Silniki – są to maszyny, które przetwarzają energię dostarczoną z zewnątrz (elektryczną lub paliw) na energię mechaniczną.Silniki dzielimy na:elektryczne,wodne,cieplne – zamiana energii potencjalnej na pracę mechaniczną,wiatrowe – energia wiatru.
Silniki cieplne przetwarzają energię chemiczną paliw na energię cieplną, a następnie na pracę mechaniczną.
Silniki można podzielić na:silniki o spalaniu zewnętrznym: silniki, turbiny parowe i silniki tłokowe (wytwarzanie nośnika energii jakim jest para następuje na zewnątrz – kocioł),
silniki o spalaniu wewnętrznym: wytworzenie energii następuje wewnątrz komory spalania, są to silniki spalinowe (o zapłonie iskrowym, samoczynnym, tłokowe – dwu- i czterosuwowe).
Prądnice – są to maszyny zamieniające energię mechaniczną na energię elektryczną.
Pompy – maszyny energetyczne zamieniające energię mechaniczną na energię przepływającej cieczy, która napędza maszyny robocze (powodującej napęd).
Sprężarki – maszyny zamieniające energię mechaniczną dostarczoną z zewnątrz na energię ciśnienia gazu napędzające inne urządzenia.
Silniki wodne – to maszyny przetwarzające energię płynącej lub nagromadzonej wody na pracę użyteczną.Podział silników wodnych:wirnikowe,tłokowe.
Silniki wodne wirnikowe – napór hydrostatyczny na łopatki wirnika powoduje obrót wirnika, a tym samym i napęd wału i maszyn roboczych.
Koła wodne – służą do napędu maszyn roboczych w postaci młynów wodnych do kruszenia kamienia posiadają równomiernie rozmieszczone łopatki na obwodzie wirnika, na które napiera wpływająca między nie woda powodując obrót, napęd wału.
Podział kół (ze względu na sposób zasilania):nasiębierne,śródsiębierne,podsiębierne.
Zalety:niski koszt eksploatacji,prosta budowa. Wady:duże wymiary,mała moc,mała prędkość obrotowa. Turbiny wodne – są to silniki wodne wykorzystujące swobodny przepływ wody, które przetwarzają energię wody płynącej pod ciśnieniem lub normalnie na energię mechaniczną, za pomocą specjalnych łopatek.Ze względu na przemiany energetyczne zachodzące na łopatkach wirnika turbiny wodne dzielimy na:akcyjne,reakcyjne.
Turbiny wodne akcyjne – całkowita energia potencjalna wody jest zamieniana na energię kinetyczną w specjalnym urządzeniu zwanym kierownicą (dyszą). Obrót wirnika następuje na skutek reakcji hydrodynamicznej strugi cieczy na wyprofilowaną łopatkę wirnika. Zadaniem kierownicy (dyszy) jest maksymalne skupienie dużej ilości cieczy i uzyskanie dużego ciśnienia wody. Ciśnienie wody jest równe ciśnieniu atmosferycznemu. Podczas przepływu wody w turbinach akcyjnych nie następuje przyspieszenie strugi wody. Turbiny akcyjne są zasilane na całym lub częściowym obwodzie. Są to turbiny małej mocy 75 – 85 MW do 100 MW (mega watt). Stosowane są w przypadku dużych spadków wody
Turbiny wodne reakcyjne – w nich tylko część energii potencjalnej wody jest zamieniana w kierownicy, a większa część 3/4 jest zamieniana na łopatkach wirnika. Turbiny te posiadają banety międzyłopatkowe łączące poszczególne łopatki. W tych banetach woda nabiera prędkości i po wypłynięciu z tych banetów woda uderza na łopatki. Ciśnienie wody na wejściu jest równe atmosferycznemu i maleje w kierunku wyjścia. Turbiny reakcyjne muszą być zasilane na całym obwodzie Turbiny Peltona pracują pod dużym spadkiem ok. 400 [m], moc maksymalna ok. 75 [MW]. Turbiny Peltona posiadają wirnik lub kilka wirników, na obwodzie znajdują się łopatki w kształcie czarek oraz posiadają ruchomą iglicę. Zadaniem iglicy znajdującej się w czarkach jest odwracanie strugi o 1800. Woda ze zbiornika kierowana jest poprzez dyszę. Sprawność tej turbiny dochodzi do 90%, obroty do 1600 na minutę.
