Что такое пневматическая трансмиссия 6 класс технология

Перечислите виды трансмиссий. Дайте их краткую характеристику.

Трансмиссия (силовая передача) — механизм, передающий энергию двигателя к удалённому от него устройству-потребителю.

1) механическая (в коробках передач содержат лишь шестерёнчатые и фрикционные устройства. Преимущества их состоят в высоком КПД, компактности и малой массе, надёжности в работе, относительной простоте в производстве и эксплуатации. Недостатком является ступенчатость изменения передаточных чисел, снижающая использование мощности двигателя. большое время на переключение передач рычагом усложняет управление машиной.)

2)гидростатическая (для передачи мощности используются аксиально-плунжерные гидромашины. Достоинства: малые габариты машин, малая масса и отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, что позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостаток : значительное давление в гидролинии и высокие требования к чистоте рабочей жидкости.)

3)гидродинамическая (имеют гидромеханическую коробку передач, в состав которой входят гидродинамический преобразователь момента (гидротрансформатор, комплексная гидропередача) и механический редуктор. Преимущества этих трансмиссий состоят в автоматическом изменении крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений, возможности автоматизации переключения передач и облегчении управления, фильтрации крутильных колебаний и снижении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии и двигатель, и в повышении вследствие этого надёжности и долговечности поршневого двигателя и трансмиссии. Основным недостатком этих трансмиссий является сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора.)

4)электрическая (состоит из электрического генератора, тягового электродвигателя (или нескольких), электрической системы управления, соединительных кабелей. Основным достоинством электромеханических трансмиссий, является обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы. Недостатком, препятствующим широкому распространению электрических трансмиссий, являются относительно большие габариты, масса и стоимость (особенно если используются электрические машины постоянного тока), сниженный КПД (по сравнению с чисто механической) )

5)пневматическая, (в такой трансмиссии имеется коробка передач с первичным и вторичным валами и несколькими парами зубчатых колёс, как и в обычной КПП, но включение нужной пары в работу выполняет не кулачковая или фрикционная муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. Достоинство: совершенно безударное включение передач и отсутствие механических муфт, ненадёжно работающих при передаче больших моментов)

6)комбинированная.

15.Какие трансмиссии передают движение с преобразованием энергии в другие формы, отличные от механической? Какие устройства обеспечивают эти преобразовния?

В механических и смешанных трансмиссиях на их механических участках механическое движение передается без его преобразования в другие формы энергии. Во всех других случаях вращательное движение выходного вала двигателя силовой установки с помощью электрогенераторов, гидравлических или пневматических насосов преобразуется соответственно в электрическую энергию, энергию движения рабочей жидкости или энергию сжатого воздуха, которая поступает к электро-, гидро- или пневмодвигателям, повторно преобразующим ее в механическое движение. Все указанные двигатели входят в состав трансмиссий. Соответственно различают электрические, гидравлические и пневматические трансмиссии.

16. Какой вид привода имеет преимущественное применение в строительных машинах? Обо­снуйте ответ. +17

Нет определенного ответа на этот вопрос. Выбор привода зависит от многих факторов. При оценке эффективности приводов строительных машин предпочтение следует отдавать тем приводам, которые имеют мень­шие габаритные размеры и массу, обладают высокой надежно­стью и готовностью к работе, высоким КПД, просты в управле­нии, более приспособлены к автоматизации управления, обеспе­чивают независимость рабочих движений и возможность их со­вмещения.

18. От чего зависит внешнее сопротивление на рабочем органе? Каков характер этого сопротивления? Приведите примеры.

Рассмотрим более подробно сущность понятия передачи дви­жения рабочему органу машины в условиях преодоления им внеш­них сопротивлений. Основная составляющая этих сопротивлений определяется, прежде всего, свойствами преобразуемого матери­ала и характером процесса преобразования. Например, при рабо­те водоотливной насосной установки внешними сопротивления­ми будут: сила тяжести поднимаемой воды и силы трения при ее передвижении по трубопроводам. В этом случае сопротивления практически неизменны во времени. При разработке грунта ков­шом экскаватора, отвалом бульдозера и другими машинами со­противления копанию нарастают от минимального до максималь­ного значения, многократно повторяясь в процессе каждой опе­рации копания.

