotłoko

wa

wa

wydajno

wydajno

ść

ść

Mechani

Mechani

zm

zm

korbowy

korbowy

tło

tło

k

k

Pompy hydrauliczne

Pompa

Pompa

promieniowa

promieniowa

Pompa zębata

Pompa zębata

Pompy osiowe

Pompy osiowe

regulacja

regulacja

Schemat napędu hydrostatycznego

o ruchu postępowo - zwrotnym

1 – pompa

1 – pompa

2 – regulator

2 – regulator

3 - cylinder

3 - cylinder

hydrauliczny

hydrauliczny

4 – zawór przelewowy

4 – zawór przelewowy

zbiornik oleju

zbiornik oleju

sterowan

sterowan

ie

ie

schemat napędu

hydrostatycznego o ruchu

obrotowym

1 – pompa

1 – pompa

2 – regulator

2 – regulator

3 - silnik

3 - silnik

hydrauliczny

hydrauliczny

4 – zawór przelewowy

4 – zawór przelewowy

Napęd (silnik)

Napęd (silnik)

pierwotny

pierwotny

Sterowany ruch

Sterowany ruch

regulatora

regulatora

zbiornik

zbiornik

oleju

oleju

Przekładnia mechaniczna;

•pasowa

•łańcuchowa

•zębata

Przekładnia hydrostatyczna

pompa

pompa

silnik

silnik

hydrauliczny

hydrauliczny

przewód

hydraul.

wysokiego

ciśnienia

przewód

hydraul.

niskiego

ciśnienia

Sprzęgło hydrokinetyczne (bez wirnika kierownicy)

Wirnik pompy

Wirnik pompy

Wirnik turbiny

Wirnik turbiny

Wirnik kierownicy

Wirnik kierownicy

1



wejście

2



wyjście

Przekładnia

Przekładnia

hydrokinetyczna

hydrokinetyczna

Przekładnia mechaniczna

Przekładnia mechaniczna

(zębata) – stale przełożenie

(zębata) – stale przełożenie

momentów i obrotów

momentów i obrotów

1

1

,M



2

2

,M



const

i

const

M

M

i

k

d









1

2

1

2





Przekładnia

Przekładnia

hydrokinetyczna;

hydrokinetyczna;

samoczynna zmiana

przełożenia pod wpływem

parametrów ruchu

Poślizg względny:

Poślizg względny:

k

p

i

s









1

1

2

1







1

1

,M



2

2

,M



Hydrostatyczna przekładnia zespolona

firmy Rexroth – widok ogólny

Schemat układu napędowego jazdy ładowarki z elektrycznym układem
przeniesienia napędu; 1 – układ sterujący pracą generatora, 2
akumulator zwrotny, 3 – silnik napędu koła, 4 – generator prądu, 5 –
przekładnia planetarna, 6 – układ sterujący napędu, 7 – rozdzielacz

Elektryczny układ przenoszenia mocy

silnik spalinowy

silnik spalinowy

mechanizm obrotu

nadwozia

silniki hydrauliczne

napędu mechanizmu jazdy

łyżka

obrotowa

wysięgnik

dwuczłonowy

Widok układu

Widok układu

napędowego

napędowego

jazdy

jazdy

ładowarki;

ładowarki;

1 - silnik napędowy,

2 - przekładnia
hydrokinetyczna,

3 - skrzynia biegów,

4 - wał pędny

5 - most napędowy

Hydrauliczny układ przenoszenia

mocy

silnik

silnik

spalin

spalin.

cylindry

hydrauliczne

Pompa

hydrauliczna

zawory

sterujące

gąsienice

Silnik

hydrauliczny

mech.

obrotu

podwozie

podwozie

nadwozie

nadwozie

Hydrostatyczny układ

napędowy

7

2

4

1

6

3

5

Mechaniczny układ przenoszenia

mocy

1 – silnik napędowy, 2 – przekładnia
hydrokinetyczna, 3 – skrzynia biegów, 4 –
przegubowy wał napędowy, 5 – most
napędowy, 6 – łożysko pośrednie, 7 –
hamulec postojowy

Mechaniczny układ

przenoszenia mocy