Turbina reakcyjna Francisa – jest turbiną o dopływie promieniowo - dośrodkowym. Woda w takiej turbinie wpływa najpierw na kierownicę z regulowanymi łopatkami. W łopatkach następuje tylko częściowa zamiana energii potencjalnej na energię kinetyczną. Zadaniem łopatek kierownicy oraz kanałów międzyłopatkowych jest ukształtowanie przepływającej strugi wody w celu uzyskania dużej energii kinetycznej. W takiej turbinie woda po nabraniu prędkości uderza z całym impetem na wirnik, zasilając go na całym obwodzie. Wirnik takiej turbiny składa się z dwóch wieńców współśrodkowych. Na obwodzie kierownicy umieszczone są nastawne łopatki połączone zespołem cięgien. Turbiny Francisa muszą być zasilane na całym obwodzie TURBINYKaplana. Posiadają wirnik zbliżony kształtem do śruby okrętowej: 6 – 8 łopatek nastawnych, reguluje się zespołem mechanizmów sprzężonych z regulatorem prędkości. Turbiny Kaplana posiadają małe opory przepływu oraz dużą sprawność. Sprawność jest niezależna od natężenia przepływu i obciążenia. Sprawność przekracza 90%. Pompy wodne – są to urządzenia do transportu cieczy z obszaru o niskim ciśnieniu do obszaru o wyższym ciśnieniu. Pompa stanowi maszynę hydrauliczną bierną tzn. pobiera energię mechaniczną ze źródła zewnętrznego i przekazuje tę energię przepływającej cieczy. Miarą wzrostu energii cieczy jest wzrost ciśnienia, wzrost prędkości i natężenia przepływającej cieczy. Pod względem energetycznym pompy stanowią odwrócenie silników wodnych, POMPY PODZIAŁ; Pompa wyporowa:Działanie pomp wyporowych polega na okresowym przetłaczaniu określonej dawki cieczy z przestrzeni ssawnej do przestrzeni tłocznej za pomocą ruchomego organu roboczego (tłok, wirnik, przepona). Charakterystyczną cechą tych pomp jest dawkowanie przetłaczanej cieczy. Wymuszony przez pompę ruch cieczy nie jest ciągły, lecz przerywany. Dzielimy je na:postępowo-zwrotnym,obrotowo-zwrotnym,obrotowym.Pompy wirowe:
Działanie pomp wirowych polega na przemieszczaniu cieczy w sposób ciągły, przy czym nie wyróżnia się tu przestrzeni ssawnej, ani tłocznej (pompy te nie posiadają zaworów sterujących). Organem roboczym jest obsadzony na wale wirnik poruszający się (obracający się) z dużą prędkością, posiada łopatki. Za pomocą łopatek na wirniku energia pobierana przez pompę przekazywana jest na energię przepływającej cieczy.(odśrodkowe,helikoidalne,diagonalne,śmigłowe,odwracalne)
Moc użyteczna (efektywna) – jest to moc zużyta na zwiększenie energii transportowanej cieczy. Wydajność pompy – jest to natężenie przepływu cieczy w określonej jednostce czasu od zbiornika dolnego do zbiornika górnego. pompach wirowych krętych wirnik o odpowiednio ukształtowanych łopatkach powoduje przepływ cieczy ze strony ssanej do strony tłoczonej mimo, że pompa nie posiada zaworów sterujących. W zależności od kierunku przepływu cieczy wyróżnia się pompy wirowe: kręte, odśrodkowe, helikoidalne, diagonalne, śmigłowe, odwracalne. Pompy odśrodkowe – są to pompy o promieniowym wypływie cieczy z wirnika łopatkowego. Wypływ ten jest spowodowany działaniem siły odśrodkowej. Pompy odśrodkowe dzielą się na pompy: z przepływem swobodnym i o przepływie wymuszonym.
Pompy helikoidalne – są to pompy o ukośnym przepływie cieczy w stosunku do osi wału. Mają specjalną kierownicę oraz spiralny lub cylindryczny kanał zbiorczy. Są to pompy jedno lub dwustopniowe.Pompy diagonalne – są to pompy o promieniowo-osiowym przepływie cieczy. Wirnik posiada tylko kilka łopatek. Przepływ cieczy po wyparciu z wirnika jest przepływem osiowym.Pompy śmigłowe – są to pompy o osiowym przepływie cieczy przez wirnik, który posiada nastawne lub stałe łopatki. Kierownica znajduje się za lub przed wirnikiem.
