MASZYNOZNAWSTWO: dziedzina wiedzy technicznej zajmująca się maszynami i ich elementami. Nauka
o budowie, działaniu i eksploatacji maszyn ogólnego przeznaczenia napotykanych niemal w każdym
zakładnie przemysłowym: pompy, sprężarki, wentylatory, dźwignie, przenosniki, silniki cieplne.
MASZYNOZNAWSTWO SPECJALNE: Większe tematycznie od Maszynoznawstwa. Zajmuje się maszynami
używanymi w poszczególnych gałęziach techniki. Stanowi niejako encyklopedię wiedzy o maszynach
i urządzeniach technicznych powszechnego użytku. Obejmuje teorię maszyn i mechanizmów stosowanych
w różnych działach techniki oraz hydromechanike i aeromechanikę, teorię maszyn cieplnych oraz
podstawy innych dziedzin wiedzy, których rozwój warunkuje dalszą ewaluacje maszyn.
MASZYNA: urządzenie zawierające mechanizm lub zespół mechanizmów we wspólnym korpusie, służące
do: ** przetwarzania dostarczanej do maszyny energii, np. elektrycznej, hydraulicznej, pneumatycznej
w energię mechaniczną; ** wykonania określonej pracy mechanicznej. Charakterystyczną cechą każdej
maszyny stosowanej w konwencjonalnej technologii formującej i kształtującej jest ruch jej zespołów
roboczych wykonywanych w skutek działania sił lub momentów sił. Praca mechaniczna maszyny związana
jest więc z przemieszczaniem katowym lub liniowym jej zespołów roboczych.
MASZYNA ROBOCZA: maszyna
pobierająca energię mechaniczną, np. z
silnika elektrycznego, w celu wykonania
określonej pracy. Zależnie od
specjalnych funkcji maszyny robocze
dzielimy na: **produkcyjne,
**transportowe, **energetyczne.
MASZYNY ROBOCZE: pobierają od
silników energię mechaniczną i
przetwarzają ją na pracę użyteczną,
potrzebną do pokonania oporu
użytecznego. Opór ten może być
związany ze zmianą kształtu i wymiarów
ciała lub jego położenia. Dzieli się je na
technologiczne i transportowe.
MASZYNY PRODUKCYJNE: służą do przetwarzania surowców lub półfabrykatów, np. stali, w postaci
pretów, wałków, odlewów, odkówek, tzn. wyrobów prostych przeznaczonych do dalszej przeróbki
przetwarzanie to polega na zmianie: **kształtu materiału, np. przez prasowanie w odpowiednio
ukształtowanych nabywcach arkuc=sza blachy, w celu otrzymania ukształtowanej części karoserii
samochodu, **objętości, np. przez usunięcie naddatku materiału podczas skrawania, **właściwości
fizycznych lub chamicznych materiału, np. zmianie struktury stali przez jej kucie na gorąco lub obróbkę
cieplną, **chropowatości powierzchni przedmiotu, np. podczas ściennej i na przekształceniu w ten
sposób surowców lub półfabrykatów w gotowy wyrób. W grupie maszyn produkcyjnych wyróżnia się
mszyny technologiczne, które zalicza się do najważniejszych środków produkcji, stosowanych w wielu
gałęziach przemysłu metalowego. Bez tych maszyn i ich stałego rozwoju nie byłoby możliwe osiągnięcie
obserwowanego w świecie poziomu produkcji dóbr materialnych (środków transporu, uzbrojenia,
wyposazenia gospodarstw domowych.
MASZYNY TECHNOLOGICZNE: sa podstawą racjonalizacji rozwoju produkci i poprawy jakości we wszystkich
technikach wytwarzania. Wspołczesne maszyny technologiczne sa róźnorodne w zależności od procesu
formowania czy kształtowania wyrobu i od zastosowanej techniki wytwarzania. Inne pod względem
konstrukcyjnym, funkcjonalnym i charakterystycznych parametrów pracy maszyny stosuje się:
** w odlewnictwie, gdzie formowanie wyrobu dokonuje się różnymi metodami z ciekłego metalu,
**w obróbce plastycznej na zimno (kształtowanie blach) lub na gorąco (kucie), ** w przetwórstwie np.
wytłaczanie lub wtrysk, **w obróbce skrawaniem usuwającym naddatek w postaci wiurów. Maszyny
technologiczne mogą być zróżnicowane w zależności od zastosowanego napędu odbieranego do
przeznaczenia maszyny. Napęd może być: **mechniczny (np. resorowy-sprężynowy) **elektryczny,
w którym silnik elektryczny zamienia energię elektryczną pobieraną z sieci elektroenergetcznej na energię
mechaniczną. W maszynach technologicznych pokonanie oporu użytecznego ma na celu przede wszystkim
wytworzenie produktu gotowego lub półfabrykatu.
