ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Машины и их основные элементы (стр. 1 из 2)

В строительстве применяются различные машины и механизмы, предназначенные для повышения производительности труда и облегчения труда людей. В состав механизмов входит множество тел, часть из которых совершает движения. Закономерность движения определяется связями этих тел друг с другом. Так, подвижная губка слесарных тисков будет двигаться вполне определенно-поступательно при вращении рукоятки.

Механизм — это система тел, связанных между собой и предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в движения других тел. Тела, образующие механизм, называются звеньями.

Звенья в свою очередь могут состоять из нескольких отдельных тел, жестко соединенных между собой. Такие тела называют деталями.

В каждом механизме обязательно есть неподвижное звено, которое называют стойкой или станиной. Звено, движение которому сообщается извне, называют ведущим, а звено, которому движение передается,— ведомым. В слесарных тисках, например, корпус с неподвижной губкой образует неподвижное звено, ведущим звеном является рукоятка, а ведомым — подвижная губка.

Подвижное соединение двух звеньев называют кинематической парой. В зависимости от характера движения пары бывают вращательные и.поступательные. Если механизм имеет более двух звеньев, то его можно разбить на несколько пар. Систему звеньев, образующих между собой кинематические пары, называют кинематической цепью.

На чертежах для указания пути передачи движения от ведущего звена к ведомому, а также для возможности изучения движения зиеньев механизма вместо конструктивного изображения кинематических пар и звеньев механизма вводят их условные изображения в виде схем. Схема, на которой в условных обозначениях показаны звенья и пары, называется кинематической схемой механизма.

Па рис. 1.1, а в качестве примера представлена конструктивная схема механизма двигателя внутреннего сгорания, а на рис. 1.1, б — его кинематическая схема. Механизм имеет четыре звена: поршень У, неподвижный цилиндр 2, шатун 3 и кривошип 4, образующих кинематическую цепь, состоящую из одной поступательной пары: стойка (неподвижный цилиндр) — ползун, и трех вращательах пар — ползун — шатун, шатун — кривошип, кршюшип — гойка.

Механизмы чаще всего являются составными частями машин. Машина — это устройство, выполняющее механические движе-ия для преобразования энергии или для выполнения полезной аботы.

По характеру выполняемых работ машины можно разделить на ве основные группы: энергетические и рабочие.

Рис. 1.1. Схема механизма двигателя внутреннего сгорания

Энергетические машины служат для преобразования любого вида энергии в механическую работу и наоборот. Например, двигатель внутреннего сгорания превращает химическую энергию топлива в механическую энергию вращающегося вала, а в электрогенераторе механическая энергия превращается в электрическую.

Рабочие машины делятся на технологические и транспортные. Технологические машины преобразуют материал. К ним, например, относятся машины для земляных работ, камнедробилки и многие другие.

Транспортные машины — автомобили, насосы, транспортеры и другие — используются для перемещения материалов, не изменяя их форму и свойства.

Рабочая машина приводится в движение энергетической машиной. Движение от нее передается рабочему органу, который непосредственно воздействует на обрабатываемый материал. При этом рабочий орган может соединяться непосредственно с двигателем или через передаточный механизм.

Механические передачи

Механической передачей называется механизм, служащий для преобразования скорости движения и момента двигателя при передаче его рабочему органу машины.

Различают передачи, осуществляемые силами трения,— ременные, фрикционные, и передачи, основанные на использовании зацепления,— цепные, зубчатые и червячные.

В каждой передаче различают два вала: ведущий и ведомый; Ведущий вал приводит во вращение ведомый. Основными характеристиками передачи являются мощность на ведущем Л/\ и на ведомом N2 валах, быстроходность, определяемая частотой вращения ведущего щ и ведомого п2валов.

Передачу характеризуют также передаточное число

i и коэффициент полезного действия (КПД) г\.

Для определения вращающего момента (Мв), действующего на валах, пользуются формулой: Мв = 9550 N/n, Н-м, где N— в кВт, п — в об/мин.

В строительных машинах чаще всего применяются передачи при i>l. При передаче мощности с ведущего вала на ведомый они уменьшают частоту вращения и одновременно увеличивают вращающий момент.

Ременная передача состоит из двух шкивов, жестко закрепленных на валах, и бесконечного ремня, надетого на шкивы с начальным натяжением. Движение с ведущего шкива на ведомый передается за счет сил трения, возникающих между шкивами и ремнем.

В строительных машинах наиболее распространены клиноре-менные передачи. Клиновые ремни изготавливают хлопчатобумажными прорезиненными в виде замкнутой бесконечной ленты семи различных типов: О, А, Б, В, Г, Д, Е, которые отличаются размерами поперечного сечения.

Передаточное число ременной передачи определяется по приближенной формуле

Ременные передачи применяются преимущественно для передачи вращения между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии.

Фрикционная передача представляет собой два катка, сестко посаженных на валах и прижатых друг к другу некоторой илой. Передача движения осуществляется силами трения по по-1ерхности прижатия катков.

Зубчатая передача состоит из пары зубчатых колес, кестко соединенных с валами. Зубья одного колеса входят во впа-шны другого. При вращении ведущего колеса зубья его перекаты-»даются по зубьям ведомого, воздействуют на него и приводят во вращение.

Рис. 1.4. Схема зубчатой передачи:

I—шаг зацепления; h— высота зуба; h' — высота головки зуба; h» — высота ножки зуба; ЙЦ2) — диаметр делительной окружности; dn^) —диаметр окружности впадин; d . —диаметр окружности выступов

Передаточное число зубчатой передачи

где 21(z2 — число зубьев соответственно ведущего и ведомого колес.

Толщина зуба и ширина впадины, измеренные по дуге окружности, не являются постоянными. У основания зуба его толщина максимальна, а ширина впадины — минимальна, у вершины зубьев— наоборот . Окружность, по которой толщина зуба равна ширине впадины, называется начальной. При нарезке зубьев нормального зацепления эту окружность используют для настройки станка. По этой причине ее также называют делительной.

Зубчатые передачи характеризуются шагом t и модулем m = tjn.

Шагом зубчатого зацепления называют расстояние между одноименными профилями (правым и левым) двух соседних зубьев, измеренное по дуге начальной окружности .

Модуль зубчатого зацепления m измеряется в миллиметрах. Значения модулей стандартизованы. Все размеры зубчатого колеса принято выражать в долях модуля.

В зависимости от формы колес зубчатые передачи бывают цилиндрические и конические , в зависимости от расположения зубьев — прямозубые , косозубые и шевронные (угловые) .

Зубчатые передачи наиболее распространены, так как обеспечивают постоянное передаточное число, высокий КПД, возможность передачи больших усилий, имеют малые габариты. К недостаткам передач относятся сложность изготовления и небольшое межосевое расстояние.

Червячную передачу образуют червяк и червячное колесо. Червяк — это винт с трапецеидальной резьбой. Он бывает однозаходный и многозаходный. Червячное колесо — цилиндрическое колесо, снабженное косыми зубьями, имеющими впадину на середине обода. Движение в червячной передаче осуществляется от червяка к колесу.

Передаточное число червячной передачи определяется как отношение числа зубьев колеса zK к числу заходов червяка z4:

Главные достоинства червячной передачи — возможность полу-ения больших передаточных чисел (до 200), плавность в работе бесшумность. Червячные передачи с небольшим числом заходов червяка обладают свойством самоторможения, т. е. вращение от червячного колеса не может передаваться червяку. Это свойство часто используют в подъемных механизмах небольшой грузоподъемности, например в червячных талях.

Они служат для понижения частоты вращения и увеличения вращающих моментов. В зависимости от числа зубчатых передач редукторы бывают одно-, двух- и трехступенчатые. Передаточное число редуктора равно произведению передаточных чисел каждой пары. В зависимости от формы колес они бывают цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические, червячные.

Цепные передачи состоят из ведущей и ведомой звездочек, охватываемых бесконечной цепью. Они применяются для передачи момента вращения между параллельными валами, находящимися на значительном расстоянии. В отличие от ременных цепные передачи могут передавать значительно большую мощность.