Pompy odwracalne – w zależności od potrzeb energetycznych mogą pracować jako pompy lub jako turbiny.W pompach wirowych krążeniowych przepływ cieczy odbywa się na zasadzie krążenia po obwodzie wirnika. Krążenie to jest proporcjonalne do momentu obrotowego dostarczonego na wał napędowy. Przed uruchomieniem należy zalać cieczą. Pompy tłokowe – działanie tych pomp sprowadza się do okresowego przetłaczania cieczy z obszaru ssawnego do tłocznego za pomocą organu roboczego jakim jest tłok. Pompy tłokowe mogą pracować jako pompy jednotłokowe lub wielotłokowe, jednostronnego i dwustronnego działania. Pompy tłokowe jednostronnego działania – działają na zasadzie różnicy ciśnień, powodując przetłoczenie cieczy do komory zaworowej. W przeciwnym kierunku otwiera się zawór tłoczący, a zamyka zawór ssący Pompy tłokowe dwustronnego działania – w czasie 1 (jednego) cyklu pracy takiej pompy obie strony tłoka stykają się z pompowaną cieczą. Wydajność pompy i naciski tłoka nie są równe. Dla wyrównania wydajności pompy dwustronne łączy się (sprzęga się) ze sobą napędzane jednym wałem. Pompy wielotłoczkowe – są to pompy zawierające od kilku do kilkunastu pomp tłokowych jednostronnego działania. Pompy przeponowe (membranowe) – w pompach tych organem roboczym jest sprężysta przepona wykonująca ruch postępowo-zwrotny. Pompa skrzydełkowa – działanie pompy skrzydełkowej można porównać z działaniem pompy tłokowej jednocylindrowej dwustronnego działania. Posiadają organ roboczy w postaci skrzydełka i zawierającego zawory sterujące wykonujące niepełny ruch obrotowo-zwrotny. Pompy łopatkowe posiadają organ roboczy w postaci wirnika, który jest wyposażony w ruchome łopatki. Pompy rotacyjne łopatkowe: posiadają wirnik, umieszczony mimośrodkowo. Pompy zębate: mają elementy robocze w postaci kół roboczych. Istotą pracy jest to, że w obudowie znajdują się 2 koła tworzące przekładnię zębatą.
Układy hydrauliczne Zalety:mają możliwość uzyskiwania bardzo dużych sił przy stosunkowo małych wymiarach urządzenia,pozwalają uzyskiwać bezstopniowo zmianę prędkości ruchu,
pozwalają na stosowanie małych sił zewnętrznych do sterowania ciężkich maszyn roboczych,
umożliwiają zdalne sterowanie maszyną roboczą,pozwalają na automatyzację, mechanizację, robotyzację przenoszonych ruchów,posiadają dużą trwałość elementów układu oraz łatwość montażu i demontażu.Wady napędów hydraulicznych:problemy z uszczelnieniami,
duże straty energii na pokonywanie oporów przepływu,konieczność stosowania specjalnych olejów hydraulicznych. Siłowniki hydrostatyczne wyporowe zamieniają energię hydrauliczną cieczy na energię mechaniczną. Silnik hydrauliczny – podstawowe wielkości:chłonność teoretyczna,chłonność rzeczywista,chłonność jednostkowa,sprawność objętościowa.
Ze względu na rodzaj przepływu można podzielić silniki na:silniki o stałej chłonności,silniki o zmiennej chłonności.Pod względem budowy dzielą się na:siłowniki zębate,siłowniki łopatkowe,siłowniki wyporowe.
Z kolei siłowniki hydrauliczne to rodzaj silnika hydraulicznego. Siłowniki hydrauliczne dzielą się na:jednostronnego działania,dwustronnego działania.Jedne i drugie dzielą się na:tłokowe,nurnikowe,przeponowe,teleskopowe.
Napędy hydrokinetyczne do przenoszenia ruchu wykorzystując energię kinetyczną cieczy.
działa na zasadzie przekazywania mocy i energii przez dwie współpracujące ze sobą maszyny jakimi są pompa wirowa i turbina.
W przypadku, gdy wielkości wirnika pompy i turbiny są jednakowe uzyskujemy sprzęgło hydrokinetyczne.Jeżeli wymiary wirnika pompy i turbiny są różne wówczas mamy przekładnie. Przekładnia hydrokinetyczna składa się z wirnika pompy, turbiny oraz obudowy. Pomiędzy wirnikiem pompy i wirnikiem turbiny krąży olej. Wirniki pompy i turbiny są wykonane w postaci czasz, które mają łopatki promieniowe. Przekładnia składa się z:
pompy wirowej,turbiny wirowej,wirnika kierownicy,całość w szczelnej obudowie. Zalety przekładni:bezstopniowa, ciągła zmiana przełożeń,przełożenie dynamiczne wzrasta w miarę wzrostu obciążenia,przekładnie hydrauliczne pracują bezszelestnie, bez awaryjnie,Wady:mniejsza sprawność,stosowanie częstych konserwacji. Sprzęgło hydrauliczne:Podatne związanie wału wejścia z wyjściowym. Dzięki czemu po uruchomieniu silnika pojazd płynnie rusza z miejsca.Zalety sprzęgieł hydraulicznych:ograniczenie przenoszenia drgań,pracuje cicho i jest elastyczne w działaniu,łatwe w eksploatacji,duża trwałość,sprzęgła te mogą być włączane i wyłączane pod pełnym obciążeniem nie powodując nadmiernego zużycia energii.Wady:mała sprawność,długi czas włączania i wyłączania.