Rodzaje i charakterystyka napędów środków transportU Napęd elektromechaniczny Zalety: •łatwość doprowadzenia i rozdziału znacznej ilości energii •możliwość uzyskania dużych momentów rozruchowych i wysoką przeciążalność silnika momentem •prostota dokonywania nawrotności biegu oraz jego regulacji oraz zdalnego sterowania silnikiem •łatwość współpracy silnika asynchronicznego z różnego rodzaju sprzęgłami rozruchowymi •łatwe spełnienie wymogów przeciwwybuchowości i ognioszczelności -wysoka sprawność ogólna Wady -nadmierne grzanie się silników (duże prądy rozruchowe) -znaczne spadki napięcia w sieci zasilającej -duża masa elementów wirujących napędu Napęd hydrokinetyczny Zalety: -łagodny rozruch -częściowe wyrównanie obciążeń napędów w układach wielonapędowych -chroni przed przeciążeniem -zmniejsza wpływ sił dynamicznych Wady -duży moment rozruchu -konieczność okresowego dopełniania sprzęgła cieczą -duże wymiary przy przenoszeniu dużych momentów obrotowych -zmniejszenie sprawności mechanizmu napędowego Napęd hydrostatyczny Zalety -bezstopniowa regulacja prędkości ruchu roboczego cięgna -bezstopniowa zmiana regulacja kierunku obrotów -spokojny i płynny ruch cięgna -układ napędowy o dużej zwartości konstrukcyjnej i prostocie kinematycznej -prostota i niezawodność zabezpieczeń przed przeciążeniem -duża wartość momentu przy małej prędkości obrotowej -mała wartość energii kinetycznej mas będących w ruchu obrotowym Wady: -zasilanie cieczą trudnopalną -układ zasilający (silnik asynchroniczny + pompa, przewody, zawory, filtry, chłodnice, zbiorniki) -duże koszty wykonania, konserwacji i napraw Mechaniczne układy napędowe – podzespoły i ich funkcje Mechaniczny układ napędowy przenosi moc od silnika do członu napędzanego (np. koła napędowego, bębna napędowego) za pośrednictwem podzespołów mechanicznych. W układach napędowych można wyróżnić m.in. następujące mechanizmy: *wahaczowy *jarzmowy *korbowy *krzywkowy *korbowo-wahaczowy *maltański *różnicowy *śrubowy W układach napędowych wyróżnia się m.in. następujące podzespoły: •cięgna; do cięgien stosowanych w układach napędowych zalicza się: pasy, łańcuchy, liny, taśmy i cięgna złożone, •koła cięgnowe, •napinacze cięgna (zespoły pozwalające na unikanie szarpnięć luźnego cięgna oraz jego poślizgu). •osie i wały, •łożyska, •urządzenia smarownicze (obniżają tarcie pomiędzy ruchomymi częściami), •sprzęgła (służą do łączenia ze sobą dwóch wałów), •układy osadzenia napędu (służą do pewnego zamocowania podzespołów układu napędowego), •mechanizmy zapadkowe i hamulcowe (mają za zadanie zabezpieczenie przed obrotem wału w niewłaściwym kierunku, np. opuszczaniem się ciężaru w chwili zatrzymania ruchu mechanizmu podnoszącego ciężar), •przekładnie zębate. Cięgna (są to elementy napędowe przenoszące siłę rozciągającą); do cięgien stosowanych w układach napędowych zalicza się: pasy, łańcuchy, liny, taśmy i cięgna złożone. Cięgna mogą spełniać dwojakie zadanie: 1)służyć tylko do przenoszenia siły potrzebnej do napędu - cięgna energetyczne (pasy, łańcuchy, liny), 2)służyć do przenoszenia siły niezbędnej do przemieszczania materiału transportowanego - cięgna robocze (łańcuchy, taśmy, liny). Materiały pasów: •skóra, •guma, •bawełna, •sztuczne włókna, •poliamid, •stal. Zalety przekładni pasowych: •prosta obsługa bez smarowania, •prosta i tania konstrukcja, •cichobieżna praca, tłumienie drgań i szarpnięć, możliwość przeciążenia, •daleko idąca dowolność w rozstawie i ustawieniu osi, •poślizg przy przeciążeniu zapobiegający zniszczeniu przekładni, •możliwość przekazywania ruchu na znaczną odległość. Wady przekładni pasowych: •duża wrażliwość na poluzowanie, powodująca poślizg, •duże naciski na wały i łożyska, •wyciąganie się pasa, •wrażliwość na środki chemiczne, temperaturę i wilgoć, •wrażliwość na zanieczyszczenia płynami, szczególnie smarami, •ograniczona moc i prędkość obrotowa. Napęd łańcuchowy tworzy się przez współdziałanie łańcucha z dwoma, względnie kilkoma kołami łańcuchowymi, dla przekazywania mocy, zmiany momentu obrotowego lub prędkości obrotowej. Współpracujące ze sobą wały muszą zajmować dokładnie równoległe położenie. Rozróżnia się łańcuchy a)zębate, b)sworzniowe, c)tulejkowe (bezrolkowe), d)rolkowe. W porównaniu z napędem pasowym napęd łańcuchowy odznacza się m.in. następującymi zaletami: •nadaje się do przekazywania siły na znaczne odległości, •nie jest wymagane napięcie wstępne, •pracuje bez poślizg, •umożliwia pracę w obydwu kierunkach, •nadaje się do pracy w podwyższonych temperaturach, •może przejmować i łagodzić znaczne szarpnięcia, •jest tańszy od napędu zębatego. Do jego wad zalicza się: •niewielką prędkość, •wyższą cenę niż napędu pasowego, •przy wyższych szybkościach wymagane jest dodatkowe wyposażenie do tłumienia wibracji. Liny - wiotkie cięgna mogące przenosić głównie siły rozciągające. W niektórych przypadkach przenoszą one siły poprzeczne (np. jako prowadnice górniczych wyciągów szybowych. Liny mogą być wykonane z różnych materiałów i najczęściej są to: •liny włókienne (powróz) z materiałów pochodzenia roślinnego (np. len, konopie, juta, sizal, manila); •liny skórzane - splatane z rzemieni skórzanych; •liny włókienne z tworzyw sztucznych - skręcane lub plecione - zwykle poliamidowe, poliestrowe, nylonowe lub z innego tworzywa; •liny stalowe - skręcane z drutów stalowych. Wyróżnia się: a)liny współzwite (w których druty w żyłach zawite są w tym samym kierunku co same żyły. Liny takie mają tendencje do samorozwijania się, lecz są bardziej elastyczne i mają większą wytrzymałość na zużycie zmęczeniowe). b)liny przeciwzwite (w których druty w żyłach zwite są w przeciwnym kierunku niż żyły. Liny takie charakteryzują się mniejszą tendencją do samorozwijania się i są sztywniejsze niż liny współzwite). W linie przeciwzwitej druty są skręcane spiralnie w jednym kierunku, zaś gotowe sploty skręcane są w linie w kierunku