Машины и их основные элементы

План Машины и их основные элементы Плоская система сил Кручение Список использованной литературы 1. Машины и их основные элементы Основные сведения о машинах и механизмах В строительстве применяются различные машины и механизмы, предназначенные для повышения производительности труда и облегчения труда людей. В состав механизмов входит множество тел, часть из которых совершает движения. Закономерность движения определяется связями этих тел друг с другом. Так, подвижная губка слесарных тисков будет двигаться вполне определенно-поступательно при вращении рукоятки. Механизм — это система тел, связанных между собой и предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в движения других тел. Тела, образующие механизм, называются звеньями. Звенья в свою очередь могут состоять из нескольких отдельных тел, жестко соединенных между собой. Такие тела называют деталями. В каждом механизме обязательно есть неподвижное звено, которое называют стойкой или станиной. Звено, движение которому сообщается извне, называют ведущим, а звено, которому движение передается,— ведомым. В слесарных тисках, например, корпус с неподвижной губкой образует неподвижное звено, ведущим звеном является рукоятка, а ведомым — подвижная губка. Подвижное соединение двух звеньев называют кинематической парой. В зависимости от характера движения пары бывают вращательные и.поступательные. Если механизм имеет более двух звеньев, то его можно разбить на несколько пар. Систему звеньев, образующих между собой кинематические пары, называют кинематической цепью. На чертежах для указания пути передачи движения от ведущего звена к ведомому, а также для возможности изучения движения зиеньев механизма вместо конструктивного изображения кинематических пар и звеньев механизма вводят их условные изображения в виде схем. Схема, на которой в условных обозначениях показаны звенья и пары, называется кинематической схемой механизма. Па рис. 1.1, а в качестве примера представлена конструктивная схема механизма двигателя внутреннего сгорания, а на рис. 1.1, б — его кинематическая схема. Механизм имеет четыре звена: поршень У,

Основные элементы конструкции | Проектирование электрических машин переменного тока

Страница 3 из 40

Преобразование механической энергии в электрическую осуществляется в генераторах путем использования явления электромагнитной индукции — возникновения э. д. с. в проводнике, движущемся относительно магнитного поля или находящемся в переменном магнитном поле. Преобразование электрической энергии в механическую осуществляется в двигателях путем использования взаимодействия тока и магнитного поля, в частности явления электромагнитного вращения проводника, помещенного в магнитное поле.

Следовательно, для преобразования энергии в электрических машинах нужны проводники (обмотки), которые могут перемещаться относительно магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами или электромагнитами. Имеются конструкции, в которых изменение магнитного поля осуществляется не путем его перемещения относительно обмоток, а путем изменения магнитного сопротивления вращающихся сердечников.
Магнитные цепи электрических машин в большинстве случаев изготовлены из стали, магнитное сопротивление которой значительно ниже, чем у других материалов.
Обмотки и сердечники электрических машин, в которых происходит преобразование энергии, принято называть активными частями в отличие от конструктивных частей, назначение которых — поддерживать или обеспечивать движение активных частей.


Часть машины, соединенную с сетью, источником питания или нагрузкой условно называют якорем, а систему электромагнитов (или постоянных магнитов), создающую магнитное поле— индуктором. В обмотке якоря протекает ток нагрузки, в обмотке индуктора — ток возбуждения. Во всех электрических машинах в обмотке якоря протекает переменный ток (в машинах постоянного тока он выпрямляется с помощью коллектора).
В обмотке возбуждения может протекать постоянный ток (в синхронных машинах и машинах постоянного тока) или переменный ток (в асинхронных, коллекторных машинах переменного тока, машинах двойного питания и т. п.).
Строго говоря, приведенное выше определение несколько условно, так как, например, в обмотке якоря асинхронной машины протекает, кроме тока нагрузки, и намагничивающий ток, т. е. ток возбуждения, потребляемый из сети. В обмотке же ротора асинхронной машины, не соединенной с сетью, протекает ток с частотой скольжения, пропорциональный нагрузке. Поэтому можно встретить термин «обмотка якоря» применительно к обмотке ротора асинхронного двигателя.

В машине двойного питания любая из двух обмоток может быть одновременно обмоткой якоря и обмоткой возбуждения в зависимости от режима работы машины.
Обмотки изготовляются из проводников (обычно медных), изолированных друг от друга и от сердечника машины. Проводники соединяются друг с другом согласно схеме обмотки. Короткозамкнутые обмотки могут не изолироваться от сердечника.
Сердечники могут пронизываться постоянным или переменным магнитным потоком, причем сердечники якорей всегда пронизываются переменным магнитным потоком и выполняются шихтованными из листовой электротехнической стали. Сердечники электромагнитов возбуждения постоянного тока могут изготовляться из массивной стали. Массивными могут быть и роторы асинхронных двигателей, так как частота поля в них относительно невелика.
С точки зрения электромагнитных процессов безразлично, что будет вращаться, индуктор или якорь. Обычно в крупных синхронных машинах вращается индуктор, так как подвод тока к нему при вращении проще из-за низкого напряжения, чем подвод тока к якорю, обычно выполняемому на высокое напряжение.

По этой же причине в роторах асинхронных машин располагаются короткозамкнутые обмотки, а не якорные, соединяемые с сетью.
Статор электрической машины обычного назначения, как и сердечник, имеет цилиндрическую форму.
Конструктивные элементы статора машины обеспечивают жесткость и крепление к фундаменту его сердечника, а в необходимых случаях — герметичность машины. Торцевые части статора — щиты или крестовины могут обеспечивать не только жесткость и герметичность корпуса, по и крепление подшипников, в которых вращается вал ротора.
В машинах относительно малых размеров конструктивные части статора — корпус или станина и щиты могут быть литыми, в машинах больших размеров такая конструкция технологически невыгодна: статоры больших машин изготовляются из стального проката путем сварки.
Механические нагрузки действующие на сердечник, корпус и торцевые элементы статора, вызываются их собственным весом, силами инерции, возникающими при ускорениях (если машина закреплена на подвижной части приводимого в движение механизма или средства транспорта), весом и силами инерции ротора, если он не опирается непосредственно на фундамент, силами, возникающими вследствие электромеханических процессов, небалансов, тепловых деформации и иных причин.
Воспринимая эти нагрузки, статор должен сохранить не только прочность, но и форму, вследствие чего размеры его конструктивных элементов определяются в основном требованиями жесткости. Обычно цилиндрическая часть статора крупной машины переменного тока состоит из обшивки, усиленной продольными ребрами и радиальными поясами жесткости. К этим ребрам крепится сердечник статора. Крайние торцевые пояса жесткости (фланцы) служат одновременно для присоединения торцевых элементов - щитов или крестовин. Статор снабжается конструктивными элементами для крепления его к фундаменту — лапами или опорными плитами и для переноса — рымами или проушинами.
Нагрузки от собственного веса в машинах с горизонтальным расположением вала деформируют статор в радиальном направлении. Эти усилия быстро увеличиваются с ростом диаметра, и в горизонтальных машинах с очень большим диаметром масса конструктивных элементов статора настолько возрастает, что становится более выгодным вертикальное расположение вала, при котором нагрузки от собственного веса деформируют статор в осевом направлении.
Это обстоятельство является одной из причин вертикального исполнения мощных тихоходных машин: гидрогенераторов, двигателей пропеллерных насосов и т. п.
Ротор электрической машины обычного исполнения также имеет цилиндрическую форму. Его конструктивные элементы — вал и втулка (или втулка с остовом и ободом) обеспечивают вращение и крепление активных частей ротора — сердечника и обмотки (или полюсов). Сердечник ротора может быть одновременно и конструктивной частью — ободом, валом, а также играть роль маховика. Размеры ротора часто определяются именно назначением его элементов.
Ротор подвергается действию нагрузок главным образом от центробежных сил, небалансов и собственного веса. В быстроходных машинах — турбогенераторах и турбодвигателях ротор представляет собой одну массивную деталь, откованную из стали с высокими магнитными свойствами и большой прочностью. В тихоходных машинах ротор, как правило, состоит из нескольких узлов: вала, втулки, остова и обода, причем участком магнитной цепи является только обод, а прочие элементы имеют конструктивные функции.