W ramach jednego procesu formowania przedmiotu wyróżnia się różne metody technologiczne: **Obróbka
plastyczna: kucie, wytłaczanie, tłoczenie głębokie, gięcie, wyciskanie, walcowanie. **Kształtowanie przez
ubytek materiału metoda skrawania: tłoczenie, frezowanie, wiercenie, struganie, przeciąganie, cięcie
(obrabiarki skrawające)
MASZYNY TRANSPORTOWE: służą do zmiany położenia ciał stałych, cieczy i gazów. Do tej grupy zalicza się
środki transportu bliskiego (dźwignice, przenośniki), środki transportu bliskiego (dźwignie, przenośniki),
środki ransportu dalekiego (samochody, samoloty, tabor kolejowy, okręty) oraz środki transportu
materiałów sypkich cieczy i gazów (pompy, wentylatory, dmuchawy)
PRACA: praca siły P na prostoliniowej drodze nazywamy iloczyn drogi przez rzut siły na kierunek drogi.
L=P*s*cosα. Siła P może tworzyć z drogą różne kąty. Jeżeli α=0°, to cosα=1 L=P*s. Praca jest skalarem
mierzona w kilogramometrach – praca, którą wykonuje siła 1 kg na drodze 1m, zgodnej z kierunkiem
działania siły. Dżul – praca, którą wykonuje siła 1N na drodze 1m, zgodnie z kierunkiem działania siły.
*1J=0,102 kGm *1kGm=9,81J
MOC: praca wykonana w jednostce czasu maszyny. Moc N maszyny jest równa stosunkowi pracy L do czasu
t jej wykonania. N=L/t Jednostka J/s=kGm/s. W technice przyjęła się też większa jednostka mocy, zwana
koniem mechanicznym 1KM-moc maszyny, która wykonuje pracę 75 kGm w czasie 1s. 1KM=75 kGm/s.
Jednostką mocy stosowana szczególnie w elektrotechnice jest wat. 1W=1J/s.
SILNIK: maszyna pobudzająca energię z zewnetrznego źródła (ener. Chemiczną paliw, elektryczne) , w celu
jej przetworzenia na energię mechaniczną potrzebną do napędu innych maszyn (roboczych)
SPRAWNOŚĆ MASZYN: stosunek pracy użytecznej do pracy włożonej. (współczynnik sprawności) η=Lu/Lw.
MOMENT OBROTOWY: M=716,2 Nm
MAGAZYNOWANIE ENERGII: ze względu na zmienne zapotrzebowanie na energię potrzebną jej
magazynwania istnieje także w konwencjonalnych systemach energetycznych, jest ono bowiem rozłożone
zarówno w ciągu doby, jak w ciągu roku – bardzo nierównomiernie. Ponieważ system energetyczny musi
zapewnić podaż energii elektrycznej w szczytowym okresie obciążenia, problemem jest więc wykorzystanie
mocy systemu energetycznego w okresie pozaszczytowym. N=L/t , stąd L=N*t ** 1kWh~367000 kGm
**1TWh=109*kWh **1KMh=1KM*1h~270000 kGm L=Ps N=Ps/t=P*s/t=P*V Moc w KM, to N=PV/75
ω=πn/30 N=Mω/75=Mπn/30*75 = Mn/716,2 MOMENT OBROTOWY: M=716,2 Nm
AKUMULATORY I OGNIWA: Powszechne magazynowanie energii elektrycznej w akumulatorach i ogniwach
pomimo znacznycb nakładów, jakie przeznaczono na rozwój nowych typów akumulatorów, głównie
z przeznaczeniem dla przemysłu samochodowego. Ciągle w użyciu są akumulatory ołowiowo-kwasowe. Ich
wada jest ograniczona liczba cykli pracy i stosunkowo mała gęstość magazynowania energii. Znacznie lepsze
parametry mają opracowywane obecnie akumulatory nowej generacji, jak Na-S oraz Zn-Br, pracujące
odpowiedniow temp. 300-350°C, które umozliwiają uzyskanie gęstości magazynowania energii ponad
100kJ/kg.