przeciwnym do kierunku skręcania splotów. Znajdują one szerokie zastosowanie w większości urządzeń przemysłowych. Jeżeli wymagana jest lina współzwita, wówczas kierunek zwicia splotów w linie jest identyczny z kierunkiem skręcenia drutów w splocie. Liny współzwite są bardzo giętkie i mają dużą wytrzymałość zmęczeniową. Układ drutów zewnętrznych w linie współzwitej zapewnia bardziej równomierne ich ścieranie niż w linie przeciwzwitej. Liny współzwite mają jednak wadę, która ogranicza zakres ich stosowania. Lina współzwita, obciążona swobodnie zawieszonym ciężarem, rozkręca się, a zluzowana tworzy pętlę. Nadaje się ona do pracy tylko w urządzeniach, w których lina jest stale obciążona, a podnoszony ciężar jest stale w prowadnikach, np. w górniczych urządzeniach wyciągowych, windach osobowych, kolejkach linowych. Taśma - cięgno elastyczne, przenoszące siłę wzdłużną rozciąganą, oraz siłę poprzeczną, wynikającą z obciążenia transportowanego ładunku. •koła cięgnowe (są to koła, które współpracują z cięgnami i służą do przekazywania napędu). Wyróżnia się: 1)koła pasowe zwykłe, 2)koła pasowe specjalne, 3)koła i bębny linowe, 4)koła łańcuchowe. •napinacze cięgna (zespoły pozwalające na unikanie szarpnięć luźnego cięgna oraz jego poślizgu). Osie i wały - elementy maszyn na których osadzone są części maszynowe wykonujące ruch obrotowy lub wahadłowy (np. koła pasowe, zębate, jezdne). Wały przenoszą moment obrotowy i obracają się wraz z osadzonymi na nich elementami. Osie nie przenoszą momentu obrotowego, służą do utrzymania w określonym położeniu innych obracających się elementów maszyn. Mogą one być stałe lub ruchome. Łożyska (służą do podparcia ruchomych części wałów). Urządzenia smarownicze (obniżają tarcie pomiędzy ruchomymi częściami). Przykład: SMAROWNICE ŁAŃCUCHÓW dozują olej grawitacyjnie ze zbiornika dostarczając go do zintegrowanej szczotki za pośrednictwem regulowanego zaworu igłowego. Sprzęgła (służą do łączenia ze sobą dwóch wałów w celu przekazywania momentu obrotowego). Hamulce - W nowoczesnych konstrukcjach dźwignicowych wymagane jest stosowanie pewnie działających hamulców, przejmujących energię opadających ładunków i mechanizmów będących w ruchu. Obciążenia występujące w układach napędowych środków transportu dzieli się na: •obciążenia statyczne (występujące przy stałej prędkości napędu - głównie siły tarcia, siły oporu aerodynamiczne i siły grawitacyjne), •obciążenia dynamiczne (występujące podczas przyspieszania i hamowania). Moc w ruchu liniowym wyraża zależność: P = F*v [W] P =(F*v)/1000 [kW] gdzie: F - siła napędowa [N], v - prędkość liniowa [m/s] Moc w ruchu obrotowym: P=M*w [W] P=(M*n)/9550 gdzie: M - moment obrotowy [Nm], w - prędkość kątowa [1/s], n - prędkość obrotowa [obr/min] Podczas wprawiania w ruch i przyspieszania stosuje się układy rozruchowe. Charakterystyka sprzęgieł samoczynnych Podstawowe zadania i wymagania stawiane sprzęgłom w układach napędowych są następujące: •pewne przekazywanie momentu obrotowego z wału czynnego na wał bierny, •zabezpieczenie podzespołów układu napędowego przed nadmiernymi obciążeniami (funkcja ograniczenia przenoszonego momentu obrotowego), •płynne włączanie i rozłączanie (w przypadku sprzęgieł rozłącznych), •eliminowanie i tłumienie drgań w układzie napędowym, •utrzymanie określonej prędkości obrotowej, •możliwie ograniczone wymiary, •niewielka siła wyłączania sprzęgła (w przypadku sprzęgieł rozłącznych), •duża trwałość i niezawodność. Sprzęgła sztywne - uniemożliwiają przemieszczenia względne pomiędzy elementami podczas pracy (np. tulejowe, łubkowe oraz kołnierzowe). Sprzęgła samonastawne - pozwalają na połączenie elementów i na przekazanie momentu obrotowego w przypadku, kiedy nie jest zachowana współosiowość wałów, bądź przy pracy mogą wystąpić przemieszczenia osiowe jednego z wałów (np. sprzęgło kłowe, sprzęgło zębate). Sprzęgła podatne - podstawowy element - łącznik wykonany z materiału bądź części, które umożliwiają obrót jednego wału względem drugiego. Zastosowanie materiałów podatnych redukuje zagrożenie uszkodzenia napędu wynikające z obciążeń dynamicznych (m.in. przy rozruchu), zmniejsza wibracje, wahania przekazywanego momentu obrotowego itp. Sprzęgła sterowane - to takie, które są wyposażone w mechanizmy pozwalające pracownikowi obsługującego maszynę na połączenie bądź rozłączenie współpracujących elementów sprzęgła. Sprzęgła sterowane można podzielić na: -sprzęgła przełączalne synchronicznie - charakteryzują się tym, że przełączanie zachodzi tylko wtedy, gdy wały bierny i czynny mają równe albo zbliżone do siebie prędkości kątowe. -sprzęgła przełączalne asynchroniczne (cierne) - przekazują moment obrotowy za pomocą sił tarcia, co umożliwia przełączanie sprzęgła przy różnych prędkościach obrotowych obu członów. Sprzęgła przełączalne synchronicznie - znane również pod nazwą rozłączalne kształtowe, ze względu na łącznik, którego funkcję spełniają często zęby albo kły. Sprzęgła przełączalne asynchronicznie (cierne) - na tarcze wywierana jest siła dociskająca je do siebie co powoduje powstanie siły tarcia na powierzchniach ciernych, dzięki której jest przenoszony moment obrotowy z wału napędowego na napędzany. Sprzęgła samoczynne - ten rodzaj sprzęgieł umożliwia połączenie albo rozłączenie elementów układu napędowego bez ingerencji pracownika, tylko w wyniku zmiany stałych parametrów pracy. Wyróżnia się sprzęgła samoczynne: •odśrodkowe - siła odśrodkowa powoduje włączenie albo rozłączenie elementów współpracujących sprzęgła, •jednokierunkowe - przenosi moment obrotowy wyłącznie w jednym kierunku, rozłącza się w momencie zmiany kierunku ruchu obrotowego, •bezpieczeństwa - rozłącza w chwili uzyskania większego momentu obrotowego od założonego. Sprzęgła hydrokinetyczne rozruchowo-przeciążeniowe są stosowane w napędach maszyn pracujących w ciężkich warunkach roboczych, narażonych na