В машинах с горизонтальной линией вала нагрузка вала и подшипников от веса ротора также резко возрастает с увеличением диаметра, что является одной из причин преимущественно вертикального исполнения весьма мощных тихоходных машин. Кроме того, размеры ротора должны быть такими, чтобы его любая критическая скорость не совпадала с рабочей скоростью вращения.
Ротор электрической машины вращается в подшипниках, закрепляемых на фундаменте или на торцевых элементах статора. В зависимости от расположения вала машины подшипники могут иметь различное назначение. Так, в машинах с горизонтальным расположением вала подшипники являются одновременно и опорными и направляющими: они должны выдерживать нагрузку от веса ротора и связанных с ним узлов, а также обеспечивать неизменность положения оси ротора при воздействии на него переменных нагрузок от механических или магнитных небалансов. Для восприятия осевых нагрузок, если они имеют место, устанавливаются упорные подшипники. В машинах с вертикальным расположением вала при большой осевой нагрузке от веса самого ротора и от соединенного с машиной механизма функции подшипников разделяются: осевую нагрузку, включая и вес ротора, воспринимает отдельный упорный подшипник, так называемый подпятник, а направляющие подшипники только обеспечивают неизменность положения оси вращения ротора.
При работе машины в ее обмотках и сердечниках выделяются потери (в виде тепла), которые должны быть отведены с помощью соответствующей системы охлаждения.
В машинах с относительно высоким тепловыделением, как правило, применяется система охлаждения воздухом, который с помощью вентиляторов, расположенных на роторе, продувается через машину. В ряде конструкций вентилятором является сам ротор, в некоторых случаях вентиляторы располагаются вне машины и имеют отдельный привод. Для увеличения поверхности теплоотдачи в сердечниках устраивают осевые или радиальные вентиляционные каналы. При радиальных каналах сердечник делится на пакеты, между которыми установлены распорки.
В машинах малой и средней мощности для охлаждения применяется окружающий воздух, в таких случаях имеет место разомкнутая система вентиляции. В крупных машинах, как правило, применяется замкнутая система вентиляции: одни и тот же объем воздуха продувается через машину, охлаждаясь па своем пути с помощью охладителей, в которых протекает более холодная вода. При замкнутой системе вентиляции возможно применение не только воздуха, но и водорода или гелия, обладающих большей теплоемкостью и меньшей плотностью. Все крупные турбогенераторы охлаждаются водородом.
В машинах с весьма высоким тепловыделением применяются непосредственные системы охлаждения, при которых газ охлаждает непосредственно проводники. В проводниках для этой цели делают каналы. За последнее десятилетне широкое применение получило непосредственное охлаждение обмоток водой, протекающей по каналам в проводниках. Вода имеет значительно более высокую теплоемкость, чем газы, и ее применение выгодно там, где отвод тепла требует значительных расходов газа.
Кроме системы охлаждения важным элементом конструкции синхронной машины (или машины двойного питания) является система возбуждения, состоящая из источника мощности — возбудителя, устройства теплоотвода и устройства регулирования возбуждения.
В качестве возбудителя синхронной машины может служить генератор постоянного тока или генератор переменною тока с выпрямителем, или трансформатор, также питающий выпрямители, или, наконец, отдельный агрегат.
Если источник питания получает энергию с пала двигателя (турбины агрегата или независимой турбины), а не от обмотки якоря или сети, то система возбуждении называется независимой, так как она может работать независимо от генератора или сети. В противном случае имеет место система самовозбуждения, для работы которой требуется источник напряжения (сам генератор или сеть). Система возбуждения без вращающихся машин называется статической.
Различают еще системы возбуждения по наличию или отсутствию щеточного контакта: в большинстве случаев обмотка возбуждения, расположенная на роторе, питается через контактные кольца и щетки (систему токоподвода). За последние годы появились бесщеточные системы, в которых якорь возбудителя переменного тока и выпрямители расположены на роторе машины и связаны непосредственно с обмоткой возбуждения.
Система возбуждения включает в себя регулятор, который обеспечивает постоянство напряжения машины путем изменения тока возбуждения при изменении нагрузки или осуществляет регулирование напряжения по заданному закону.

Каждая электрическая машина снабжается в определенном объеме (в зависимости от мощности) также устройствами автоматики, защиты и контроля, с помощью которых обеспечивается измерение и регистрация напряжений и токов, температур активных и конструктивных элементов, охлаждающего газа и воды, вибраций и других характеристик, а также автоматическое регулирование токов и напряжений в аварийных режимах (зашита), пуск и остановка машины. Эти устройства составляют предмет специальных курсов и в настоящей книге не рассматриваются.

Компания «Тойота Мотор Корпорэйшн» объявила основные элементы концепции «Новая глобальная архитектура Тойота» - Новости - О компании

27 марта 2013 года компания «Тойота Мотор Корпорэйшн» (Япония) озвучила детали концепции развития под названием «Новая глобальная архитектура Тойота». Эта концепция является важным шагом в реализации стратегической программы «Глобальное видение Тойота», озвученной в марте 2011 года президентом компании «Тойота Мотор Корпорэйшн» (Япония) Акио Тойода.

Впервые о планах по созданию нового подхода к разработке и дизайну автомобилей топ-менеджмент компании Тойота объявил весной 2012 года. Применение элементов «Новой глобальной архитектуры Тойота» позволит в среднесрочной перспективе оптимизировать затраты на производство и повысить привлекательность продуктовой линейки Toyota и Lexus для клиентов.

Для создания и продвижения еще более привлекательных автомобилей в компании будет создано новое автономное подразделение «Новая глобальная архитектура Тойота». Бизнес-единица «Новая глобальная архитектура Тойота» будет заниматься стратегическим планированием в области развития технологий (автомобили и компоненты).

Основные направления «Новой глобальной архитектуры Тойота»

  1. Создание более привлекательных продуктов

Планируется создать платформы, которые позволят усовершенствовать не только основные технические характеристики автомобилей, но и улучшить эргономические свойства и дизайн. Компания «Тойота Мотор Корпорэйшн» (Япония) переработает базовые элементы конструкции кузова, которые совместно с новыми платформами позволят создавать автомобили с более эмоциональным дизайном, низким центром тяжести, превосходной управляемостью и комфортом. Компания Тойота представит ряд новых платформ поэтапно, начиная с моделей, которые появятся в 2015 году.

Компания «Тойота Мотор Корпорэйшн» планирует внедрить новые трансмиссии и двигатели и постепенно выводить их на рынок. Новые двигатели и трансмиссии будут отличаться большей топливной эффективностью, высокой производительностью и снижением производственных издержек.

  1. Одновременная групповая разработка нескольких моделей

Унификация платформ обеспечит возможность одновременной групповой разработки нескольких моделей, что позволит увеличить число общих компонентов для автомобилей.

Первым этапом внедрения «Новой глобальной архитектуры Тойота» является определение линейки будущих продуктов и таких ключевых параметров автомобилей, как положение водителя в салоне и расположение двигателя и трансмиссии.

Групповая разработка подразумевает одновременное планирование нескольких моделей на основе заранее определенной архитектуры. При таком подходе общие компоненты могут быть адаптированы к разным моделям. Это позволяет повысить эффективность процесса разработки на 20−30% и инвестировать дополнительные средства в создание новых продуктов.

  1. Изменения в производственных процессах

Более простые в изготовлении компоненты будут созданы благодаря синергии поставщиков и подразделений компании Тойота, ответственных за закупки, разработку и производство автокомпонентов. Это позволит организовать непрерывный производственный процесс и обеспечить более высокое качество продукции.

  1. Глобальная стандартизация

До настоящего времени компоненты для автомобилей Toyota и Lexus разрабатывались исключительно в соответствии со спецификациями компании «Тойота Мотор Корпорэйшн». В дальнейшем компания Тойота будет придерживаться совместимости ряда узлов и агрегатов со стандартными компонентами, используемыми многими мировыми автопроизводителями.

  1. Новый процесс организации закупок компонентов у поставщиков

Использование общих компонентов в процессе групповой разработки моделей повысит эффективность организации процесса закупок.

Основные элементы, узлы и агрегаты легкового автомобиля

Основные элементы, узлы и агрегаты легкового автомобиля

Любой легковой автомобиль, независимо от производителя, марки и модели, состоит из трех основных частей: двигателя, шасси и кузова. В данном разделе мы подробно расскажем только о кузове, а на остальных элементах остановимся кратко, поскольку их более подробное описание приведено ниже, в соответствующих главах книги.

Двигатель — это источник механической энергии, которая приводит автомобиль в движение. Он преобразует тепловую энергию, образующуюся при сгорании топлива, в механическую, которая создает на валу двигателя крутящий момент, используемый для движения автомобиля. Как правило, двигатель располагается в передней части автомобиля, однако есть и исключения — например, тот же «Запорожец». Часть кузова, где находится двигатель, называется моторный отсек (рис. 1.12).

Шасси включает в себя три группы механизмов: трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления.

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, а также для изменения крутящего момента в зависимости от текущих условий движения автомобиля. Составными частями трансмиссии являются: коробка переключения передач, сцепление, карданная передача, главная передача, дифференциал, полуоси.

Знайте.

У переднеприводных автомобилей, а также у заднеприводных автомобилей, у которых двигатель установлен сзади, карданная передача отсутствует.

Коробка переключения передач предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса автомобиля, для езды задним ходом, а также для отключения двигателя от трансмиссии (точнее — от ведущих колес) при движении «накатом», а также во время длительной стоянки автомобиля.

Сцепление необходимо для кратковременного отключения двигателя от трансмиссии (ведущих колес) и плавного их соединения при работающем двигателе. Это необходимо при переключении передач, а также при трогании с места.

Карданная передача предназначена для того, чтобы передавать крутящий момент между валами, которые расположены под углом, изменяющимся при движении автомобиля. С помощью главной передачи осуществляется увеличение крутящего момента и его передача под прямым углом на полуоси автомобиля. В свою очередь, полуоси передают крутящий момент на ведущие колеса.

Для того чтобы ведущие колеса автомобиля вращались с различными скоростями там, где это нужно (на поворотах, при езде по ухабистой дороге), используется специальный механизм, называемый дифференциал.

Ходовая часть легкового автомобиля внешне напоминает обыкновенную тележку и включает в себя совмещенный с кузовом подрамник (в легковых автомобилях чаще используется просто несущий кузов), передний и задний мост, подвеску (с рессорами и амортизаторами) и колеса.

На совмещенном с кузовом подрамнике крепятся агрегаты автомобиля. Отметим, что в некоторых легковых автомобилях имеется отдельная рама, выполняющая эти функции.

Мосты автомобиля предназначены для поддерживания кузова, через них вертикальная нагрузка передается на колеса. С помощью подвески устанавливается упругая связь кузова с мостами (колесами), а посредством колес осуществляется связь всего автомобиля с дорогой.