18. Что такое сопротивление движению рабочего органа? Из чего оно складывается? Что является источником динамического сопротивления? Как влияет на его формирование механическая характеристика приво­да? Как влияет динамическая составляющая на общее внешнее сопро­тивление?

В условиях постоянных или слабо изменяющихся во времени внешних сопротивлений привод работает в спокойном режиме практически с постоянной скоростью на его выходном звене. При изменяемых во времени внешних сопротивлениях, кроме внут­ренних сопротивлений, к ним добавляются динамические со­ставляющие, обусловленные внешней (механической) характери­стикой привода — функциональной зависимостью между его силовым и скоростным факторами на выходном звене. Обычно эти факторы связаны между собой обратной зависимостью — чем больше внешнее сопротивление, тем меньше скорость движения выходного звена. Такая зависимость представлена на рис. 3.1 для случая вращательного движения выходного звена привода, где через Г, со и л обозначены соответственно вращающий момент, угловая скорость и частота враще­ния выходного звена. Если, напри­мер, на временном интервале Д/ со­противление возрастает от Г, до Т₂, то, согласно внешней характери­стике привода, угловая скорость снижается за то же время с со ] до со₂ — выходное звено вращается с замедлением. Согласно второму за­кону механики этому замедлению соответствует пропорциональный ему динамический момент проти­воположного внешнему сопротив­лению направления. Складываясь с внешним сопротивлением, ди­намический момент уменьшает его значение. Природа этого явле­ния заключается в том, что движущаяся система при снижении скорости расходует накопленную в ней энергию на преодоление возрастающих внешних сопротивлений.

19. Что такое жесткость механической характеристики привода? Ка­кие характеристики называют жесткими? мягкими?

С уменьшением внешних сопротивлений скорость со возраста­ет, ускорение положительно, а поэтому динамический момент также положителен, т.е. с возрастанием скорости энергия приво­да расходуется на преодоление внешних сопротивлений и на на­копление энергии в движущейся системе. Таким образом, при­вод как бы выравнивает приведенное к его выходному звену со­противление с одновременным снижением скорости при возраста­нии внешнего сопротивления и ее увеличением при снижении пос­леднего. Такая приспособленность привода к условиям его нагру-жения будет тем больше, чем больше момент инерции враща­ющихся масс привода и чем меньше первая производная/= dT/d(a, называемая жесткостью механической характеристики привода. Ха­рактеристики с высокими значениями этой величины называют жесткими, а с низкими значениями — мягкими. Степень жест­кости механической характеристики определяется, прежде всего, типом двигателя. Жесткость/может быть понижена за счет вклю­чения в состав привода дополнительных устройств, в частности — гидротрансформатора (см. гл. 5).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Презентация по технологии на тему «Трансмиссия: Электрическая, гидравлическая и пневматическая»

Описание презентации по отдельным слайдам:

ТЕМА УРОКА: Трансмиссия: электрическая, гидравлическая, пневматическая 6 класс

Трансмиссия- позволяет изменять скорость и направление движения рабочего органа По способу передачи энергии от мотора к рабочему органу трансмиссии делятся на механические, электрические, гидравлические и пневматические.

Любая машина состоит из 3 основных частей. Двигатель. Передаточный механизм. 3.Исполнительный механизм. Вспомни!

Электрическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью электричества. Схема электрической трансмиссии 1.Двигатель 2.Гениратор 3.Электродвигатель

В электрической трансмиссии двигатель технической системы передаёт вырабатываемую им механическую энергию электрическому генератору. От генератора электрическая энергия по проводам направляется к электрическому двигателю, который соединен с рабочим органом. Преимуществ у электрической трансмиссии много. Взять хотя бы для примера характеристики электромотора, идеальные для автомобиля. Он выдаёт максимальную мощность на любых оборотах. Как следствие, чем ниже обороты, тем больше крутящий момент. Максимума он достигает при оборотах равных нулю. Именно поэтому тепловозы могут сдвинуть с места состав массой многие тысячи тонн. Электромотор не надо запускать и заставлять его работать на холостом ходу. Он всегда готов к работе. Становятся не нужны такие сложные и дорогостоящие агрегаты, как коробка передач или вариатор.

Гидравлическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью жидкости.

Гидротранмиссию также называют гидравлической передачей. Как правило в гидравлической трансмиссии происходит передача энергии посредством жидкости от насоса к гидромотору. Гидростатические трансмиссии используют в машинах и механизмах, где необходимо реализовать передачу больших мощностей, создать высокий момент на выходном валу, осуществлять бесступенчатое регулирование скорости. Гидростатические трансмиссии широко применяются в мобильной, дорожно-строительной технике, экскаваторах бульдозерах, на железнодорожном транспорте — в тепловозах и путевых машинах.

Пневматическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью сжатого газа.

Пневматический привод содержит элементы, аналогичные элементам гидравлического привода. От первичного двигателя механическая энергия с помощью ремённой передачи передаётся на компрессор. Компрессор сжимает воздух и создаёт в баке повышенное давление. Из бака воздух под давлением передаётся по шлангам к двигателю.

ПОДУМАЙ: Почему в огромных грузовиках, работающих в карьерах (местах добычи песка, руды) устанавливают не механическую, а электрическую трансмиссию?

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ Технология. 6 класс: учеб. для общеобразоват. организации / (В.М. Казакевич и др.); под ред. В.М. Казакевича.-М. : Просвещение, 2019.-176 с. : ил.-ISBN 978-5-09-071667-3 ССЫЛКИ НА ИСТОЧНИКИ Графические изображения взяты из поисковой системы яндекс

СПАСИБО ЗА УРОК!

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

География: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Педагогика и методика преподавания географии в условиях реализации ФГОС

Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей

Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

• Все материалы
• Статьи
• Научные работы
• Видеоуроки
• Презентации
• Конспекты
• Тесты
• Рабочие программы
• Другие методич. материалы

• Шанина Наталья БорисовнаНаписать 1798 11.11.2020

Номер материала: ДБ-1481261

• География
• Презентации

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

11.11.2020 0

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Екатерина Костылева из Тюменской области стала учителем года России – 2021

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения не планирует массово закрывать школы из-за коронавируса

Время чтения: 1 минута

На «Госуслугах» пройдет эксперимент по размещению документов об образовании

Время чтения: 2 минуты

С кем чаще работают школьные психологи

Время чтения: 3 минуты

Все призеры конкурса «Учитель года России» станут советниками министра просвещения

Время чтения: 1 минута

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Разработка урока по технологии с использованием метода обучения «Перевернутый класс» Тема; «Механическая трансмиссия в технических системах» (6-й класс)
план-конспект урока по технологии (6 класс)

В конспекте отражена работа на уроке технологии в 6 классе с использованием метода обучения «Перевернутый класс».

Тема урока: « Механическая трансмиссия в технических системах »

Используемый учебник — Технология. 6 класс: учебник для общеобразовательных организаций под. ред. В.М.Казакевича. – М.: Просвещение, 2020

Используемая платформа- https://resh.edu.ru (Российская Электронная Школа)

Скачать:

Вложение	Размер
mehanicheskaya_transmissiya_v_tehnicheskih_sistemah_6-y_klassrazrabotka_uroka_s_primeneniem_tehnologii_perevernutyy_klass.docx	36.56 КБ

Предварительный просмотр:

Разработка урока по технологии с использованием метода

обучения «Перевернутый класс»

« Механическая трансмиссия в технических системах » (6-й класс)

Цель урока: сформировать представление об основных механических трансмиссиях в технических системах

Образовательные: закрепить знания об основных механических трансмиссиях в технических системах; изучить устройства и схемы работы некоторых из передаточных механизмов; изучить работу редуктора и научиться рассчитывать передаточное отношение на примере ручной дрели ; показать разнообразие применения механическая трансмиссиях в различных машинах .

Развивающие: развивать познавательный интерес, логическое мышление, внимание, навыки самоконтроля, творческие способности, умения делать выводы и применять информационные технологии для решения задач.

Воспитательные : воспитывать трудолюбие, аккуратность при выполнении заданий; прививать интерес к технологии и другим смежным предметам; воспитание информационной культуры и умения работать в группах.