znaczne i gwałtowne przeciążenia. Sprzęgło zabudowane jest pomiędzy silnikiem a przekładnią redukcyjną, celem zabezpieczenia jednostki napędowej (silnika) przed zniszczeniem poprzez łagodzenie gwałtownych i szybkozmiennych wartości momentu obrotowego. Sprzęgła proszkowe sterowane elektromagnetycznie przewidziane są do sprzęgania zespołów napędowych w celu przekazania prędkości obrotowej przy jednoczesnym przenoszeniu odpowiedniego momentu obrotowego z możliwością płynnej jego regulacji w funkcji prądu-napięcia zasilającego. Zasilane są prądem stałym przy pomocy trzymaków szczotek. Charakterystyka momentu obrotowego w funkcji prądu utrzymuje się z dokładnością 5% niezależnie od prędkości obrotowej oraz od tego czy prąd narasta czy opada. Przykładowe zastosowania sprzęgieł hydrokinetycznych to: układy zarówno jedno jak i wielonapędowe przenośników zgrzebłowych i taśmowych, napędy strugów, kruszarek, bębnów młynowych itp. Charakterystyka przekładnie mechanicznych Przekładnia - mechanizm lub układ maszyn służący do przeniesienia ruchu z elementu czynnego (napędowego) na bierny (napędzany) z jednoczesną zmianą parametrów ruchu, czyli prędkości i siły lub momentu siły. Przekładnia może zmieniać: •ruch obrotowy na ruch obrotowy - najczęstszy przypadek •ruch obrotowy na liniowy lub odwrotnie •ruch liniowy na ruch liniowy Przekładnia może być: •reduktorem (przekładnia redukująca) - gdy człon napędzany obraca lub porusza się z mniejszą prędkością niż człon napędzający •multiplikatorem (przekładnia multiplikująca) - gdy człon napędzany obraca lub porusza się z większą prędkością niż człon napędzający. Przekładnie służą do przenoszenia ruchu obrotowego z wału czynnego (napędzającego) na wał bierny (napędzany). Prędkości obrotowe wałów, czynnego i biernego, są często różne, odpowiednio różne są też przenoszone przez te wały momenty obrotowe. Wielkościami charakteryzującymi przekładnie są: przełożenie i sprawność. Przełożenie przekładni - jest to stosunek prędkości kątowej wału czynnego do prędkości kątowej wału biernego. Sprawność przekładni - jest to stosunek mocy na wale biernym do mocy doprowadzanej na wale czynnym. Przekładnie zębate – zasady doboru Przekładnie zębate Zależnie od kształtu wieńca, koła zębate dzielimy na: 1.Koła walcowe: a)o zębach prostych b)o zębach skośnych c)o zębach daszkowych d)z uzębieniem wewnętrznym e)zębatka 2.Koła stożkowe: f)o zębach prostych g)o zębach skośnych h)o zębach krzywoliniowych Zalety przekładni zębatych: •zwartość konstrukcji; •mniejsze naciski na wał i łożyska; •niezawodność działania; •wysoka sprawność (do 99 %). Wady przekładni zębatych: •duży koszt wykonania; •mniejsza odporność na przeciążenia; •hałaśliwość; •wymagają obfitego smarowania. OGÓLNE ZASADY DOBORU PRZEKŁADNI 1.Ustalenie wyjściowej prędkości obrotowej dobieranej przekładni. Często poprzez reduktor zasilany jest przenośnik taśmowy lub inne urządzenie w którym napędzanym elementem jest koło lub walec. W sytuacji, w której ważnym parametrem jest dla nas np. prędkość liniowa taśmociągu; koniecznym staje się wyznaczenie na tej podstawie wyjściowej prędkości obrotowej po reduktorze n2 . Jeśli przekładnia napędza koło o promieniu r[m], a prędkość liniowa musi wynieść v[m/s] to wyjściową prędkość obrotową można wyznaczyć ze wzoru: n2 = (30 * v) /(n* r) [obr/min] 2.Wyznaczenie wyjściowego momentu obrotowego przekładni potrzebnego do wytworzenia siły napędowej F2 [N] M2 = F2 * r [Nm] Gdzie: F2 - siła oporów ruchu, r - promień bębna napędowego. 3. Wyznaczenie mocy przekładni i mocy silnika napędowego przekładni. Wiedząc, że moc wyjściowa przekładni N2[kW] wynika z momentu wyjściowego M2[Nm] i obrotów wyjściowych n2 [1/min] możemy ją wyliczyć z wzoru: N2 = M2*n2 [kw] 9550 Moc silnika zasilającego Ns[kW] musi być większa od potrzebnej mocy wyjściowej przekładni N2[kW] wynikającej z zapotrzebowania na moment wyjściowy. Należy uwzględnić częściowe straty mocy uzyskanej z silnika w napędzanej przez niego przekładni. Można wstępnie założyć sprawność przekładni na poziomie np. n=0,8 i w ten sposób wyznaczyć potrzebną moc silnika: Wały przegubowe Wały przegubowe Ich zadaniem jest przenoszenie mocy pomiędzy oddalonymi od siebie zespołami układu napędowego, których osie nie pokrywają się lub mogą zmieniać położenie względem siebie. Ich zasadniczymi elementami są przeguby (asynchroniczne lub synchroniczne). Półosie napędowe - Ich zadaniem jest przenoszenie momentu obrotowego, z mechanizmu różnicowego na koła napędowe. Wały przegubowe - kinematyka przegubu krzyżakowego $$\mathbf{i}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\omega 2}}{\mathbf{\omega 1}}\mathbf{=}\frac{\cos\mathbf{\beta}}{\mathbf{1}\mathbf{-}\operatorname{}{\mathbf{*}\operatorname{}\mathbf{\varphi 1}}}$$ i - stopień nierównobieżności przegubu, β - kąt załamania przegubu, φ1-kąt obrotu wału czynnego (napędzającego), ω1-prędkość kątowa wału czynnego (napędzającego), ω2 - prędkość kątowa wału biernego (napędzanego) Wały przegubowe - przeguby synchroniczne Przegub synchroniczny kulowy Warunek synchroniczności: Punkty styku jakie powstają przy przenoszeniu momentu obrotowego muszą leżeć w płaszczyźnie homokinetycznej, która dzieli kąt załamania osi przegubu na połowy. Mosty napędowe Konstrukcja nośna łącząca sprężyście kadłub pojazdu z kołami napędowymi oraz zawierającą mechanizmy napędowe przenoszące moment obrotowy z wału napędowego lub ze skrzynki biegów w przypadku braku wału napędowego do kół napędowych pojazdu. Zadania mostu napędowego: •przenoszenie momentu obrotowego z wału napędowego na koła napędowe pojazdu, •zwiększanie momentu obrotowego silnika w stałym stosunku wynikającym z wymaganych od pojazdu właściwości dynamicznych na biegu najwyższym, •przenoszenie sił masowych kadłuba pojazdu na koła napędowe oraz przenoszenie na kadłub samochodu działających na te koła reakcji jezdni. W zależności