Механизмы управления автомобиля состоят из рулевого управления, с помощью которого осуществляется изменение направления движения автомобиля, и тормозной системы, предназначенной для замедления движения, остановки автомобиля и удержания его во время стоянки в неподвижном состоянии.

Кузов автомобиля — это то, что, собственно, мы видим, глядя на автомобиль. Он предназначен для размещения водителя, пассажиров и грузов (багажа). Кузов стандартного легкового автомобиля состоит из моторного отсека, пассажирского салона и багажника.

Помимо того, что кузов предназначен для размещения водителей, пассажиров и грузов, он является несущим элементом любого современного легкового автомобиля. В нем находится салон, к нему крепятся все агрегаты трансмиссии, ходовой части, двигатель внутреннего сгорания, механизмы управления, а также все дополнительное оборудование. Кроме этого, на кузов замыкается «минус» электрической цепи автомобиля.

В основном кузов современного автомобиля состоит из металла и стекла, но используются и другие материалы (краска, грунтовка, резиновые прокладки на дверях и стеклах, дерматин, утеплитель и др.). Существуют модели автомобилей, у которых кузова делают из специального крепкого пластика. Правда, это исключения, и большинство кузовов все же изготовлены из металла, и в дальнейшем мы будем исходить именно из этого.

Металлическая часть кузова включает в себя следующие основные компоненты: днище, крыша, крылья, панели, двери, капот и крышка багажника. Кроме них, каждый кузов включает в себя ряд более мелких металлических деталей и элементов. Лобовое и заднее стекла вставляются в специальные проемы соответственно в передней и задней частях кузова; боковые стекла устанавливаются в дверях, которые навешиваются на петли.

Двери кузова крепятся к соответствующим стойкам петлями, которые держатся на винтах. При этом имеется возможность регулирования дверей по вертикали и по горизонтали относительно оси кузова. Это бывает необходимо, в частности, после ДТП, или для обеспечения герметичности салона.

Замки как передних, так и задних дверей автомобиля имеют специальную конструкцию, которая полностью соответствует установленным требованиям безопасности. В частности фиксаторы замков сконструированы таким образом, что самопроизвольное открывание дверей при столкновении автомобиля с каким-то препятствием практически полностью исключается.

Каждая дверь имеет специальный ограничитель, который не позволяет ей упираться в кузов автомобиля внешней стороной при открывании. Такая конструкция приобретает особую важность в ветреную погоду: часто приоткрытую дверь сильным порывом ветра вырывает из рук и распахивает настежь, и в это время ограничитель предотвращает выламывание двери и соприкосновение ее с кузовом.

Внутри дверей имеются стеклоподъемники, предназначенные для открывания и закрывания бокового стекла. Стеклоподъемники бывают двух типов: ручные и электрические.

Ручные стеклоподъемники приводятся в действие с помощью специальной рукоятки, расположенной на внутренней поверхности двери, и имеют привод от металлического троса. Электрический стеклоподъемник работает от электрической цепи автомобиля и приводится в действие нажатием специальной кнопки, расположенной в салоне автомобиля — например, на дверной ручке или между передними сидениями (рис. 1.13).

Отметим, что на многих автомобилях используются и ручные, и механические стеклоподъемники: например, спереди могут использоваться электрические стеклоподъемники, а сзади — ручные.

Лобовое (иногда его называют ветровое) и заднее стекла являются панорамными (за исключением задних стекол кузовов «хэтчбэк» и «универсал»). Лобовое стекло является трехслойным, а заднее и боковые стекла — закаленными. Поэтому лобовое стекло при ударе может лишь потрескаться, а все остальные стекла рассыпаются на мелкие кусочки. Это предотвращает водителя и пассажиров от травм, которые могли бы быть нанесены большими осколками стекла в результате дорожно-транспортного происшествия.

Спереди и сзади кузова установлены бамперы. На современных автомобилях, как правило, устанавливаются бамперы, изготовленные из пластмассы или других подобных материалов (пенополиуретан с добавкой стекловолокна и др.). В случае дорожнотранспортного происшествия при столкновении спереди или сзади именно бампер первым принимает на себя силу удара.

Водитель и пассажиры автомобиля размещаются на сиденьях. Большинство современных легковых автомобилей предусматривают перевозку людей в количестве не более пяти человек, включая водителя.

Передние сиденья автомобиля, как правило, являются раздельными и установлены на специальных салазках, по которым их можно передвигать в продольном направлении в зависимости от роста водителя и пассажира. Спинки передних сидений можно наклонять как вперед, так и назад, вплоть до полного откидывания спинки для организации спального места.

В трех- и двухдверных автомобилях («Опель-Астра», «Форд-Эскорт», ВАЗ-2108, «Запорожец» и др.) спинки передних сидений откидываются вперед, чтобы открыть пассажирам доступ к заднему сидению.

Кузова типа «хэтчбэк» и «универсал» можно преобразовывать из пассажирского в грузовой вариант и наоборот. При этом убирается складная полка или тент, отделяющий багажное отделение от пассажирского салона, а заднее сиденье складывается, в результате чего получается довольно внушительное пространство для перевозки объемных или многочисленных грузов.

Днища кузовов, а также внутренние поверхности крыльев покрыты специальным средством для защиты от коррозии и улучшения шумоизоляции. Но, несмотря на это, рекомендуется сделать полную антикоррозийную обработку кузова (в российских условиях эксплуатации это особенно актуально).

Внутри салона располагаются все органы управления автомобилем (рис. 1.14), а также великое множество устройств и приспособлений, призванных обеспечить комфорт, безопасность и удобство во время движения. К ним, в частности, относятся пепельница, подлокотники сидений, подголовники, ремни безопасности и т. д.

Снаружи кузов автомобиля окрашен заводом-изготовителем. Причем краска кладется не на голый металл: процесс покраски современного автомобиля довольно сложен и состоит из нескольких этапов: подготовка поверхности кузова к покраске, грунтовка, сушка, нанесение основного слоя и т. д. Это обусловлено тем, что автомобили эксплуатируются в сложных условиях — жара, дождь, снег, химические реагенты на дорогах и т. д., что подразумевает необходимость высокой антикоррозийной стойкости кузова и надежность всех слоев краски.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Сушильная машина – виды, принцип работы и основные технические характеристики

Стиральная машина значительно облегчила уход за одеждой. Положив в нее грязные вещи, через некоторое время можно вынуть абсолютно чистые. Правда, после стирки одежду нужно еще и высушить. Для этой цели традиционно используется балкон, на котором натягиваются ряды веревок, или специальные комнатные сушилки. Но производители бытовой техники давно придумали, как усовершенствовать процесс сушки, выпустив специальные сушильные машины.

Правда, эта техника пока не очень популярна. Многие до сих пор считают ее излишней роскошью. Нужна ли сушильная машина, конечно, решать вам. Но согласитесь, что возможность высушить белье сразу после стирки имеет множество преимуществ. Во-первых, ваш балкон наконец-то освободится от украшения в виде веревок и мокрой одежды, и вы сможете спокойно проводить там время, не опасаясь испачкать выстиранные вещи. Во-вторых, не нужно ждать несколько часов, пока одежда высохнет. В-третьих, на нее не садится пыль с улицы и не въедаются неприятные запахи, например, от сигарет, которые любимый муж курил на балконе, пока там сушилось белье. Многие модели сушилок могут избавить владельца даже от необходимости гладить одежду – ее можно будет сразу же положить в шкаф.

Сушильная машина особенно необходима семье с маленькими детьми, где ежедневно приходится стирать и сушить большое количество белья. Наши мамы и бабушки вешали мокрые ползунки над кухонной плитой, чтобы побыстрее высушить их, у нас же есть возможность оптимизировать этот процесс, используя сушильную машину. Некоторые модели могут обеззараживать одежду паром, что очень важно для детских вещей.

Сушилку можно использовать и для других целей. Например, чтобы освежить повседневную одежду, если нет необходимости ее стирать. Аппарат может очистить мягкие игрушки, которые накапливают большое количество пыли, взбить подушки или аккуратно просушить обувь.

Как же работает это чудо техники и на что в первую очередь стоит обращать внимание при покупке сушильной машины? Об этом и о многом другом вы сможете узнать из нашей статьи.

Как работают сушильные машины?

Большинство сушильных машин внешне похожи на стиральные. У них практически такой же корпус, панель управления, люк и барабан. Люк может быть как со стеклом, так и без него (полностью пластиковый).

Барабан сушилок имеет очень большой объем (от 80 литров), чтобы за один раз высушить достаточное количество белья. Загрузить в них можно до 8-9 кг мокрой одежды. Если у вас стиралка с загрузкой 5-6 кг, выбирайте сушильную машину с максимальной вместимостью, чтобы высушить все выстиранное белье за один раз. Учитывайте, что мокрая одежда тяжелее сухой.

