17.11.2010

Maszynoznawstwo

Obiekt techniczny - układ techniczny złożony z jednej lub z kilku maszyn.

Układ:

- znaczenie fizyczne: grupa ciał wydzielonych z otoczenia, których zachowanie chcemy rozpatrywać, składa się ze składników i fazy (składnik - każda jednorodna chemicznie część układu; faza - każda jednorodna fizycznie część układu - pierwiastek, mieszanina gazów).

- w sensie mechanicznym: zbiór części, zespołów, podzespołów niestanowiących zwartej całości, ale stanowiący całość funkcjonalną.

Maszyna - obiekt techniczny zawierający zbiór zespołów, mechanizmów i układów we wspólnej obudowie, służący do przetwarzania energii lub wykonywania pracy mechanicznej

Maszyna składa się z zespołów a zespół z podzespołów.

Zespół - element funkcjonalny maszyny w zwartej formie.

Podzespół- element funkcjonalny zespołu w zwartej formie.

Mechanizm - zbiór części wykonujących określone funkcje.

Parametry pracy maszyn:

• Wielkość(cecha przedmiotu: masa, kolor)

• Wartość(miara wielkości):

• niemierzalna(np. kolor)

• mierzalna(przypisanie wielkości iloczynu jednostki podstawowej) jednostki podstawowe:

• gram(w układzie Si - kilogram)

• metr

• sekunda

• Energia(zdolność do wykonania pracy):

• potencjalna

• kinetyczna

• Ciśnienie

• Tarcie(siła którą trzeba pokonać żeby utrzymać przedmiot w ruchu)

Podział tarcia ze względu na:

• stan układu (spoczynkowe i ruchowe)

• rodzaj ruchu (posuwiste i toczne)

Tarcie jest jedną z przyczyn występowania sprawności maszyn.

Sprawność maszyn(stosunek mocy na wyjściu do mocy wejściowej).

P₀=W*Q

η= P_w/P₀

η=η₁*η₂*η_n

η₁= P₁/P₀

η₂= P₂/P₁

η_n= P_w/P_n

Klasyfikacja Maszyn

24.11.2010

Pompy

Klasyfikacja pomp:

1. Wyporowe

1. Z ruchem posuwisto-zwrotnym(p-z):

• tłokowe

• wirnikowe (do zanieczyszczonych cieczy)

• przeponowe (do zanieczyszczonych cieczy)

2. Z ruchem obrotowo-zwrotnym(o-z):

• skrzydłowe

Z ruchem obrotowym:

• łopatkowe (w układach hydraulicznych)

• zębate

• krzywkowe

• śrubowe (do cieczy o dużej gęstości)

• Z ruchem obiegowym:

• puszkowe

• przewodowe

• Wirowe

1. Krętne:

• odśrodkowe(promieniowe):

• śmigłowe

• helikoidalne

• diagonalne

• Krążeniowe:

• z bocznymi kanałami pierścieniowymi

Sposoby wyrównywania ciśnienia:

• stosowanie układów wielotłokowych

• stosowanie poduszki powietrznej

1.12.2010

Maszyny sprężające

Sprężanie:

• przemiana izotermiczna - przy stałej temperaturze (pV=const; T=const)

• przemiana adiabatyczna - bez wymiany ciepła z otoczeniem

(pV=RT; ΔQ=const)

• przemiana politropowa (pV^m=const; m-wykładnik politropu)

Indykator pozwala rejestrować zależność ciśnienia od objętości.








Klasyfikacja maszyn sprężających:

1. ze względu na cisnienie:

1. sprężarki (od 200kPa do 200MPa)

2. dmuchawy(15-20kPa)

3. wentylatory(do 15kPa)

4. pompy próżniowe(podciśnienie)

2. ze względu na konstrukcje:

1. maszyny objętościowe

• tłokowe

• rotacyjne

• łopatkowa

• krzywkowa

• membranowe

2. maszyny sprężające osiowe

• wentylator promieniowy

8.12.2010

Silniki

Klasyfikacja silników:

1. hydrauliczne:

1. hydrostatyczne (odwrócenie pompy wodnej lub tzw koło wodne)

• nasiębierne

• śródsiębierne

• podsiębierne

• hydrodynamiczne (odwrócenie pompy wodnej)

• młynek segnera

• osiowe

• promieniowe

• pneumatyczne (odwrócenie maszyn sprężających)

• objętościowe (odwrócenie objętościowych maszyn sprężających)

• przepływowe

• parowe: turbina

• spalinowe

1. tłokowe

2. turbiny gazowe

3. odrzutowe

1. Hydrauliczne

Turbiny wodne:

• Akcyjne (swobodny przepływ wody ze zbiornika, strumień uderza w łopatki powodując obrót)

• Reakcyjne (turbina promieniowa Francisa)

5.) Turbina parowa

Proces tworzenia się pary wodnej przy stałym ciśnieniu(ciecz, para: nasycona wilgotna, nasycona sucha, przegrzana)

2 rodzaje stopni turbiny:

• Stopień akcyjny(spadek ciśnienia w kierownicy, na łopatkach nie następuje zmiana ciśnienia, zmiana energii kinetycznej pary wodnej na energię kinetyczną łopatki)

• Stopień reakcyjny(spadek ciśnienia w kierownicy i łopatce)

Stopień reakcyjności - stosunek spadku entalpii w wirniku do całkowitego spadku entalpii.