od usytuowania wyróżnia się mosty: przednie, środkowe i tylnie. Do mechanizmów zawartych w moście napędowym zalicza się: przekładnię główną, mechanizm różnicowy, półosie napędowe. Zadaniem przekładni głównych w moście napędowym samochodu jest przeniesienie napędu z wału napędowego, biegnącego zwykle wzdłuż pojazdu, na półosie napędowe usytuowane zawsze w poprzek pojazdu oraz zmniejszenie prędkości obrotowej wału napędowego w takim stosunku, aby dawał on możliwość wykorzystania pełnej mocy silnika przy jego największej prędkości obrotowej dla uzyskania przez pojazd maksymalnej prędkości na biegu najwyższym. Rodzaje przekładni głównych: 1.Przekładnia stożkowa pojedyncza składa się z dwóch stożkowych kół zębatych o zębach łukowych Zalety: •najprostsza i najtańsza przekładnia, •bardzo wysoka sprawność do 98 % •kąt przecięcia osi wałka atakującego i koła talerzowego nie musi być równy 90 stopni Wady: •głośna praca •mała wytrzymałość •duże obciążenia dynamiczne •przełożenie ograniczone średnicą koła talerzowego •konieczność dokładnej regulacji przekładni w celu zapewnienia prawidłowej współpracy kół zębatych 2.Przekładnia hipoidalna - składająca się z pary stożkowych kół zębatych o osiach wichrowatych; stosowane obecnie coraz częściej zamiast przekładni stożkowych, dzięki zaletom: •dużej cichobieżności •wysokiej sprawności mechanicznej ( do 96%) •przy jednakowej trwałości z przekładnia stożkową posiada od niej mniejsze wymiary •przesunięcie osi zębnika w stosunku do koła talerzowego pozwala na obniżenie wału bądź jego podniesienie •przesunięcie osi zębnika ułatwia przeprowadzenie napędu w samochodach wieloosiowym Wady: •konieczność stosowania olejów wysokiej klasy do ich smarowania, zdolnego do wysokich nacisków jednostkowych. PRZEKŁADNIA ŚLIMAKOWA zalety: •możliwość dolnego lub górnego usytuowania wału napędowego - uzyskuje się bądź zwiększenie prześwitu, bądź obniżenie podłogi, •możliwość uzyskania dużych przełożeń i=8-12, •mały ciężar i mały obrys, •cicha i płynna praca,- łatwość przenoszenia napędu w przypadku podwójnych mostów. Wady: •niska sprawność ok. 90% i związane z tym straty na grzanie oleju (konieczność chłodzenia oleju), •wysoki koszt wykonania oraz materiałów. 4.PRZEKŁADNIA WALCOWA - stosowane są tam gdzie napęd jest zblokowany, a silnik umieszczony poprzecznie; koła zębate mają zęby skośne Zalety: •sprawność do 99 %, •cichobieżność, trwałość, •duża wytrzymałość, •niski koszt. Wady: jako pojedynczą można stosować tylko w samochodach o poprzecznie umieszczonym silniku 5.Przekładnie podwójne - stosowane gdy przełożenie przekładni głównej powinno mieć duże wartości. Przekładnia taka składa się z dwóch par kół zębatych, z których jedna jest przekładnią stożkową. Napęd z wału jest najczęściej przekazywany na przekładnię stożkową, której koło napędzane jest umieszczone na wspólnym wałku z napędzającym kołem przekładni walcowej. Koło napędzane przekładni walcowej jest połączone z obudową mechanizmu różnicowego. Niekiedy zamiast przekładni podwójnej stosuje się przekładnie dzielone, składające się z pojedynczej przekładni stożkowej oraz dodatkowych przekładni walcowych umieszczonych na kołach samochodu - tzw. zwolnice. Mogą one być jako przekładnie o zazębieniu zewnętrznym lub wewnętrznym (przekładnie planetarne). Przekładnie dwubiegowe umożliwiają na uzyskanie zmian przełożeń w moście napędowym. Właściwości kinematyczne i dynamiczne mechanizmu różnicowego Zadaniem mechanizmu różnicowego jest zróżnicowanie prędkości obrotowych kół napędzanych (w warunkach jazdy po łuku, różnych promieni kół itp.). Wyróżnia się mechanizmy różnicowe: •międzykołowe, •międzyosiowe (w przypadku napędu na kilka osi). Mechanizmy różnicowe mogą być z kołami zębatymi stożkowymi lub walcowymi. Własności kinematyczne mechanizmu różnicowego: n1 – iw * n2 = (1 – iw) * nj Gdzie: n-i, n2, nj - prędkości obrotowe odpowiednio: koła napędzającego, koła napędzanego i jarzma. Dla mechanizmu stożkowego symetrycznego iw= -1, zatem: n1 + n2 = 2 * n0 Gdzie: n0 - prędkość obrotowa obudowy mechanizmu różnicowego (koła talerzowego) Własności dynamiczne mechanizmu różnicowego: 1)Suma momentów obrotowych przenoszonych przez półosie: Mo1 + Mo2 = Mo Gdzie: Mo1, Mo2, Mo - momenty obrotowe odpowiednio: przenoszony przez półoś 1, przenoszony przez półoś 2 i doprowadzony do obudowy mechanizmu różnicowego (jarzma). 2) Różnica momentów: Mo1 - Mo2 = Mt Gdzie: Mt - moment tarcia wewnętrznego w mechanizmie różnicowym Moment obrotowy przenoszony przez półosie zawiera się w granicach (zakres nieczułości mechanizmu różnicowego): 0,5Mo - 0,5Mt < Mo1,2 < 0,5Mo + 0,5Mt W przypadku kół napędowych, moment obrotowy jest ograniczony przez koło o mniejszej przyczepności. Momax = Mo, + Mo2max = 2 * Mo 2max + Mt Gdzie: Momax - maksymalny moment przenoszony przez most napędowy z mechanizmem różnicowym, Mo2max - moment obrotowy przenoszony przez ślizgające się koło, Mo1 - moment obrotowy przenoszony przez nie ślizgające się koło. Podstawowym parametrem opisującym własności dynamiczne mechanizmu różnicowego jest współczynnik blokowania k: $$k = \frac{\text{Mt}}{\text{Mo}}*100\% = \frac{Mo1 - Mo2}{Mo1 + Mo2}*100\%$$ Dla zwykłych mechanizmów różnicowych z kołami zębatymi współczynnik blokowania k wynosi ok. 5¬6 %. Zakres nieczułości tego typu mechanizmów jest więc następujący: 0,47Mo < Mo1,2 < 0,53Mo (dla k = 6%) Celem przeniesienia większego momentu przez most napędowy stosuje się blokady mechanizmu różnicowego lub mechanizmy różnicowe o zwiększonym tarciu wewnętrznym. Dla mechanizmów różnicowych o zwiększonym tarciu wewnętrznym (mechanizmy różnicowe krzywkowe, z elementami ciernymi, ślimakowe) zakresy nieczułości w zależności od współczynnika blokowania k mogą być następujące: 0,375Mo < Mo1,2 < 0,625Mo (dla k = 25%) 0,275Mo < Mo1,2 < 0,725Mo (dla k = 45%) 0, 25Mo < Mo1,2 < 0,75Mo (dla k = 50%) 0,125Mo < Mo1,2 < 