Сушилке не нужно сильно раскручивать барабан, поэтому его скорость редко превышает 100 оборотов в минуту. Принцип работы сушильной машины такой же, как и у стиральной, только в ней вместо воды белье обрабатывается нагретым воздухом. Испаряющаяся влага конденсируется и выводится разными способами, о которых мы поговорим ниже.

В современных сушилках имеется несколько программ для высушивания белья. При интенсивной оно сушится меньше часа очень горячим воздухом, однако некоторые ткани после этого могут дать усадку. Для них предназначен щадящий режим, который занимает намного больше времени.

Программа «Под утюг» оставляет вещи немного влажными, из-за чего их легче гладить. Включив режим «В шкаф», вы получите абсолютно сухую одежду, которую сразу можно убирать на хранение. Сушка по времени используется, когда одежду необходимо лишь немного подсушить. При включении режима «По типам ткани» машина автоматически выставляет нужное время и температуру в зависимости от вида материала.

Типы сушки

Существуют следующие типы сушильных машин – барабанные аппараты и сушильные шкафы. Принцип работы сушилки барабанного типа мы описали в предыдущем разделе. Эти устройства являются наиболее популярными, так как не занимают много места в квартире. Их можно установить рядом со стиралкой или на нее (в колонну) при помощи специальных крепежей. Чаще всего оба прибора покупаются у одного производителя.

Есть и другие виды сушилок, не столь популярные. Это сушильные шкафы. Они довольно габаритные: высота 175 см, а ширина и глубина 60-65 см. Но высушить в таком шкафу можно всего 3-4 кг белья. Главное его преимущество в том, что одежда развешивается на вешалках, как в обычном шкафу, и в таком положении обдувается теплым воздухом. Она не деформируется и на повреждается из-за трения о барабан. В шкафу можно безопасно просушить вещи из деликатных тканей, нижнее белье, головные уборы, обувь.

По принципу отвода влаги сушильные машины делятся на три типа – вентиляционные, конденсационные и с тепловым насосом. Вентиляционные сушилки стоят дешевле, но следует продумать принцип выведения влаги. Дело в том, что влажный воздух из них должен выходить наружу. Шланг аппарата чаще всего подсоединяют к системе вентиляции или выводят воду в окно, что не очень удобно. Этими ограничениями обусловлен небольшой спрос на подобные аппараты.

Намного удобнее, но значительно дороже сушильные машины с технологией Heat Pump. Они не выводят влажный воздух наружу, а пропускают его через тепловой насос. Там влага конденсируется и отводится, а воздух нагревается и используется повторно.

Благодаря замкнутой системе теплообмена такая сушка очень экономична. Потери тепла практически не происходит, поэтому такой аппарат может сэкономить своему владельцу до 50% электроэнергии, по сравнению с другими сушильными машинами. Но его покупка обойдется намного дороже.

Самыми популярными являются сушильные машины конденсационного типа, поэтому о них мы поговорим отдельно.

Что такое конденсационные сушильные машины?

Конденсационная сушильная машина стоит несколько дороже, чем вентиляционная, зато потребляет меньше электроэнергии. При конденсационной сушке влага не выводится наружу. Нагретый ТЭНом влажный воздух охлаждается в теплообменнике. Образовавшийся конденсат поступает в специальный контейнер, из которого затем просто выливается. Иногда их подключают напрямую к канализации, чтобы не убирать воду вручную.

Преимуществом сушилок конденсационного типа является то, что их можно установить где угодно, не привязываясь к системе вентиляции или канализации. Практически все модели оснащены специальными фильтрами для волокон и ворсинок, эта деталь очищает воздух, улучшая его циркуляцию внутри аппарата. Фильтр желательно очищать после каждого цикла работы сушилки. Это продлевает ресурс мотора и улучшает качество работы техники.

Вместительность

Вместительность сушильной машины зависит от ее габаритов и объема барабана. Если вы покупаете сушилку в дополнение к стиральной машине, позаботьтесь о том, чтобы найти место для ее установки, так как размеры обоих аппаратов обычно совпадают. Глубина сушильной машины – 60-65 см, ширина – около 60 см, а высота – 85 см.

В продаже имеются и компактные сушилки, имеющие более скромные габариты. Однако следует учитывать, что они оснащены меньшим набором функций и смогут высушить за один раз небольшое количество белья. Их следует выбирать лишь в том случае, если вы вынуждены предпочесть экономию пространства функциональности.

Оптимальный объем барабана – от 100 литров. Такой аппарат позволяет загрузить 5-6 кг белья. При загрузке учитывайте, что внутри барабана обязательно должно остаться достаточно свободного места для нормальной циркуляции нагретого воздуха. Тогда одежда не будет сбиваться в один большой ком, а наоборот разгладится.

При выборе сушилки ориентируйтесь на вместимость вашей стиральной машины и на периодичность использования аппарата. Если вы включаете его меньше 4 раз в неделю, загрузки в 4-6 кг будет вполне достаточно. При использовании до 6 раз в неделю выбирайте модель с вместимостью не меньше 7 кг. В ней вы без труда сможете просушить даже вещи большого размера.

Если вы сушите белье ежедневно и в больший количествах, в том числе и крупные вещи, рекомендуем выбрать сушилку вместимостью 9 кг. Она максимально упростит вашу задачу.

Многие покупатели задают вопрос: зачем покупать отдельностоящую сушильную машину, если существуют стиралки с функцией сушки? Стоит ли переплачивать? При покупке аппаратов «2 в 1» следует учитывать следующий момент. При загрузке барабана, к примеру, 5 кг, за один раз они смогут высушить максимум половину выстиранных вещей. То есть программу сушки придется запускать дважды, что ведет к перерасходу электроэнергии. А в сушильную машину вы загрузите сразу все выстиранное белье, ведь ее барабан позволяет это сделать.

Мощность потребления

Вопрос потребления электроэнергии сушильной машиной волнует всех пользователей, ведь аппарат работает достаточно длительное время. На нагрев воздуха электроэнергии тратится больше, чем на нагрев воды, поэтому первые сушилки были весьма «прожорливыми». Несколько лет назад найти в магазине аппарат хотя бы с классом энергоэффективности В было весьма затруднительно. Чаще всего попадались устройства с маркировкой С и даже D.

Те, кто слышал о классах энергоэффективности бытовой техники, знает, что всего их семь, и они обозначаются латинскими буквами от А до Е. Чем выше класс, тем больше денег вы сбережёте на эксплуатации прибора.

Сейчас многие производители выпускают сушилки с классом энергоэффективности А. Они стоят дороже, чем те, которые имеют маркировку В или С, но вскоре окупают потраченные на них деньги за счет уменьшения потребления электроэнергии.

При покупке следует учитывать и потребляемую мощность техники. Чем она выше, тем быстрее будет сохнуть белье и тем меньше денег вы потратите на оплату электроэнергии. Но учтите, что на рынке существуют модели с мощностью до 4 кВт. Такую нагрузку способна выдержать проводка далеко не в каждой квартире. Поэтому перед покупкой рекомендуется проконсультироваться у опытного электрика и, возможно, заменить провода. Но оптимальным вариантом считаются все же аппараты мощностью 2 кВт.

Установка сушильных машин

Установка сушильной машины во многом зависит от принципа ее работы. Вентиляционные модели нужно ставить недалеко от вытяжки, а конденсационные можно установить в любом месте. По желанию их можно подключать к системе канализации.

Существует также несколько способов размещения аппарата в помещении, каждый из которых имеет свои особенности. Сушилку можно поставить сверху на стиральную машину, рядом с ней, в специальную нишу или под столешницу.

Первый вариант является наиболее популярным. Этот способ называется установкой в колонну. Он особенно актуален для маленьких квартир, так как позволяет сэкономить драгоценное пространство. Для установки аппаратов в колонну необходимы специальные крепежи. Если они не идут в комплекте к технике, их нужно купить отдельно.

Установка сушильной машины над стиральной без крепежей категорически запрещена. Во время работы аппарат сильно вибрирует, поэтому запросто может соскользнуть.

Монтаж в колонну осуществляется довольно просто. Крепежи и специальные колпачки устанавливаются на корпусе стиралки. Затем в колпачки крепится корпус сушилки, ножки выкручиваются, и аппарат устанавливается по уровню. Иногда технику при помощи специальных реек крепят к стене, но этот вариант используется очень редко. Важный момент – стиральная машина не должна быть уже, чем сушильная, иначе устойчивость конструкции будет под вопросом.

Если вы запланировали покупку сушилки во время проведения ремонта, можно сделать для нее из гипсокартона специальную нишу или даже шкаф для монтажа в колонну. Если сушильная машина установлена в нише одна, сверху над ней можно устроить полку для белья.

Последний вариант – установка под раковиной и столешницей. Его используют в том случае, если вся бытовая техника в квартире встроенная. Такое размещение облегчает подключение аппарата к коммуникациям и позволяет сэкономить место на кухне.

После установки сушилки выбранным способом ее необходимо подключить к коммуникациям – вентиляционной шахте или канализации и к электричеству.