Тип урока: систематизация и отработка знаний по теме.

Методы проведения урока: «перевернутый класс», коллективная, индивидуальная, групповая.

Предварительное домашнее задание:

Ссылка на ресурс

Посмотрите видеоролик, запишите в тетрадь названия трансмиссий, о которых говорится в этом сюжете

Запишите определения в тетрадь ( Передаточный механизм (трансмиссия);

1. Создание проблемной ситуации.Организационный момент. 3 минуты

Здравствуйте ребята! Дома вы просмотрели видеоматериал по теме « Механическая трансмиссия в технических системах », а сегодня мы с вами будем учиться применять полученные знания на практике. Для этого вам придется разбиться на команды Технических Специалистов. Чтобы это процесс прошёл быстро, надо просто ученикам, сидящим за первой партой, повернуться лицом к ученикам, сидящим за второй и сдвинуть парты. Так же поступим и с остальными. На стол каждой команде я поставлю табличку с названием: «ТС-1», «ТС-2», «ТС-3», «ТС-4». Можно пользоваться учебниками, что я вам предоставила.

2. Актуализация. 2 минуты

Каждая команда должна совместными усилиями заполнить в предложенной таблице строки с № 2 по № 9. Образец заполнения представлен под №1. За каждую заполненную ячейку команда получает 10 баллов и дополнительно 5 баллов, если приведен более чем один пример в столбце «Где применяется» . За скорость работы тоже добавляются баллы: 15 – если вы первыми досрочно завершили работу, 10 – если вторыми, 5 – если третьими, 0- всем последующим. Время для работы – 15 минут.

Изменения в движении

Возвратно-поступательное во вращательное

Двигатель внутреннего сгорания

Меняется скорость движения

3. Работа в командах. 15 минут.

• На столах стоят таблички с названиями команд;

• для каждой команды размещен раздаточный материал — таблицы для заполнения по одной на каждого обучающегося плюс одна «командная»

• команды начинают работу по сигналу. Отсчет времени ведется автоматически и через smart панель; по истечению времени система выдает сигнал (звонок), при котором все команды должны закончить работу. Для автоматического отсчета времени можно использовать любой онлайн сервис (например, https://classroomscreen.com/ таймер ( https://app.classroomscreen.com/wv1/e0e63be5-d4e1-4b2e-8358-9fce366a60ff) )
• После выполнения работы команды сдают свою заполненную работу учителю;
• Перерыв на выполнение зрительной гимнастики;

4. Подведение итогов. 10 минут

• Учитель раздаёт заполненные таблицы для совместной проверки. Например, таблица команды «ТС -1» идёт на проверку в команду «ТС -2», «ТС -2» — в «ТС -3», «ТС – 3» в «ТС – 4», «ТС – 4» в «ТС – 1». На экран проектора выводится информация с верными ответами. Команды при помощи простого карандаша исправляют неверные записи. Но предварительно зачитываются все версии и обсуждаются, т.к. могут быть даны верные примеры, отличающиеся, от предложенных учителем;
• Одновременно каждый ученик заполняет верные ответы в свою таблицу и после приклеивает её в тетрадь.
• По окончанию работы объявляются победители.

5. Практическая работа. 10 минут.

Учитель обращает внимание, что некоторые передачи применяют для изменения скорости движения. Для этого используют специальные устройства – редукторы. Наверное, все представляют, как выглядит механизм часов. Чтобы рассчитать скорость вращения каждой из стрелок – часовой, минутной, секундной, надо знать передаточное отношение каждой пары шестерёнок. Сейчас мы с вами займемся таким расчётом.

В учебнике на странице 62. Представлена формула расчёта передаточного отношения. Запишите её.

U = n вх /n вых = z вых / zвх =d вых /d вх

При передаточном отношении больше единицы имеем редуктор (замедление скорости, но увеличение мощности ), при передаточном отношении меньше единицы – мультипликатор (происходит увеличение скорости вращения). В подавляющем большинстве случаев механизмы являются редукторами. Их назначение – уменьшать частоту вращения двигателя до той, которая необходима для нормальной работы исполнительного органа машины. В ручной дрели – коническая зубчатая передача. Я сейчас сделаю ручкой дрели 6 полных оборотов. Подсчитайте, сколько оборотов сделает патрон, в котором мы закрепляем сверло. (Дети считают – 12). Т.е. скорость вращения увеличилась в два раза. Передаточное отношение 0,5, т.е. меньше единицы.