0,875Mo (dla k = 75%) Mosty portalowe (w których osie obrotu półosi napędowych obniżone są w stosunku do osi kół) stosuje się m.in. w autobusach miejskich celem obniżenia wysokości podłogi. Charakterystyka napędów hydrokinetycznych M1 - moment obrotowy na wale wejściowym, M2 - moment obrotowy na wale wyjściowym Przełożenie kinematyczne: gdzie: n1 - prędkość obrotowa wału wejściowego, n2 - prędkość obrotowa wału wyjściowego, w1 - prędkość kątowa wału wejściowego, w2 - prędkość kątowa wału wyjściowego. Poślizg: gdzie: w1 - prędkość kątowa wału wejściowego, w2 - prędkość kątowa wału wyjściowego. Sprawność: gdzie: N1 - moc na wale wejściowym, N2 - moc na wale wyjściowym. Sprzęgło hydrokinetyczne Są przeznaczone do stosowania w napędach maszyn o dużej bezwładności, pracujących w ciężkich warunkach ruchowych, narażonych na znaczne i gwałtowne przeciążenia. Stosowanie sprzęgieł hydrokinetycznych przyczynia się do złagodzenia rozruchu napędu, tłumienia nagłych szarpnięć i zahamowań, anulowania wszelkich dynamicznych nadwyżek obciążeń. Wybrane zastosowania sprzęgieł hydrokinetycznych w układach napędowych: •przenośniki taśmowe, •przenośniki zgrzebłowe, •pompy, •ciągarki, •windy, •pojazdy. Wybrane zalety stosowania sprzęgieł hydrokinetycznych: •silnik i maszyna napędzana mogą być dobierane wg warunków pracy stabilnej a nie rozruchu, •przedłużona trwałość części mechanicznych, •wydłużenie okresów między remontami, •równoważenie prędkości i obciążenia w napędach wielosilnikowych. •Podstawową wadą jest niższa sprawność (zależna od poślizgu). Charakterystyczne zależności dla sprzęgła hydrokinetycznego: M1=M2 id=1 η=ik Moment przenoszony przez wirnik pompy sprzęgła hydrokinetycznego: M1 = ft * Dc^5 * n^2 [Nm] Gdzie: ft - współczynnik momentu [N*min^2/m^4], Dc - średnica czynna [m], n - prędkość obrotowa wirnika pompy [obr/min] Dobierając sprzęgło do silnika spalinowego staramy się uzyskać możliwie dużą sprawność (ok. 0,97) przy mocy maksymalnej. Przekształcając wzór na moment obrotowy obliczamy średnicę czynną Dc sprzęgła: Gdzie: fto,98 - współczynnik momentu dla ik=0,98, MNemax - moment obrotowy silnika przy prędkości obrotowej maksymalnej mocy, nNemax - prędkość obrotowa maksymalnej mocy silnika Przekładania hydrokinetyczna Charakterystyczne zależności dla przekładni hydrokinetycznej: id = M2/M1 = k M2 = M1 * k M2 = M1 + M3 η = id * ik k – stopień transpormacji Dobierając przekładnię hydrokinetyczną do silnika spalinowego przyjmuje się wartość prędkości obrotowej silnika dla przełożenia kinematycznego ik=0 (na charakterystyce uniwersalnej przekładni hydrokinetycznej). Przekształcając wzór na moment obrotowy obliczamy średnicę czynną Dc przekładni: $$\mathbf{x}\mathbf{=}\sqrt[\mathbf{5}]{\frac{\mathbf{\text{Mso}}}{\mathbf{\text{fto}}\mathbf{*}\mathbf{\text{nso}}\mathbf{\hat{}}\mathbf{2}}}\mathbf{\ \lbrack}\mathbf{m}\mathbf{\rbrack}$$ Gdzie: fto - współczynnik momentu dla ik=0, Mso - moment obrotowy silnika przy przecięciu krzywej momentu z krzywą dla ik=0, nso - prędkość obrotowa silnika przy przecięciu krzywej momentu z krzywą dla ik=0 Stopień przenikalności przekładni hydrokinetycznej $$\mathbf{p}\mathbf{=}\frac{\mathbf{M1max}}{\mathbf{M1s}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\text{fMmax}}}{\mathbf{\text{fMs}}}$$ Gdzie: p - stopień przenikalności, M1max (fMmax) - największy moment obrotowy (współczynnik momentu) przenoszony przez pompę w zakresie 0<ik<is, M1s (fMs)- moment obrotowy (współczynnik momentu) przenoszony przez pompę w punkcie sprzęgnięcia. Przekładnia hydrokinetyczna jest nieprzenikalna, gdy wzrost obciążenia turbiny nie powoduje zmian obciążenia na wale pompy. Wyróżnia się przekładnie hydrokinetyczne: 1)Nieprzenikalne dla których stopień przenikalności p=1,0 do 1,2, 2)Przenikalne dla których stopień przenikalności p> 2, Porównanie charakterystyk przekładni hydrokinetycznej jednozakresowej i dwuzakresowej 3)Częściowo przenikalne dla których stopień przenikalności p=1,2 do 2. Celem zwiększenia sprawności napędu stosuje się dodatkowe sprzęgła cierne blokujące przekładnię hydrokinetyczną (Przekładnia hydrokinetyczna ze sprzęgłem blokująch Charakterystyka napedów hydrostatycznych NAPĘDY HYDROSTATYCZNE Są to napędy, których działanie opiera się na wykorzystaniu przede wszystkim energii ciśnienia cieczy. Napęd hydrostatyczny - zalety 1.Duża wydajność energetyczna z jednostki objętości (w przekładniach wielotłoczkowych osiowych osiąga 4-6 kW/kg i przewyższa wszystkie znane rodzaje napędów; silnik hydrauliczny w porównaniu z silnikiem elektrycznym o tej samej mocy zajmuje 26 razy mniejsza przestrzeń i waży 14 razy mniej), 2.Duża łatwość sterowania, 3.Duża łatwość zamiany ruchu obrotowego na prostoliniowy, 4.Mała bezwładność układu umożliwiająca dokonywanie zmian prędkości i obciążenia w dużych granicach (silnik hydrauliczny ma moment bezwładności ok. 72 razy mniejszy od momentu bezwładności porównywalnego silnika elektrycznego), 5.Samosmarowność (cieczą roboczą jest olej), 6.Duża łatwość przestrzennego usytuowania elementów tworzących układy (za pomocą przewodów sztywnych lub elastycznych), 7.