Wykład I – 26.02.2013r.

Środki transportu:

1. O zasięgu nieograniczonym:

* tabor kolejowy

* tabor kołowo-drogowy

1. Niekonwencjonalne

2. O zasięgu ograniczonym

*o ruchu przerywanym:

- wózki jezdne,

- dźwigi i dźwignie

*o ruchu ciągłym i przerywanym

- ładowarki

- koleje linowe

* o ruchu ciągłym

Napęd – układ, który przenosi energię ze źródła do zespołu roboczego. Składa się z:

- silnika wraz z jego sterowaniem

- zasilacza

- mechanizmów układu napędowego, łączących silnik z zespołem roboczym.

Zadania stawiane napędom:

- uruchomienie i podtrzymywanie ruchu,

- zapewnienie odpowiednich parametrów kinematycznych ruchu i niezbędnej energii

- zapewnienie wymaganej dokładności ruchu, np. pozycjonowania i pożądanej równomierności ruchu

- sztywność charakterystyki mechanicznej

- odpowiednie charakterystyki rozruchu i hamowania

- przeciążalność

- zdolność do sterowania ruchem

- odpowiednie właściwości mechaniczne

Rodzaje napędów:

1. W zależności od źródła energii mechanicznej:

- ręczny lub nożny

- zwierzęcy

- silnikowy

- z akumulatorem energii mechanicznej

1. W zależności od rodzaju energii pobieranej przez napęd silnikowy:

- elektryczne

- spalinowe

- pneumatyczne

- hydrauliczne

- parowe

- wiatrowe.

Napęd elektryczny:

+ łatwość doprowadzenia i rozdziału znacznej ilości energii

+ możliwość uzyskania dużych momentów rozruchowych i wysokiej przeciążalności silnika momentem

+ prostota dokonywania nawrotności biegu oraz jego regulacji i zdalnego sterowania

+ łatwe spełnienie wymogów przeciwwybuchowości i ognioszczelności

+ łatwość współpracy silnika asynchronicznego z różnego rodzaju sprzęgłami rozruchowymi

+ wysoka sprawność ogólna

- nadmierne grzanie silnika

(???)

Napęd hydrauliczny – hydrokinetyczny:

+ łagodny rozruch

+ częściowe wyrównanie obciążeń napędów w układach wielonapędowych

+ chroni przed przeciążeniem

+ zmniejsza wpływ sił dynamicznych

- duży moment rozruchu

- konieczność okresowego dopełniania sprzęgła cieczą

- duże wymiary przy przenoszeniu dużych momentów obrotowych

- zmniejszenie sprawności mechanizmu napędowego

Napęd hydrauliczny – hydrostatyczny:

+ bezstopniowa regulacja prędkości ruchu roboczego cięgna

+ bezstopniowa zmiana regulacji kierunku obrotów

+ spokojny i płynny ruch cięgna

+ duża wartość momentu przy małej prędkości obrotowej

+ duża zwartość konstrukcyjna – prostota i niezawodność zabezpieczeń

+ mała wartość energii kinetycznej

- rozbudowany układ zasilający

- duże koszty wykonania

Obciążenia występujące w układach napędowych:

1. Obciążenia statyczne (przy stałej prędkości – głównie siły tarcia, oporu)

2. Obciążenia dynamiczne (przy przyspieszaniu i hamowaniu)

Moc w ruchu liniowym wyraża zależność:

P=F*v [W]

F-siła napędowa

v – prędkość liniowa

Moc w ruchu obrotowym:

P=M*ω [W] P=(M*n)/9550

M – moment obrotowy

ω – prędkość kątowa

n – prędkość obrotowa

Wykład II – 05.03.2013r

P₂ < P_s

P₂ = P_s − P_str

$$n = \frac{P_{2}}{P_{s}}$$

P₂ = n * P_s

$$i_{k} = \frac{n_{s}}{n_{2}} = \frac{\omega_{s}}{\omega_{2}}$$

$$i_{d} = \frac{M_{2}}{M_{s}}$$

M₂ = i_d * M_s = M₂ = M₁ * i_k * n

i_d, i_k > 1 - reduktor

i_d, i_k < 1 – multiplikator

Mechaniczny układ napędowy – przenosi moc od silnika do członu napędzanego za pośrednictwem podzespołów mechanicznych.