6. Подведение итогов урока, рефлексия.

Учитель организует опрос всех учеников по основной деятельности (Что делали? Что понравилось? Чему научились? Что удивило?)

Учитель акцентирует внимание на то, как была организована работа в каждой группе, какая из команд и как оптимизировала свою деятельность (был командир, регулирующий роли; члены команды самостоятельно решали, что будут делать, но при этом договорились, чтобы поиск информации не дублировался; один человек сразу заполнял общую таблицу, а все остальные диктовали; каждый член команды, найдя нужную информацию, сразу записывал её в общую таблицу; не тратили время на поиски в учебниках, если информация была известна всем, например, про цепную передачу в велосипеде)

Каждому ученику предлагается разместить на общей таблице команды смайлики настроения.

5. Домашнее задание

Допишите таблицу информацией о трёх немеханических трансмиссий, о которых говорилось в сюжете.

Необходимое оснащение и дидактические материалы:

• Компьютер/ноутбук для учителя с выходом в Интернет.
• Мультимедийный проектор
• Смартфоны (планшеты) — один на команду с выходом в Интернет.
• Технология. 6 класс: учебник для общеобразовательных организаций под. ред. В.М.Казакевича. – М.: Просвещение, 2020
• Технология. Индустриальные технологии: 5 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / А.Т. Тищенко, В.Д. Симоненко. — М.: Вентана-Граф, 2016.
• Технология. Индустриальные технологии: 6 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / А.Т. Тищенко, В.Д. Симоненко. — М.: Вентана-Граф, 2016.
• Презентация «Заполняем таблицу « Механическая трансмиссия в технических системах»
• Таблица на листах для классной работы
• Таблички с названиями команд

§ 13. Элементы машиноведения. Составные части машин

Вы уже знаете из 5 класса, что машина — это устройство, предназначенное для выполнения какой-либо работы путём преобразования одного вида энергии в другой. Важнейшая особенность каждой машины — наличие трёх основных частей: двигателя, передаточного механизма и рабочего (исполнительного) органа.

Например, в автомобиле есть двигатель внутреннего сгорания, в котором энергия топлива превращается в энергию движения. Рабочими органами являются ведущие колёса автомобиля, а между двигателем и колёсами расположены передаточные механизмы.

Для управления работой любой машины существуют устройства управления: рычаги, педали, кнопки. Некоторыми машинами управляют автоматические устройства, сигналы которым поступают с компьютера.

В 5 классе вы изучали некоторые механизмы передачи движения — винтовой и фрикционный механизмы, а также ремённую передачу. Мы рассмотрим ещё несколько механизмов передачи движения, являющихся составными частями машин: цепной, зубчатый, реечный (табл. 9).

Таблица 9

Виды механизмов (передач)

Цепной механизм передачи движения имеется у велосипеда. Он состоит из цепи и двух звёздочек.

Зубчатый механизм (зубчатая передача) есть у ручной дрели. Механизм состоит из двух зубчатых колёс, которые вращаются в разных направлениях. Меньшее из двух находящихся в зацеплении колёс называют шестернёй. Зубчатые колёса могут быть цилиндрическими или коническими (как у дрели).

В реечном механьише при вращении зубчатого колеса 1 рейка 2 перемещается поступательно, и наоборот, при поступательном движении рейки 2 колесо 1 вращается. Например, в настольном сверлильном станке при повороте рукоятки подачи (с закреплённым на ней зубчатым колесом) шпиндель со сверлом (связанный с рейкой) движется поступательно.

В механизме, состоящем из двух звеньев (зубчатых колёс, звёздочек и др.), одно звено является ведущим, а другое ведомым. Ведущее звено передаёт движение ведомому звену. Например, звёздочка цепной передачи велосипеда, которую вы вращаете педалями, является ведущей, а звёздочка, которая закреплена на оси заднего колеса, ведомой.