Łatwość automatyzacji (uzyskiwana na drodze elektrohydraulicznej). Napęd hydrostatyczny - wady Duża podatność na zanieczyszczenia cieczy roboczej prowadząca do uszkodzeń, Zmiany właściwości statycznych i dynamicznych, spowodowane zmianami lepkości cieczy roboczej za zmiana temperatury, Duża hałaśliwość wzrastająca wraz z ciśnieniem, Występowanie przecieków cieczy roboczej, Trudności w synchronizacji ruchów siłowników lub silników przy ich zróżnicowanym obciążeniu Elementy napędu hydrostatycznego N1 - moc wejściowa (moc doprowadzana do napędu), N2 - moc wyjściowa (moc otrzymywana z napędu), Nstr - moc tracona w napędzie Podstawowe parametry napędu hydrostatycznego Przełożenie dynamiczne: gdzie: M1 - moment obrotowy na wejściu pompy, M2 - moment obrotowy na wyjściu z silnika hydraulicznego. Przełożenie kinematyczne: gdzie: n1 - prędkość obrotowa wału wejściowego (napędowego) pompy, n2 - prędkość obrotowa wału wyjściowego silnika, W1 - prędkość kątowa wału wejściowego (napędowego) pompy, w2 - prędkość kątowa wału wyjściowego silnika. Sprawność: η = i d • ik Wskaźniki rozpiętości przełożenia: ird = idmax / idmin irk = ikmax / ikmin gdzie: ird - wskaźnik rozpiętości przełożeń dynamicznych, irk - wskaźnik rozpiętości przełożeń kinematycznych. Podstawowe parametry napędu hydrostatycznego - pompy 1. Wydajność nominalna (ilość cieczy dostarczonej do przewodu tłocznego przy prędkości nominalnej i ciśnieniu nominalnym): QP = qp * np * ηp gdzie: Qp - wydajność pompy [m3/s], qp - wydajność jednostkowa pompy [m3/obr], .np. - prędkość obrotowa wałka napędzającego pompy [obr/s], ηp - sprawność objętościowa pompy. 2. Ciśnienie nominalne pn - najwyższa wartość ciśnienia długotrwałej pracy pompy. 3. Nominalne zapotrzebowanie mocy pompy: gdzie: ∆pp - obciążenie pompy [MPa], ηp - sprawność ogólna pompy. ∆pp = ptł – pss ηp = ηvp * ηmp * ηhp = ηvp * ηhm gdzie: ptł, pss - ciśnienie po stronie tłocznej oraz ssawnej pompy [MPa], ηmp, ηhp, ηhmp, - sprawność mechaniczna, hydrauliczna i hydrauliczno-mechaniczna pompy. Podstawowe parametry napędu hydrostatycznego - silniki 1. Chłonność nominalna (ilość cieczy roboczej pobranej z przewodu tłocznego w jednostce czasu przy prędkości nominalnej i ciśnieniu nominalnym): gdzie: Qs - chłonność silnika [m3/s], qs - chłonność jednostkowa silnika [m3/obr], ns. - prędkość obrotowa wałka wyjściowego [obr/s], ηvs - sprawność objętościowa silnika. 2. Ciśnienie nominalne - najwyższa wartość ciśnienia długotrwałej pracy silnika. Obciążeniem silnika jest wymagany moment obrotowy: $$\mathbf{\text{Ms}}\mathbf{= \ }\frac{\begin{matrix} \mathbf{\text{qs}}\mathbf{*}\mathbf{}\mathbf{\text{ps}}\mathbf{*}\mathbf{\text{ηhm}} \\ \\ \end{matrix}}{\mathbf{2}\mathbf{*}\mathbf{\pi}}$$ gdzie: Aps - różnica ciśnień w silniku [MPa], πhm - sprawność hydrauliczno mechaniczna silnika. 3. Moc nominalna: Ns = Qs * ∆ps * ηs ηs - sprawność ogólna silnika. Ns = 2*π*Ms*ns ∆ps=ptł-psp Ms=9550Ns/ns [Nm] ηs=ηvs*ηms*ηhs=ηvs*ηhm gdzie: ptt, pss - ciśnienie po stronie tłocznej oraz spływowej silnika [MPa], nms, nhs, nhms, - sprawność mechaniczna, hydrauliczna i hydrauliczno-mechaniczna silnika. Podstawowe parametry napędu hydrostatycznego - siłowniki 1. Chłonność siłownika (ilość cieczy roboczej pobranej z przewodu tłocznego w jednostce czasu): $$\mathbf{\text{Qs}}\mathbf{l}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\text{At}}\mathbf{l}\mathbf{*v}}{\mathbf{\text{ηvs}}\mathbf{l}}$$ gdzie: Qsł - chłonność siłownika [m3/s], Atł - czynna powierzchnia tłoka dla komory tłocznej [m2], v- wymagana prędkość tłoka [m/s], nvsł - sprawność objętościowa siłownika. 2. Siła rozwijana przez siłownik: Fs = (Atł*ptł – Asp * psp)*ηhmsł gdzie: Atł, Asp - czynna powierzchnia tłoka po stronie tłocznej i spływowej, ptł, psp - ciśnienie w przyłączach do komory tłocznej i spływowej, nhmsł - sprawność hydrauliczno mechaniczna siłownika. 3. Prędkość przesuwu tłoka i tłoczyska względem cylindra $$\mathbf{\text{Vs}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\text{Qs}}\mathbf{l}}{\mathbf{A}}\mathbf{*}\mathbf{\text{ηs}}\mathbf{l}\mathbf{\ \lbrack}\mathbf{\text{kW}}\mathbf{\rbrack}$$ gdzie: Qsł - chłonność siłownika [m3/s], A - czynna powierzchnia tłoka [m2], . vs. - wymagana prędkość tłoka [m/s], nvsł - sprawność objętościowa siłownika. Charakterystyka napędów pneumatycznych Napęd hydrostatyczny - dobór głównych elementów 1. Ustalenie sił zewnętrznych i momentów obrotowych od obciążenia. 2. Dobór siłownika (silnika). 3. Dobór pompy. Dobór silnika Z warunku wymaganej mocy mamy: Ns = Ms*ωs ~ qs*ps*ωs >= Nzew Z katalogu dobiera się silnik spełniający powyższy warunek. Dobór pompy Z warunku wymaganej chłonności silnika mamy: Obliczona chłonność jest jednocześnie wymaganą wydajnością pompy: Qpwym = Qswym Gdzie: Qpwym - wymagana wydajność pompy [m3/s], Qswym - wymagana chłonność silnika [m3/s]. Charakterystyka trakcyjna pojazdu z hydrostatycznym układem napędowym: 1 - siła napędowa na kołach przy pełnej mocy silnika, 2 - sprawność, 3 - siła napędowa na kołach przy częściowej mocy silnika Pneumatyczne (powietrzne) układy napędowe ^Stanowią grupę urządzeń technicznych spełniających podobną funkcję do napędów hydraulicznych. >Pozwalają przenosić energię mechaniczną na znaczne odległości przez wykorzystanie sprężonego powietrza (gazu) jako czynnika roboczego. >W porównaniu z napędami hydraulicznymi stosuje się je w zakresie mniejszych mocy nominalnych z uwagi na niższe ciśnienia robocze gazu - z reguły nie przekraczające 1 MPa. >W odróżnieniu do napędu hydraulicznego: •napęd pneumatyczny wykazuje dość dużą elastyczność kinematyczną (jest to związane z dużą ściśliwością czynnika roboczego), •napęd pneumatyczny cechuje działanie ze zwłoką potrzebną na napełnianie i opróżnianie komór elementów, wynikające z dużej ściśliwości gazu. Główne zalety napędów pneumatycznych: •duża trwałość, •małe zużycie, •technologia sprężanIa powietrza jest tania i przystępna, •potencjalnie niski koszt początkowy masowej produkcji, •prostota montażu w układzie, •łatwość uzyskania wysokich prędkości obrotowych, •bezstopniowa regulacja obrotów. Podstawowe wady: •straty mocy przy sprężaniu i rozprężaniu, •konieczność stosowania zbiorników ciśnieniowych, •duża bezwładność układu, •większe wymiary elementów w porównaniu z układami hydraulicznymi (niższe ciśnienia), •duża masa zbiorników. Zastosowanie napędów pneumatycznych •mechanizmy o ruchu prostoliniowym (przenośniki, podajniki i podnośniki maszyn roboczych), •mechanizmy o ruchu obrotowym (napędy jazdy), •pneumatyczne i pneumohydrauliczne uchwyty, •urządzenia o ruchu oscylacyjnym (podajniki wibracyjne), •ruchome elementy