Подключение к вентиляции осуществляется посредством гибкого воздуховода, который подсоединяется к вентиляционному отверстию аппарата. Второй конец трубы выводят в центральный вентиляционный канал или в форточку.

Если вы приобрели сушильную машину конденсационного типа, то можете вручную выливать воду из емкости или облегчить себе жизнь, подключив аппарат к канализации. Для этого в нем имеется специальное сливное отверстие, к которому нужно присоединить обычный сливной шланг. Его выводят либо непосредственно в слив, либо в раковину или унитаз.

В последнюю очередь технику подключают к электросети. Для этого можно вывести отдельную линию от распределительной коробки ли использовать розетку, которая обязательно должна быть с заземлением. Электросеть, обслуживающую сушилку, нужно обязательно защитить УЗО и автоматическим выключателем.

Преимущества сушильных машин Miele

Немецкая компания Miele является признанным мировым лидером по производству бытовой техники премиум-класса. Ее девиз: Immer besser («Всё лучше и лучше»). Его провозгласили основатели компании Райнхард Цинканн и Карл Миле. Кроме варочных панелей, духовых шкафов, пароварок, вытяжек, микроволновок, стиральных машин и многого другого в ассортименте бренда имеются и сушильные машины.

Главной особенностью сушильных машин Miele является сотовый барабан. Эта технология запатентована компанией, поэтому у других производителей вы подобных аппаратов не найдете. Поверхность барабана выполнена в виде выпуклых шестиугольных ячеек с очень маленькими отверстиями по углам. Благодаря такой конструкции между бельем и металлической поверхностью возникает воздушная подушка, поэтому вещи меньше страдают от трения во время сушки.

Благодаря уникальной технологии EcoDry сушилки Miele очень экономно потребляют электроэнергию, а процесс сушки становится короче. Сбалансированная система фильтрации защищает теплообменник от загрязнения ворсом, позволяя предотвратить снижение производительности.

Запатентованная технология Perfect Dry позволяет прибору определять остаточную влажность белья и, в зависимости от показателей, подбирать оптимальные настройки и регулировать длительность сушки. Таким образом гарантируется деликатный уход за любой тканью.

Сушильные машины Miele отличаются высокой энергоэффективностью и экологичностью. Аппараты с мотором ProfiEco имеют класс энергоэффективности А+++, а модели линейки Solar на 40% экономичнее.

Программа «Разглаживание паром» является прекрасной альтернативой утюгу. В некоторых случаях глажку можно вообще не проводить. Модели от Miele имеют специальные программы сушки для шерстяных и шелковых тканей, сорочек, джинсов, подушек, спортивной и верхней одежды, а также режим для деликатного разглаживания. Аппараты с тепловым насосом имеют пониженный уровень шума.

Наш фирменный интернет-магазин предлагает купить сушильные машины Miele без лишних наценок и с гарантией от производителя. Выбор нужной модели стал намного проще благодаря удобной системе фильтров в каталоге, а также подробному описанию технических характеристик. Ждем ваших заказов!

Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина

Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина

На АЭС происходит три взаимных преобразования форм энергии

Ядерная энергия

переходит в тепловую

Тепловая энергия

переходит в механическую

Механическая энергия

преобразуется в электрическую

РЕАКТОР

1. Ядерная энергия переходит в тепловую

Основой станции является реактор — конструктивно выделенный объем, куда загружается ядерное топливо и где протекает управляемая цепная реакция. Уран-235 делится медленными (тепловыми) нейтронами. В результате выделяется огромное количество тепла.

ПАРОГЕНЕРАТОР

2. Тепловая энергия переходит в механическую

Тепло отводится из активной зоны реактора теплоносителем — жидким или газообразным веществом, проходящим через ее объем. Эта тепловая энергия используется для получения водяного пара в парогенераторе.

ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР

3. Механическая энергия преобразуется в электрическую

Механическая энергия пара направляется к турбогенератору, где она превращается в электрическую и дальше по проводам поступает к потребителям.

Основным элементом реактора является активная зона(1). Она размещена в бетонной шахте. Обязательными компонентами любого реактора являются система управления и защиты, позволяющая осуществлять выбранный режим протекания управляемой цепной реакции деления, а также система аварийной защиты – для быстрого прекращения реакции при возникновении аварийной ситуации. Все это смонтировано в главном корпусе.

Есть также второе здание, где размещается турбинный зал(2): парогенераторы, сама турбина. Далее по технологической цепочке следуют конденсаторы и высоковольтные линии электропередач, уходящие за пределы площадки станции.

На территории находятся корпус для перегрузки и хранения в специальных бассейнах отработавшего ядерного топлива. Кроме того, станции комплектуются элементами оборотной системы охлаждения – градирнями(3) (бетонная башня, сужающаяся кверху), прудом-охладителем (естественный водоем, либо искусственно созданный) и брызгальными бассейнами.

АЭС С 1-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

АЭС С 1-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

Одноконтурная схема применяется на атомных станциях с реакторами типа РБМК-1000. Реактор работает в блоке с двумя конденсационными турбинами и двумя генераторами. При этом кипящий реактор сам является парогенератором, что и обеспечивает возможность применения одноконтурной схемы. Одноконтурная схема относительно проста, но радиоактивность в этом случае распространяется на все элементы блока, что усложняет биологическую защиту.

В настоящее время в России действует 4 АЭС с одноконтурными реакторами

АЭС С 2-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

АЭС С 2-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

Двухконтурную схему применяют на атомных станциях с в водо-водяными реакторами типа ВВЭР. В активную зону реактора подается под давлением вода, которая нагревается. Энергия теплоносителя используется в парогенераторе для образования насыщенного пара. Второй контур нерадиоактивен. Блок состоит из одной конденсационной турбины мощностью 1000 МВт или двух турбин мощностью по 500 МВт с соответствующими генераторами.

В настоящее время в России действует 6 АЭС с двухконтурными реакторами

АЭС С 3-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

АЭС С 3-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

Трехконтурную схему применяют на АЭС с реакторами на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем типа БН. Чтобы исключить контакт радиоактивного натрия с водой, сооружают второй контур с нерадиоактивным натрием. Таким образом схема получается трехконтурной.

В настоящее время в России действует 1 АЭС с трехконтурным реактором

В настоящее время в России действует 4 АЭС с одноконтурными реакторами

В настоящее время в России действует 6 АЭС с двухконтурными реакторами

В настоящее время в России действует 1 АЭС с трехконтурными реакторами

Выбрать язык:

Русский / English

Следите за нами:

Следите за нами:

Этот сайт использует cookies. Продолжая работу с сайтом, Вы выражаете своё согласие на обработку Ваших персональных данных. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера. Подробнее

СОГЛАСЕН

типов элементов машин | Примеры различных категорий

Машиностроение со временем стало чрезвычайно сложным. Средний автомобиль сегодня имеет около 30 000 машинных элементов, если считать каждый до мельчайшего винта. Эти элементы машины работают в унисон, чтобы управлять автомобилем в соответствии с конструкцией машины.

Некоторые из этих механических частей являются элементарными механическими элементами, тогда как другие находятся в сборе с другими частями и выполняют в автомобиле определенную функцию.Генератор, двигатель и карбюратор являются примерами таких деталей.

Изучение элементов машин - это первый шаг в создании эффективных машин, решающих насущные проблемы. Они сокращают человеческие усилия и значительно превосходят свои возможности. В этом посте мы узнаем об элементах машин и их типах.

Что такое элементы машин?

В машиностроении элемент машины - это самая маленькая механическая деталь или сборка детали в машине. Обычно они выполняют одну функцию и не могут быть заменены несколькими частями.Например, подшипник может состоять из более мелких деталей, таких как шарики, кольца и уплотнения, но он не может выполнять свою функцию, если он был разделен на составляющие механические части.

Таким образом, элемент машины может быть определен как составная часть (например, застежка) или отдельная часть (например, сцепление) в машинах. В общих чертах, элементы машин можно разделить на два основных типа.

  • Элементы машин общего назначения
  • Элементы машин специального назначения

Элементы машин общего назначения

Эти элементы являются основными строительными блоками во многих типах машин.Такие детали, как крепежные детали (винты, гайки и болты, заклепки и т. Д.), Валы, подшипники и шпонки, являются примерами элементов машин общего назначения. Обычно они выполняют одну и ту же функцию во всех этих машинах.

В большинстве случаев элементы машин общего назначения имеют размеры и формы, определенные международными стандартами.

Например, болты с шестигранной головкой могут изготавливаться в соответствии с 18 различными стандартами, наиболее популярными из которых являются DIN 931 и DIN 933. В большинстве этих стандартов они доступны в размерах от M3 до M48.Это увеличивает их удобство использования на множестве различных машин, так как легко доступны замены.

Элементы машин специального назначения

Это механические элементы, которые находят особое применение в конструкции машин. Примерами таких деталей являются турбина реактивного двигателя, лопасти вентилятора, поршни, коленчатый вал и т. Д. Механическая конструкция этих деталей настраивается в соответствии с требованиями.