Отношение диаметра ведомого колеса к диаметру ведущего называют передаточным отношением i:

где D₁ — диаметр ведущего колеса;

D₂ — диаметр ведомого колеса.

Шестерни зубчатой передачи, звёздочки цепной передачи, шкивы ремённой передачи обычно насаживают на валы. Для их надёжного закрепления на валу и передачи вращательного движения применяют шпоночное соединение (рис. 57, а). В шпоночном соединении в валу вырезают шпоночный паз, в который помещают шпонку — небольшой металлический брусок. Возвышающаяся над поверхностью вала часть шпонки входит в паз, прорезанный в шестерне, шкиве или звёздочке, и таким образом соединяет их с валом. Шпоночное соединение применяется, например, в соединении вала электродвигателя со шкивом ремённой передачи токарного станка для обработки древесины.

Рис. 57. Соединение шестерни с валом: а — шпоночное: 1 — вал: 2 — шпонка: 3 — шестерня: 4 — шпоночный паз; 6 — шлицевое: 1 — шлицевой вал: 2 — шлицы; 3 — шестерня

Иногда необходимо, чтобы зубчатое колесо могло не только передавать вращательное движение, но и перемещаться вдоль вала. В этом случае применяют шлицевое соединение (рис. 57, б). Для такого соединения на поверхности вала прорезают продольные канавки. В результате этого на валу образуются выступы — шлицы. А в отверстии колеса прорезают продольные пазы, в которые эти шлицы входят. Шлицевое соединение применяется, например, в шпинделе настольного сверлильного станка.

Практическая работа № 13

Изучение составных частей машин

1. Ознакомьтесь с механизмами, имеющимися в школьной учебной мастерской. Запишите в рабочую тетрадь их названия и назначение.
2. Замерьте диаметры зубчатых колёс ручной дрели и определите передаточное отношение этой зубчатой передачи.

Выполните поиск в Интернете, какие ещё механизмы, кроме имеющихся в мастерской, применяются в современных машинах. Расскажите о них на следующем уроке.

Новые слова и понятия

Основные части машин: двигатель, передаточный механизм, рабочий (исполнительный) орган; механизмы: цепной, зубчатый (зубчатая передача), реечный; шпонка, шлиц.

Силовая передача

Силовая передача, или трансмиссия, это механизм, предназначенный для передачи энергии от двигателя к рабочему механизму или машине с одновременным преобразованием усилий (вращающих моментов) и скоростей (угловых скоростей вращения).

Рабочими механизмами на путевой машине являются рабочие органы, механизмы передвижения (для самоходных машин), вспомогательные механизмы. Современная путевая машина является комбинированной, поэтому содержит трансмиссии разного вида.

Привод, включающий двигатель, трансмиссию и систему управления, бывает индивидуальным, групповым и многодвигательным.

При индивидуальном приводе каждый механизм имеет собственный двигатель и трансмиссию; групповой привод характеризуется одним двигателем и сложной трансмиссией, передающей энергию к нескольким рабочим механизмам, и, наконец, многодвигательный привод включает несколько двигателей для привода одного механизма.

В конструкциях путевых машин представлены все виды приводов.

На путевых машинах применяются механические, гидравлические (объемные и гидродинамические), электрические и пневматические трансмиссии. Механическая трансмиссия включает в себя устройства для передачи усилий и моментов, а также устройства для преобразования вращательного в поступательное движение.

Крутящие моменты передаются через зубчатые, червячные, цепные и ременные силовые передачи, а преобразование вида движения осуществляется, в основном винтовыми и реечными передачами. В сложных силовых передачах эти структурные элементы сочетаются, образуя единую систему.

Элементы трансмиссии могут быть закрытыми, когда они помещены в корпус с масляной ванной (картер).

Смазка осуществляется либо путем разбрызгивания масла при работе с образованием тумана, либо принудительно специальной смазочной системой, если скорость вращения элементов недостаточна для образования масляного тумана.

Открытые элементы трансмиссии находятся вне корпуса и поэтому должны смазываться консистентной смазкой. Для открытой силовой передачи характерен абразивный износ элементов, а для закрытой – контактно-усталостный износ.