Klasyfikacja turbin ze względu na:

• ilość stopni:

• Wielostopniowe

• ilość strumieni pary:

• Jednostrumieniowe

• Dwustrumieniowe

• kierunek strumienia pary

• ciśnienie pary:

• niskoprężne do 0,2MPa

• średnioprężne 0,2-6,4MPa

• wysokiego ciśnienia 6,4-18MPa

• nadkrytyczne powyżej 18MPa

Typy instalacji siłowni turbinowych:

• układ kondensacyjny

• układ przeciwprężny(zamiast kondensatora wymiennik ciepła, stosowany w elektrociepłowniach)

• układ upustowy

6.) Silniki spalinowe

Klasyfikacja:

• tłokowe

• z posuwisto-zwrotnym ruchem tłoka

• z tłokiem obrotowym

• turbiny gazowe

• odrzutowe

• przelotowe (przepływowe)

• pulsacyjne

• strumieniowe

• rakietowe

Turbiny Gazowe




Silniki odrzutowe

• pulsacyjne




• przepływowe




• strumieniowe

• rakietowe

Przekładnie i napędy

NAPĘD







Klasyfikacja przekładni:

• elektryczne

• hydrauliczne

• hydrodynamiczne

• hydrostatyczne

• sprzęgło i przekładnia hydrokinetyczna

• pneumatyczne

Urządzenia wspomagające(działa proporcjonalnie do czynnika wymuszającego):

1. Wspomaganie hydrauliczne

2. Wspomaganie pneumatyczne

Dźwignice i przenośniki(do transportu bliskiego, przenośnego)

Klasyfikacja dźwignic

1. wciągniki

2. suwnice

1. bramowe

2. pół-bramowe

3. pomostowe

4. konsolowe

3. żurawie

1. stałe

2. przenośne

3. przewoźne

4. samojezdne

4. dźwigniki(podnośniki)

1. śrubowy

2. zębatkowy

3. hydrauliczny

4. dźwigniowy

Elementy dźwignic:

1. cięgła:

1. liny

1. współskrętna

2. przeciwskrętna

2. łańcuchy

1. ogniwowe

2. sworzniowe

2. krążki:

1. linowe

2. łańcuchowe

3. haki:

1. zawiesia

2. chwytaki

1. elektromagnetyczny

2. szczękowe

Przenośniki:

1. cięgnowe

1. taśmowe

2. członowe

3. kubełkowe

4. zabierakowe

2. bez-cięgnowe

1. rolkowe

2. ślimakowe

3. pneumatyczne

1. Cięgnowe

1. Taśmowe

• Rolki

• układ płaski

• układ nieckowy

• Bębny

• napędowe

• napinające

• Urządzenie zsypowe

• z przewijaną taśmą

• Członowe

• korytkowy

• łopatkowy

• Pułkowe

• kołyskowe

• Kubełkowe

• czerpakowe

• Zabierakowe

• korytkowy(do miału)

2. Bezcięgnowe

1. Rolkowe

2. Ślimakowe

3. Wibracyjne

1. rurowy

2. korytowy

4. Pneumatyczne

1. podciśnieniowe

2. nadciśnieniowe

SAMOCHODY

…

SPOŻYWCZE

ROLNICZE

PRZEMYSŁU METALOWEGO

BUDOWLANE

HUTNICZE

POMPY

MASZYNY SPRĘŻAJĄCE

TRANSPORTOWE

ENERGETYCZNE

L

TECHNOLOGICZNE

MASZYNY

ŚILNIKI

M_n

P_w

M

P₂

M₂

P₁

M₁

P₀

M

P₀

P_w

SAMOLOTY

DALEKIEGO

ZASIĘGU

STATKI

DŹWIGNICE

PRZENOŚNIKI

BLISKIEGO

ZASIĘGU

L - pole odpowiada pracy wykonanej w ciągu jednego cyklu

Stopień sprężania

V= P₂/ P₁

P₂

P₁

SILNIK

PRZEKŁADNIA

ODBIORNIK

---