Рассмотрим на примере судовых двигателей. Они бывают разных конструкций, с количеством цилиндров от 6 до 14.

Для каждого типа двигателя размер каждого компонента изменен. Выпускной клапан, головка цилиндра, гильза, поршень, поршневые кольца, шатун и коленчатый вал имеют разные размеры для двух разных типов двигателей.

Типы элементов машин

Элементы машин как общего, так и специального назначения представляют собой элементарные механические компоненты, которые работают вместе, чтобы заставить машину работать. Давайте посмотрим на различные типы общих элементов машин и способы их использования.

Подшипники

Подшипники - один из наиболее распространенных элементов машиностроения.Их задача - устранить трение между двумя движущимися частями. Без этого механическая конструкция вращающихся машин неполна. Основная цель подшипников - предотвратить прямой контакт металла с металлом двух частей и обеспечить плавное относительное движение между ними.

Они бывают разных форм и размеров. Обилие доступных конструкций подшипников позволяет разработчикам выбирать подшипники, наиболее подходящие для различных областей применения, обеспечивая максимальную надежность, эффективность, производительность и долговечность.

Подшипники

находят применение в диапазоне различных движений, таких как линейное (конвейеры), вращательное (коленчатые валы), шарнирное (двери, окна) и сферическое (шарнирное соединение). Они передают радиальные нагрузки, осевые нагрузки (упорные подшипники) или их комбинацию от вращающегося элемента к корпусу подшипника.

Некоторые области применения подшипников:

  • Раздвижные двери / окна / ящики
  • Коленчатый вал двигателя
  • Шкивы и ролики конвейера
  • Ветряки
  • Моторы

Валы

Валы обычно разрабатываются для уникального применения, и валы

, обработанные на станках с ЧПУ, представляют собой длинные цилиндрические компоненты, используемые для передачи крутящего момента и механической мощности между двумя компонентами.Дизайнеры используют их, когда расстояние между компонентами трансмиссии слишком велико для прямого соединения, или если они работают в разных средах.

Например, в случае судового гребного винта расстояние между двигателем и гребным винтом слишком велико, поэтому по пути следует использовать длинный вал с несколькими подшипниками.

Точно так же паровые турбины, приводящие в действие грузовые нефтяные насосы в нефтяных танкерах, изолированы от насосов переборкой, чтобы исключить возможность возгорания (применение в различных средах).Только вал проходит через переборку из машинного отделения в насосное.

Паровые турбины в машинном отделении сильно нагреваются во время работы. Даже в том маловероятном случае, когда атмосфера в насосном отделении станет воспламеняющейся (при утечке грузового масла), механическая конструкция такова, что турбины не будут действовать как источники воспламенения.

Вал может быть сплошным или полым, в зависимости от необходимости. Сплошные более компактны, но их полые аналоги имеют большую грузоподъемность при том же весе.Для валов, испытывающих большие нагрузки во время эксплуатации, конструкторы отдают предпочтение полому валу, так как он имеет более высокую жесткость, жесткость и изгибающие моменты.

Некоторые области применения валов:

  • Коленчатые и распределительные валы двигателя внутреннего сгорания
  • Оси транспортных средств
  • Часы
  • Моторы
  • Насосы

Ключи

В конструкции машины шпонки - это небольшие механические компоненты, которые соединяют валы с вращающимися элементами. В некоторых случаях они могут нести единоличную ответственность за передачу крутящего момента между двумя элементами.

Ключи размещаются между валом и вращающимся элементом, и в обоих из них есть приспособления для фиксации ключа на месте. Вырез в ступице известен как шпоночный паз. Нижняя часть шпоночной канавки, где шпонка лежит в валу, называется шпоночной канавкой. Полная сборка называется шпоночным соединением.

Шпоночное соединение не допускает относительного вращательного движения, но может допускать осевое движение в небольшой степени, поскольку шпонки вставляются в осевом направлении. Из-за такой функции ключи должны выдерживать высокие сжимающие и сдвиговые нагрузки.Таким образом, разрушение при раздавливании и разрушение при сдвиге являются важными факторами в механической конструкции ключа.

Различные типы ключей в конструкции машин бывают многих стандартных форм. Пять основных типов ключей: круглые, седловидные, шлицевые, утопленные и касательные.

Утопленный ключ - самый распространенный из них. Он бывает разных размеров и форм, таких как прямоугольник, квадрат, параллельный утопленный, деревянистый, гибкоголовый и перьевой.

Некоторые приложения ключей:

  • Двигатели
  • Судовые гребные винты
  • Зубчатые передачи
  • Шкивы
  • Звездочки

Муфты

Муфты - это механические компоненты, которые соединяют два вращающихся линейных вала с основной целью передачи энергии в механической конструкции.Вся сборка вращается с одинаковой скоростью. Муфта может быть жесткой или гибкой, в зависимости от необходимости.

Эластичная муфта может поглотить любые монтажные ошибки, а также любые незначительные перекосы между валами, которые могут возникнуть со временем. Они также поглощают удары и вибрацию, увеличивая срок службы машин. В отличие от сцеплений, муфты не входят в зацепление и не расцепляются.

Эти элементы машины также изолируют теплопередачу между двумя концами в некоторых приложениях.Например, двигатель может сильно нагреваться во время работы. Муфта предотвращает передачу тепла от двигателя к спаренной машине.

Некоторые муфты работают как предохранители. Если крутящий момент превышает определенный предел, они разрывают и разрывают соединение между ведущим и ведомым компонентами для защиты чувствительного оборудования. Такая муфта известна как механическая муфта с защитой от перегрузки и обычно используется для защиты двигателей и приводных систем в силовых передачах.

Некоторые области применения муфт:

  • Генераторы
  • Управление движением в робототехнике
  • Рулевые тяги автомобильные
  • Лопатки пароварки
  • Автомобильные дифференциалы

Крепеж

В машиностроении различные типы крепежных деталей используются для скрепления двух или более компонентов оборудования.Они создают временные стыки, которые при необходимости можно разобрать. Некоторые машины работают в экстремальных условиях. Основное назначение крепежных деталей - защита этих машин от высокого давления, чрезмерных усилий и вибрации.

При проектировании машин важно быть как можно более конкретным в отношении конструкции или выбора крепежных элементов в приложениях. Это необходимо для обеспечения того, чтобы эти элементы машины могли управлять силами, которым продукт будет подвергаться в процессе эксплуатации, и машины могут работать без сбоев.Крепежные детали обычно изготавливаются из углеродистой, нержавеющей или легированной стали.

Некоторыми примерами крепежа являются винты, гайки / болты, шплинты, заклепки и стопорные кольца. И они используются везде, независимо от отрасли. Единственный вопрос, который следует задать, - нужно ли разбирать узел для обслуживания или нет, как при выборе заклепок против болтов и гаек.

Шестерни

Шестерни - это элементарные элементы машины с зубчатыми колесами для передачи мощности и вращения между двумя валами.Они могут увеличивать или уменьшать угловую скорость, одновременно уменьшая или увеличивая крутящий момент, следуя законам сохранения энергии. По сути, они действуют как рычаги в механической системе перемещения.

Зубья двух шестерен входят в зацепление друг с другом и передают мощность от ведущего вала к ведомому валу. Обычно валы параллельны, но специальные шестерни способны передавать мощность между пересекающимися, а также непараллельными, непересекающимися валами.

Способность эффективно работать в любой ориентации означает, что они бывают разных форм.Большинство шестерен имеют цилиндрическую форму с зубьями по окружности. Другие имеют форму, напоминающую вал (червячная передача) или стержень (зубчатая рейка). А у других зубы на лице вместо окружности (торцевые шестерни).

Хотя выбор общего типа шестерни важен, должное внимание следует уделять таким факторам, как стандарт точности (DIN, AGMA, ISO), потребность в шлифованных или термообработанных зубьях, размеры (ширина поверхности, угол наклона винтовой линии, модуль, количество зубьев и т. д.) и больше.

Некоторые применения шестерен:

  • Часы
  • Коробки передач для транспортных средств
  • Часы
  • Миксеры и блендеры
  • Стиральные и сушильные машины

Что такое машина? Классификация машин. Типы машин.

Что такое машина?

Проектирование машин - важная часть инженерных приложений, но что такое машина? Машина - это устройство, которое состоит из неподвижных частей и движущихся частей, объединенных вместе для генерации, преобразования или использования механической энергии.Все машины состоят из элементов или частей и узлов. Каждый элемент представляет собой отдельную часть машины и может быть спроектирован отдельно и в сборе. Каждый элемент, в свою очередь, может быть целостной деталью или состоять из нескольких небольших частей, которые соединены друг с другом с помощью клепки, сварки и т. Д. Несколько частей машины собираются вместе, образуя то, что мы называем законченной машиной.

Вот несколько примеров станков:

  1. Токарный станок: он использует механическую энергию для резки металлов.Другие типы станков также выполняют ту же задачу.

  2. Турбины: они производят механическую энергию.

  3. Компрессоры: они используют механическую энергию для сжатия воздуха.

  1. Двигатели: они потребляют топливо и производят механическую энергию.