Закрытая силовая передача обеспечивает лучшие условия работы элементам, позволяет при прочих равных условиях, передать большую мощность.

Открытая силовая передача дает возможность в эксплуатации наблюдать за состоянием элементов без трудоемкой переборки.

Основной характеристикой силовой передачи крутящего момента является передаточное число:

где ωвх, ωвых– угловые скорости вращения входного и выходного валов, рад/с. Для многоступенчатой передачи, которая, как правило, структурирована по последовательной схеме, общее передаточное число равно произведению передаточных чисел составляющих зубчатых пар:

Закрытая зубчатая силовая передача, которая дает возможность производить ступенчато изменения угловой скорости вращения выходного вала ωвых при неизменной скорости входного вала ωвх, называется коробкой перемены передач, или коробкой скоростей (в отличие от редуктора – замедляющей передачи или мультипликатора – ускоряющей передачи).

На путевых машинах (ВПР, ДСП, ПБ, моторно-рельсовый транспорт) в основном применяются коробки перемены передач автомобильного типа с переключением передач (включая задний ход) через зубчатые муфты с коническими фрикционными синхронизаторами, обеспечивающими плавное выравнивание угловых скоростей элементов муфт перед их включением.

На путевых машинах передачи заднего хода блокируются от включения, т.к. изменение направления движения (реверсирование) производится в других элементах общей силовой передачи машины. Увеличение скорости движения при включенной передаче производится путем увеличения подачи топлива.

При приближении угловой скорости вращения вала дизеля к номинальному значению исчерпывается возможность дальнейшего разгона. В этом случае необходимо переключать коробку перемены передач на следующую ступень.

При переключении передачи муфта сцепления дизеля отключается и уменьшается подача топлива для уменьшения угловой скорости его вала. Одновременно производится включение следующей передачи, после чего опять включается муфта сцепления.

Дальнейшее наращивание скорости движения также производится увеличением подачи топлива. Устойчивая работа дизеля гарантирована при снижении угловой скорости вращения вала в пределах 40 % от номинального значения и соблюдения отношения передаточных чисел последующей и предыдущей передачи 1,4 пределах диапазона передач.

На путевых машинах, оснащенных объемным гидроприводом, механическая силовая передача в рабочем режиме используется для привода насосов. Для этого она содержит дополнительные устройства – коробки отбора мощности с блокировочными механизмами, исключающими включение насосов в транспортном режиме движения самоходной машины.

Зубчатые передачи обладают самым высоким КПД, поэтому широко используются в энергонасыщенных приводах путевых машин, обеспечивая экономически оправданный расход топлива.

Вместе с тем, для фиксирования приводимого рабочего органа требуется использование дополнительных тормозных устройств. Если во время работы машины не требуется постоянная работа привода, включения производятся кратковременно, то оправданным является применение червячных редукторов и винтовых передач.

Если КПД таких механизмов менее 0,5, то они обладают свойством самоторможения, т.е. свойством фиксировать приводимый рабочий орган под нагрузкой. Область применения червячных редукторов с винтовыми передачами сокращается ввиду дефицитности бронзы, из которой изготавливаются червячные колеса.

Вновь выпускаемые путевые машины для перемещения и фиксации рабочих органов под нагрузкой используют в основном гидропривод, реже пневмопривод со стопорными устройствами.

В случаях, когда угловая скорость вращения элементов рабочего органа относительно небольшая, при расположении привода в стесненных габаритных условиях, используются передачи со втулочно-роликовыми цепями (привод роторов-питателей и напольных пластинчатых транспортеров снегоуборочных машин).

Для привода вспомогательных механизмов малой и средней мощности до 10 – 15 кВт (компрессоры, генераторы систем автоматики и освещения) используются клиноременные передачи.

Пневматический привод

Пневматический привод (пневмопривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха. Обязательными элементами пневмопривода являются компрессор (генератор пневматической энергии) и пневмодвигатель.

Пневмопривод, подобно гидроприводу, представляет собой своего рода «пневматическую вставку» между приводным двигателем и нагрузкой (машиной или механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, ремённая передача, кривошипно-шатунный механизм и т. д.).