NADPRZEWODZĄCE MAGNESY: sa obok kondensatorów, systemem bezpośredniego magazynowania
energii elektrycznej na dużą skalę . Energia elektryczna jest magazynowana w polu magnetycznym cewki
o indukcyjności L, wartość zmagazynowanej w cewce energii E zależy od prądu I i wyraża się wzorem:
E=1/2*LI2max
W PROJEKTOWANIU MASZYN TECHNOLOGICZNYCH NALEŻY UWZGLĘDNIĆ: kwalifikacje zespołu
projektującego a więc wykształcenie doświadczenie i zaangażowanie; informacje na temat rozwiązań
maszyn produkowanych przez firmy konkurencyjne oraz prognoz rozwoju danego typu maszyn;
zapotrzebowanie na rynku na dany typ maszyn by rozważyć opłacalny stopień automatyzacji jej
wytwarzania; stan techniki wytwarzania uwzględniający nowe materiały różne powłoki ochronne wyniki
badań; przyszłą eksploatacje maszyn jej funkcjonalność niezawodność łatwość obsługi serwis części
zamienne; środki wspomagające proces konstruowania jak normy katalogi przepisy sprzęt komputerowy
techniki wytwarzania jakimi dysponuje zakład.
Czynniki wpływające na jakość konstrukcji współczesnych maszyn technologicznych: jakość konstrukcji Q
Informacje, techniki wytwarzania, stan techniki, eksploatacja, środki wspomagające proces konstruowania,
kwalifikacje zespołu. Programy
komputerowe wspomagające tworzenie konstrukcji maszyn
technologicznych: CAD/CAM/CAE.
Czynniki wpływające na jakość konstrukcji współczesnych maszyn technologicznych: jakość konstrukcji Q
Informacje, techniki wytwarzania, stan techniki, eksploatacja, środki wspomagające proces konstruowania,
kwalifikacje zespołu. Programy
komputerowe wspomagające tworzenie konstrukcji maszyn
technologicznych: CAD/CAM/CAE.
Podstawowe zasady konstrukcji: 1) funkcjonalność 2) niezawodność i trwałość 3) sprawność 4) lekkość 5)
taniość i dostępność materiałów 6) właściwy układ przenoszenia obciążeń 7) technologiczność 8) łatwość
eksploatacji 9) ergonomiczność 10) zgodność z obowiązującymi normami i przepisami. Szczególne zasady
konstrukcji np. zasada spełniania warunków funkcjonalności w stopniu równym lub wyższym, w taki sam
sposób sformułowane są pozostałe zasady.
Wytłumaczenie przykładowych zasad konstrukcji: trwałość to własność obiektu charakteryzująca się
pozostawianiem w stanie zdolności do poprawnej pracy z koniecznymi przerwami na obsługę techniczną i
remonty, aż do granicznego stanu określonego
z
dokumentacji
technicznej.
Trwałość
elementów, zespołów i całych maszyn zależy w
znacznej
mierze
od
własności
tworzyw
konstrukcyjnych oraz obciążeń występujących
w maszynach. Schemat energetyczny maszyn:
Sprawność maszyny określa zależność: η= EU/EW= (EW-ESTR)/EW Większa sprawność maszyny oznacza:
zmniejszenie kosztów eksploatacji przez zmniejszenie zużycia energii, jest to ważne przy przetważaniu
dużych ilości energii; umożliwienie napędu urządzań słabszymi źrudłami energii; zmienijszenie macy
urządzeń napędowych, a więc zmniejszenie ciężaru maszyn. Uzyskanie dużej sprawności wymaga na ogół
odpowiedniego doboru parametrów( np. kąt pochylenia lini śrubowej, stopień sprężenia spalinowego,
odpowiednia temp. Pracy)
Lekkość zmniejszenie ciężaru maszyny ma zalety: 1) przy zachowaniu podobnej technologi i podobnych
materiałów maszynja jest tańsza 2) zmniejszenie ciężaru pojazdu oznacza zwiększenie wskaźnika ładowności
stosunku cięzaru do ciężaru pojazdu.3) lekkość maszyny ułatwia jej transport 4) lekkość ułatwia montaż (
jest to bardzo ważne np. dla żurawia) 5) zmniejszenie ciężaru maszyny na ogół zmniejsza ,oment
bezwładności , co procesy rozruchu i hamowania oraz zmniejsza obciążenie dynamicznei mocy. Lekkość
maszyny można osiągnąć w procesie konstruowania przez właściwe wykorzystanie materiału, dobre
ukształtowanie elementów, użycie materiałó1) o dobrej wytrzymałości i odpowiedni dobór wymiarów.