Mechanizmy w układach napędowych:

- wahaczowy

- jarzmowy

- korbowy

- krzywkowy

- korbowo-wahaczowy

- maltański

- różnicowy

- śrubowy

Elementy i zespoły w układach napędowych:

- cięgna (np. pasy, łańcuchy liny, taśmy, cięgna złożone)

- koła cięgnowe

- napinacze cięgna (uniknięcie szarpania)

- osie i wały

- urządzenia smarownicze

- sprzęgła (łączenie wałów)

- układy osadzenia napędu

- mechanizmy zapadkowe i hamulcowe

- przekładnie zębate

Cięgna spełniać mogą dwa zadania:

- przenoszenie siły napędowej

- przenoszenie siły niezbędnej do transportu danego materiału.

Materiały pasów:

- skóra

- guma

- bawełna

- sztuczne włókna

- poliamid

Teoretyczne przełożenie przekładni pasowej:

$$i_{t} = \frac{d_{2}}{d_{1}}$$

d₂- średnica skuteczna koła napędzanego

d₁- średnica skuteczna koła napędzającego

Charakterystyka przekładni pasowej:

+ prosta obsługa bez smarowania

+ prosta i tania konstrukcja

+ cichobieżna praca, tłumienie drgań

+ poślizg przy przeciążeniu zapobiegający zniszczeniu przekładni

+ możliwość dowolnego rozstawu osi kół

- duża wrażliwość na poluzowanie

- duże naciski na wały i łożyska

- wyciąganie się pasa

- wrażliwość na środki chemiczne, temperaturę,

- wrażliwość na zanieczyszczenia pyłami, smarami

- ograniczona moc i prędkość obrotowa

Napęd łańcuchowy – tworzy się przez współdziałanie łańcucha z dwoma kołami łańcuchowymi dla przekazywania mocy, zmian momentów.

Charakterystyka napędu łańcuchowego:

+ przekazywanie siły na znaczne odległości

+ pracuje bez poślizgu

+ pracuje w obydwu kierunkach

+ nadaje się do pracy w podwyższonych temperaturach

+ tańszy od napędu zębatego

- niewielka prędkość

- cena wyższa niż napędu pasowego

Liny – wiotkie cięgna mogące przenosić głównie siły rozciągające (ewentualnie poprzeczne)

Materiał lin:

- włókno

- skóra

- tworzywa sztuczne

- stal

Konstrukcje lin:

- Seale

- Warrington

Taśma – cięgno elastyczne, przenoszące siłę wzdłużną rozciąganą oraz i siłę poprzeczną, wynikającą z obciążenia transportowanego ładunku.

Koła cięgnowe – koła współpracujące z cięgnami, służą do przekazywania napędu.

Rodzaje kół cięgnowych:

- pasowe zwykłe

- pasowe specjalne

- koła i bębny linowe

- łańcuchowe

Napinacze cięgna – zespoły pozwalające na unikanie szarpnięć luźnego cięgna oraz jego poślizgu

Osie i wały – elementy maszyn, na których osadzone są części wykonujące ruch obrotowy lub wahadłowy

Wały – przenoszą moment obrotowy i obracają się wraz z osadzonymi na nich elementami

Osie – nie przenoszą momentu obrotowego. Służą do utrzymania w określonym miejscu innych obracających się elementów maszyn.

Łożyska – służą do podparcia ruchomych części wałów. Mogą być ślizgowe lub toczne.

Urządzenia smarownicze – obniżają tarcie pomiędzy ruchomymi częściami

Sprzęgła – przenoszą moment obrotowy z wału czynnego do wału biernego

Hamulce – przejmują energię opadających ładunków i mechanizmów będących w ruchu.

Przykłady hamulców:

- zapadkowy

- klockowy dwuszczękowy

- tarczowy

- taśmowy