Основное назначение пневмопривода, как и механической передачи, — преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

В общих чертах, передача энергии в пневмоприводе происходит следующим образом:

1. Приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал компрессора, который сообщает энергию рабочему газу.
2. Рабочий газ после специальной подготовки по пневмолиниям через регулирующую аппаратуру поступает в пневмодвигатель, где пневматическая энергия преобразуется в механическую.
3. После этого рабочий газ выбрасывается в окружающую среду, в отличие от гидропривода, в котором рабочая жидкость по гидролиниям возвращается либо в гидробак, либо непосредственно к насосу.

В зависимости от характера движения выходного звена пневмодвигателя (вала пневмомотора или штока пневмоцилиндра), и соответственно, характера движения рабочего органа пневмопривод может быть вращательным или поступательным. Пневмоприводы с поступательным движением получили наибольшее распространение в технике.

Содержание

Пневмоприводы с поступательным движением

По характеру воздействия на рабочий орган пневмоприводы с поступательным движением бывают:

• двухпозиционные, перемещающие рабочий орган между двумя крайними положениями;
• многопозиционные, перемещающие рабочий орган в различные положения.

По принципу действия пневматические приводы с поступательным движением бывают:

• одностороннего действия, возврат привода в исходное положение осуществляется механической пружиной;
• двухстороннего действия, перемещающие рабочий орган привода осуществляется сжатым воздухом.

По конструктивному исполнению пневмоприводы с поступательным движением делятся на:

• поршневые, представляющие собой цилиндр, в котором под воздействием сжатого воздуха либо пружины перемещается поршень (возможны два варианта исполнения: в односторонних поршневых пневмоприводах рабочий ход осуществляется за счёт сжатого воздуха, а холостой за счёт пружины; в двухсторонних — и рабочий, и холостой ходы осуществляются за счёт сжатого воздуха);
• мембранные, представляющие собой герметичную камеру, разделённую мембраной на две полости; в данном случае цилиндр соединён с жёстким центром мембраны, на всю площадь которой и производит действие сжатый воздух (также, как и поршневые, выполняются в двух видах — одно- либо двухстороннем).
• Сильфонные применяются реже. Практически всегда одностороннего действия: усилие возврата может создаваться как упругостью самого сильфон, так и с использованием дополнительной пружины.

В особых случаях (когда требуется повышенное быстродействие) применяют специальный тип пневмоприводов — вибрационный пневмопривод релейного типа.

Одно из применений пневматических приводов является использование их в качестве силовых приводов на пневматических тренажерах.

Принцип действия пневматических машин

Многие пневматические машины имеют свои конструктивные аналоги среди объёмных гидравлических машин. В частности, широко применяются аксиально-поршневые пневмомоторы и компрессоры, шестерённые и пластинчатые пневмомоторы, пневмоцилиндры…

Типовая схема пневмопривода

Воздух в пневмосистему поступает через воздухозаборник.

Фильтр осуществляет очистку воздуха в целях предупреждения повреждения элементов привода и уменьшения их износа.

Компрессор осуществляет сжатие воздуха.

Поскольку, согласно закону Шарля, сжатый в компрессоре воздух имеет высокую температуру, то перед подачей воздуха потребителям (как правило, пневмодвигателям) воздух охлаждают в теплообменнике (в холодильнике).

Чтобы предотвратить обледенение пневмодвигателей вследствие расширения в них воздуха, а также для уменьшения корозии деталей, в пневмосистеме устанавливают влагоотделитель.

Воздухосборник служит для создания запаса сжатого воздуха, а также для сглаживания пульсаций давления в пневмосистеме. Эти пульсации обусловлены принципом работы объёмных компрессоров (например, поршневых), подающих воздух в систему порциями.

В маслораспылителе в сжатый воздух добавляется смазка, благодаря чему уменьшается трение между подвижными деталями пневмопривода и предотвращает их заклинивание.

В пневмоприводе обязательно устанавливается редукционный клапан, обеспечивающий подачу к пневмодвигателям сжатого воздуха при постоянном давлении.

Распределитель управляет движением выходных звеньев пневмодвигателя.

В пневмодвигателе (пневмомоторе или пневмоцилиндре) энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую энергию.