uchwytów i zacisków. Źródłem sprężonego powietrza może być: •sieć ogólno fabryczna zasilana ze stacji sprężarkowej (w warunkach przemysłowych) - ciśnienia 0,6 do 0,8 MPa, •indywidualne źródła: butle ze sprężonym powietrzem, sprężarki, dmuchawy. Czynnikiem roboczym w układach pneumatycznych jest sprężone powietrze. Zanim zostanie sprężone powietrze wykorzystane w układzie pneumatycznym musi być odpowiednio przygotowane: •odoliwione z cząstek oleju pochodzących ze sprężarki, •odwilżone, •naoliwione innym olejem. Sprężarki Są to maszyny robocze służące do sprężania i przetłaczania wszelkiego rodzaju gazów. Ze względu na spręż £ (stosunek ciśnienia tłoczenia do ciśnienia ssania) lub przyrost ciśnienia wyróżnia się: •wentylatory £<1,13, •dmuchawy 1,13<£<3, •sprężarki £>3. •RoZróżnia się: •sprężarki wyporowe - ssanie, sprężanie i wytłaczanie gazu odbywa się wskutek zwiększania i zmniejszania objętości przestrzeni roboczej (w której znajduje się gaz) przez poruszający się tłok lub łopatki, •przepływowe - bez zespołów odcinających w czasie pracy stronę ssawną od wylotowej, w których czynnik przepływa w sposób ciągły. Silniki pneumatyczne Silnik pneumatyczny to maszyna pneumatyczna, przetwarzająca energię sprężonego powietrza lub innego gazu na ruch obrotowy lub postępowy i przetwarzające energię sprężonego powietrza na pracę mechaniczną. Wyróżnia się: 1)Silniki pneumatyczne o ruchu obrotowym: ■silniki o ruchu obrotowym (wirnikowe), ■silniki o ruchu wahadłowym (wahadłowe), ■silniki krokowe. 2)Siłowniki Zalety silników pneumatycznych: •prostota konstrukcji, •łatwość eksploatacji, •możliwość osiągania dużej prędkości obrotowej, •niewielka masa w stosunku do uzyskiwanej mocy. Wady silników pneumatycznych^zmienność prędkości obrotowej pod wpływem zmian obciążenia silnika, •mała sprawność ogólna. Wyróżnia się siłowniki: Jednostronnego działania Dwustronnego działania tłokowe, nurnikowe, przeponowe, teleskopowe Przenośniki pneumatyczne W przenośnikach pneumatycznych materiałom sypkim nadaje się konieczną do ich przemieszczenia energię kinetyczną za pomocą strumienia gazu. Zalety: Hermetyczność transportu, Eliminacja strat materiału transportowanego, Małe zapylenie środowiska, Wysokie bezpieczeństwo pracy, Łatwość kształtowania drogi transportowej, Małe gabaryty urządzeń, Wysoki stopień mechanizacji i podatność na automatyzację. Wady: Duże zużycie energii (9-12 razy większe niż w przenośnikach taśmowych o tej samej wydajności), Intensywne zużycie przewodów i urządzeń współpracujących, Rozdrobnienie materiałów kruchych, Brak zastosowania do materiałów lepkich. Podstawowe parametry przenośników pneumatycznych: -Wydajność do 300 ton/h, -Odległość transportu do 2000 m (w jednym ciągu), -Wysokość podnoszenia do 100 m, -Jednostkowe zużycie energii do 5 kWh/t Zastosowanie do transportu: -Mąki, -Zboża, -Cementu, -Węgla -Nawozów sztucznych, -Rozdrobnionego drewna itp. Rodzaje instalacji przenośników pneumatycznych: a) Ssące (stosowane do transportu łatwo przemieszczających się materiałów na małe odległości) : 1 - dysza ssąca, 2 - przewód, 3 - oddzielacz, 4 - zamknięcia śluzowe, 5 - filtry, 6 - wentylator b) Tłoczące: 1 - sprężarka, 2 - zbiornik wyrównawczy, 3 - oddzielacz wody i oleju, 4 - zasobnik, 5 - przewód, 6- oddzielacz, 7 - filtr, 8- zamknięcia śluzowe, 9 – podajnik Napęd przenośników cięgnowych Układy napędowe przenośników cięgnowych Przenośniki cięgnowe są to urządzenia transportu ciągłego przemieszczające materiały luzem lub ładunki jednostkowe za pomocą cięgna. WyróŜnia się: 1.PRZENOŚNIKI TAŚMOWE 2.PRZENOŚNIKI CZŁONOWE 3.PRZENOŚNIKI PODWIESZONE 4.PRZENOŚNIKI KUBEŁKOWE 5.PRZENOŚNIKI ZABIERAKOWE PRZENOŚNIKI TAŚMOWE Stanowią największą pod względem zapotrzebowania i produkcji grupę przenośników. Stosowane są w róŜnych dziedzinach przemysłu do prac przeładunkowo – transportowych, w magazynach i na składowiskach, na placach budów, w ciągach technologicznych, w zakładach przeróbki i eksploatacji materiałów i surowców mineralnych, do transportu urobku i nakładu w kopalnictwie podziemnym i odkrywkowym. Taśmy elastyczne wykonuje się z kilku warstw gumy lub tworzyw poliestrowych na osnowie przekładek tekstylnych albo linek stalowych. Stosuje się ponadto taśmy specjalne (z powierzchnią Ŝeberkowatą, z obrzeŜami, Ŝaroodporne, olejoodporne), a takŜe taśmy metalowe, nieelastyczne lite i siatkowe. PRZENOŚNIKI CZŁONOWE Przemieszczają one materiały luzem lub w postaci ładunków na odpowiednio ukształtowanych członach, połączonych w jeden obwód pojedynczym lub podwójnym ciągiem (zwykle łańcuchowym). Najczęściej stosowane są łańcuchy sworzniowo – płytkowe. DuŜe zastosowanie znajdują równieŜ przenośniki płytowe i korytowe. Dzięki małej prędkości i odpowiedniej konstrukcji mogą być wykorzystywane w procesach technologicznych (suszenie, chłodzenie, sortowanie itp.). Przenośniki płytowe znajdują szczególne zastosowanie do wybierania surowca materiałów budowlanych spod zasobnika i podawania do kruszarek lub innych urządzeń transportowych. PRZENOŚNIKI PODWIESZONE Najbardziej rozpowszechnione są w transporcie wewnątrzzakładowym w produkcji wielkoseryjnej i masowej. Przemieszczają one ładunki lub pojemniki bezpośrednio zawieszone na rolkach łańcucha pociągowego lub na wózkach przesuwnych po oddzielnym torze za pomocą zaczepów (popychaczy) zamocowanych do łańcucha. Przenośniki podwieszone jedno – i dwutorowe stosuje się w procesach technologicznych ( obróbka cieplna, walcowanie itp.) oraz w transporcie międzyoperacyjnym i międzywydziałowym PRZENOŚNIKI KUBEŁKOWE Są to urządzenia stosowane do transportu z jednego poziomu na drugi (wyŜszy) materiałów luzem w odpowiednich naczyniach (kubełkach), zamocowanych do cięgna taśmowego lub łańcuchowego, przewijającego się przez bębny lub koła łańcuchowe. Stosowane są dwa typy przenośników kubełkowych prostych, róŜniących się zasadą działania: - przenośniki kubełkowe szybkobieŜne, w których napełnianie kubełków odbywa się przez otwór wylotowy w głowicy obudowy pod działaniem siły odśrodkowej, - przenośniki kubełkowe wolnobieŜne, w których napełnianie odbywa się przez nasypywanie, a opróŜnianie pod działaniem siły grawitacyjnej. PRZENOŚNIKI ZABIERAKOWE Ten typ przenośników charakteryzuje się odmiennym sposobem działania od poprzednich. Materiał nie jest transportowany na cięgnie, lecz przesuwany po nieruchomej bieŜni przez zbieraki zamocowane do cięgna. WyróŜnia się dwa typy przenośników zabierakowych: - przenośniki zgarniakowe z rynną otwartą - przenośniki zgrzebłowe z rynną o przekroju zamkniętym, w której przemieszczanie materiału odbywa się na zasadzie tarcia między cząsteczkowego w warstwie wypełniającej cały przekrój, przesuwnej przez odpowiednio ukształtowane zgrzebła łańcucha. Znajdują zastosowanie w zakładach hutniczych. Do transportu ładunków jednostkowych słuŜą przenośniki zaczepowe podłogowe, przemieszczające ładunki bezpośrednio lub na wózkach wzdłuŜ wyznaczonego toru. Stosuje się je głównie do prac montaŜowych w produkcji wielkoseryjnej oraz do przeładunków w przedsiębiorstwach spedycyjnych. Napęd bębnów, kół łańcuchowych, kół linowych przenoszących siłę napędową na cięgna przenośników cięgnowych realizowany jest najczęściej jako: Napęd elektromechaniczny (silnik elektryczny, sprzęgło elastyczne, przekładnia mechaniczna, sprzęgło sztywne) Napęd elektromechaniczny dwubiegowy (silnik elektryczny, sprzęgło elastyczne, przekładnia planetarna, sprzęgło sztywne) Napęd ze sprzęgłem hydrodynamicznym (silnik elektryczny, sprzęgło elastyczne, sprzęgło hydrokinetyczne, przekładnia planetarna, sprzęgło sztywne) Napędy przenośników bezcięgnowych. Przenośniki bezcięgnowe Są to urządzenia, które przemieszczają materiał transportowany bez użycia cięgna, za pomocą innych elementów mechanicznych (np. wał śrubowy, mimośród), drgań lub grawitacji: Wyróżnia się przenośniki bezcięgnowe: 1.śrubowe – zwane częściej ślimakowymi, 2.wstrząsowe – inercyjne, 3.impulsowe i grawitacyjne, 4.wałkowe i krążkowe napędzane, 5.miotające – wyrzutniki. Przenośniki śrubowe (ślimakowe) dzieli się na: - przenośniki z obracającym się wałem (poziome, pionowe), - z wałem giętkim, - z obracającą się obudową (rurą). Przenośniki śrubowe stosuje się do transportu materiałów sypkich, miałkich, pylistych oraz drobnokawałkowych, głównie w przemyśle materiałów budowlanych, rolnospoŜywczym itd. Służą one do przemieszczania materiałów luzem w kierunku poziomym lub nieznacznie pochylonym względem poziomu, a także w pewnych przypadkach - w kierunku pionowym. Przenośniki śrubowe nie nadają się do transportu materiałów o dużych wymiarach, materiałów silnie ścierających, łatwo przylepiających się oraz łatwo kruszących się gdyż ten rodzaj transportu wpływałby na obniżenie ich własności. Mogą odbierać materiał transportowany spod lejów zasypowych, zasobników rozładowczych i zbiorników lub innych przenośników i podawać go do innych zbiorników lub na inne przenośniki. MoŜna je takŜe ustawiać w szeregi. Zasada działania przenośników wstrząsowych W zależności od wartości współczynnika podrzutu k wyrażonego wzorem: n -częstotliwość drgań rynny równa częstotliwości zmian siły wymuszającej wibratora, [Hz], A - amplituda drgań rynny [m], α -kąt nachylenia rynny przenośnika względem poziomu, β -kąt nachylenia kierunku drgań względem powierzchni rynny, g –przyspieszenie ziemskie [m/s2] wyróżniamy: - przenośniki wstrząsane, gdy k<1, - przenośniki wibracyjne, gdy k>1 W działaniu przenośników wibracyjnych wykorzystywana jest zdolność do przemieszczania się cząstek transportowanego materiału na drgającej płaszczyźnie (rynnie). Przenośniki te wykorzystują drgania harmoniczne do przemieszczania materiału w rynnach prostych lub śrubowych. Materiał znajdujący się na powierzchni nośnej rynny przenośnika wibracyjnego, poddanej prostoliniowym drganiom harmonicznym na kierunku nachylonym względem osi pod kątem ostrym, jest okresowo podrzucany siłami bezwładności i przemieszczany wzdłuż rynny. Napędy mechanizmów dźwignic Dźwignice- Środki transportu o zasięgu ograniczonym lub nieograniczonym (żurawie samojezdne) i ruchu przerywanym. Cięgniki Dźwignice proste, które przemieszczają materiał za pomocą cięgna i zamocowanego do niego uchwytu. Wyróżnia się: 1)Wciągniki – ruch ładunku odbywa się w kierunku pionowym, 2)Wciągarki - ruch ładunku odbywa się w kierunku pochyłym, 3)Przyciągarki - ruch ładunku odbywa się w kierunku poziomym, 4)Wodzarki - ruch ładunku odbywa się po stałym torze. Wspólną cechą cięgników jest występowanie cięgna i zamocowanego do niego uchwytu jako organu czynnego. Cięgniki – krążki i wielokrążki W mechanizmach cięgników wyróżnia się krążki stałe (a), ruchome (b) i wielokrążki. P=Q/η P=Q/2η Gdzie: P – siła niezbędna dla zrównowaŜenia cięŜaru na haku, η – sprawność krążka (0,96-0,98). WielokrąŜek pozwala na uzysk siły n - krotny (w przypadku wielokrążka z liną zbiegającą) lub n+1 – krotny (w przypadku wielokrążka z liną nabiegającą) P=Q/n*η^n P=Q/(n+1)*η^n Gdzie: P – siła niezbędna dla zrównowaŜenia cięŜaru na haku, n – liczba krąŜków stałych i ruchomych, η – sprawność krąŜka (0,96-0,98). Suwnice Suwnicą nazywamy dźwignicę złoŜoną z przejezdnego ustroju nośnego o kształcie pomostu, mostu, bramy czy półbramy o stosunkowo znacznej rozpiętości oraz z mechanizmów jazdy. Powszechnie stosuje się elektryczny napęd mechanizmu jazdy suwnicy. MoŜna wyróŜnić wersje napędu: 1)Z silnikiem umieszczonym pośrodku mostu, napędzającym za pośrednictwem przekładni zębatej długi wał, na którego końcach znajdują się koła zębate zazębiające się z wieńcami kół jezdnych osadzonych w czołownicach mostu. 2)Z silnikiem umieszczonym pośrodku mostu i obustronnie wyprowadzonymi wałami napędowymi, 3)W postaci indywidualnych napędów, złożonych z silnika i przekładni zębatej.