  2. Холодильники и кондиционеры: они используют машиностроение для создания охлаждающего эффекта.

  3. Стиральные машины: они используют механическую энергию для стирки одежды.

Классификация машин

Учитывая различные применения машин, они подразделяются на три основных типа:

  1. Машины, генерирующие механическую энергию : Машины, генерирующие механическую энергию, также называются первичными двигателями . Эти машины преобразуют некоторые формы энергии, такие как тепловая, гидравлическая, электрическая и т. Д., В механическую энергию или работу. Самый популярный пример этих машин - двигатель внутреннего сгорания, в котором химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию, которая, в свою очередь, преобразуется в механическую работу в виде вращения колес транспортного средства.Некоторыми другими примерами этой группы машин являются газовые турбины, водяные турбины, паровые двигатели и т. Д.

  2. Машины, преобразующие механическую энергию : Эти машины называются преобразовательными машинами, потому что они преобразуют механическую энергию в другую форму энергии, такую ​​как электричество, гидравлическая энергия и т. д. Некоторыми примерами этих машин являются электрический генератор, в котором вращение вала преобразуется в электрическую энергию, и гидравлический насос, в котором энергия вращения роторов преобразуется в гидравлическую энергию жидкости.

  3. Машины, использующие механическую энергию : Эти машины получают механическую энергию и используют ее для различных приложений. Некоторыми примерами этих машин являются токарный станок, который использует механическую энергию для резки металлов, и стиральную машину, которая использует вращение ротора для стирки одежды.

Ссылка

Книга: Проектирование машин доктором П. К. Шармой и Д. К. Аггарвалом

Этот пост является частью серии: Проектирование машин или механическое проектирование

Это серия статей по проектированию машин или механическому проектированию.Машиностроение и чертеж - очень важные предметы машиностроения. Ни один продукт не может быть произведен без его проектирования. Здесь были рассмотрены некоторые основные концепции конструкции машин или механической конструкции.

  1. Что такое инженерное проектирование?
  2. Что такое механическое проектирование или проектирование машин?
  3. Что такое машина?
  4. Что такое элементы машин?
  5. Факторы, которые следует учитывать при проектировании машины: Часть-1
  6. Факторы, которые следует учитывать при проектировании машины: Часть-2
  7. Процедура проектирования машины
  8. Навыки, которыми должен обладать хороший конструктор машин

Глава 2.Механизмы и простые машины

Yi Zhang
с
Susan Finger
Stephannie Behrens

Содержание

Механизм : основные физические или химические процессы участвует или несет ответственность за действие, реакцию или другое естественное явление.

Станок : сборка деталей, передающих силы, движение и энергия заранее определенным образом.

Простая машина : любой из различных элементарных механизмов, имеющих элементы, из которых состоят все машины.Включен в К этой категории относятся рычаг, колесо и ось, шкив, наклонная плоскость, клин и винт.

Слово механизм имеет много значений. В кинематике механизм является средством передача, управление или ограничение относительного движения (Хант 78). Движения, которые с электрическим, магнитным и пневматическим управлением исключены из понятие механизма. Центральная тема механизмов - жесткость. тела соединены между собой суставами.

Станок представляет собой комбинацию жестких или устойчивых корпусов, сформированы и связаны таким образом, что они движутся с определенными относительными движениями и передать силу от источника энергии к сопротивлению, которое будет превосходить. У машины две функции: передача определенного родственника движение и передающая сила. Эти функции требуют силы и жесткость для передачи сил.

Термин механизм применяется к комбинации геометрические тела, составляющие машину или часть машины.А механизм , следовательно, может быть определен как комбинация жесткие или прочные тела, сформированные и соединенные таким образом, что они перемещаются с определенные относительные движения относительно друг друга (Ham et al. 58).

Хотя по-настоящему твердого тела не существует, многие инженеры компоненты жесткие, потому что их деформации и искажения ничтожно малы по сравнению с их относительными перемещениями.

Сходство между станками и механизмами составляет тот

  • они обе комбинации твердых тел
  • Относительное движение между твердыми телами определено.

Разница между машиной и механизмом составляет машины преобразуют энергию для выполнения работы, а механизмы - нет. обязательно выполнять эту функцию. Термин машины в основном имеется в виду машины и механизмы. Рисунок 2-1 показывает изображение основной части дизельного двигателя. В Механизм его цилиндро-рычажно-кривошипной части представляет собой кривошипно-шатунный механизм . механизм , как показано на Рисунке 2-2.

Рисунок 2-1 Поперечное сечение силового цилиндр в дизельном двигателе
Рисунок 2-2 Контур скелета

2.1 Наклонная плоскость

На рис. 2-3а показан наклонный плоскость , AB - основание, BC - высота, AC - наклон самолет . При использовании наклонной плоскости заданное сопротивление может преодолевать с меньшей силой, чем если бы самолет не использовался. Для Например, на рис. 2-3b предположим, что мы хотим поднять вес 1000 фунтов через вертикальное расстояние BC = 2 фута. Если это груз поднимался вертикально и без использования наклонных самолет силой 1000 фунтов.пришлось бы проявить на расстоянии ДО НАШЕЙ ЭРЫ. Если, однако, используется наклонная плоскость и груз перемещается над его наклонной плоскостью переменного тока сила всего 2/3 от 1000 фунтов или 667 фунтов. фунт необходим, хотя эта сила действует на расстоянии AC что больше расстояния BC.

Рисунок 2-3 Наклонная плоскость

Использование наклонной плоскости требует меньшего усилия через большее расстояние, чтобы выполнить определенный объем работы.

Пусть F представляет силу, необходимую для подъема заданного веса на наклонная плоскость и W поднимаемый груз, имеем пропорцию:

(2-1)
2.1.1 Винтовой домкрат

Одним из наиболее распространенных применений принципа наклонной плоскости является винт . домкрат , который используется для преодоления сильного давления или подъема тяжелый вес W с гораздо меньшей силой F , приложенной на рукоять. R представляет длину ручки, а P шаг винта, или расстояние увеличивается за один полный оборот.

Рисунок 2-4 Винтовой домкрат

Пренебрегая трением, используется следующее правило: Сила F умноженное на расстояние, которое он проходит за один полный оборот равна поднятому весу, умноженному на расстояние, на которое он подняли в то же время.За один полный оборот конец ручки описывает круг с окружностью 2 R . Это расстояние, на котором действует сила F .

Поэтому из правила выше

(2–2)

и

(2-3)

Предположим, что R равен 18 дюймов, P равен 1/8 дюйма, а вес для подъема равняется 100000 фунтов, тогда сила, необходимая при F тогда составляет 110 фунтов. Это означает, что без учета трения 110 фунтов при F поднимет 100 000 фунтов.на Вт , но вес поднялся движется намного медленнее, чем сила, приложенная к точке F .

2,2 Шестерни

Шестерня или зубчатое колесо во время работы может быть рассматривается как рычаг с дополнительной функцией, что он может вращаться непрерывно, вместо того, чтобы раскачиваться взад и вперед через короткий расстояние. Одно из основных соотношений шестеренки - это число зубьев, диаметра и скорости вращения шестерен. На рисунке 2-5 показаны концы двух валов A и B. соединены 2 шестернями по 24 и 48 зубьев соответственно.Обратите внимание, что большая шестерня сделает только пол-оборота, а меньшая - полный оборот. То есть соотношение скоростей (отношение скоростей) от большого к меньшему - от 1 до 2.

Рисунок 2-5 Шестерни

Шестерня, которая находится ближе к источнику питания, называется водитель , а шестерня, которая получает питание от водителя, называется ведомая шестерня .

2.2.1 Зубчатые передачи

Зубчатая передача может иметь несколько приводов и несколько ведомых шестерен.

Рисунок 2-6 Зубчатая передача

Когда шестерня A поворачивается один раз по часовой стрелке, шестерня B поворачивается 4 раза. против часовой стрелки, а шестерня C поворачивается один раз по часовой стрелке. Следовательно, шестерня B не изменять скорость C по сравнению с той, которая была бы, если бы была настроена прямо на шестерню A, но меняет направление с против часовой стрелки по часовой стрелке.

Соотношение скоростей первой и последней передач в ряду простых шестерен дозу нельзя изменить, поставив между ними любое количество передач.

На рис. 2-7 показаны составные шестерни , в которых на среднем валу две шестерни.Шестерни B и D вращаются одновременно. скорости, поскольку они прикреплены (закреплены) к одному и тому же валу. Количество Зубья на каждой шестерне приведены на рисунке. Учитывая эти числа, если шестерня A вращается со скоростью 100 об / мин. по часовой стрелке, шестерня B поворачивается на 400 об / мин (оборотов в минуту) против часовой стрелки, и шестерня C поворачивает 1200 об / мин по часовой стрелке.

Рисунок 2-7
Составные шестерни
2.2.2 Передаточное число

При работе с шестернями важно знать, какое количество зубьев шестерни должны быть так, чтобы они могли правильно зацепляться с зубчатой ​​передачей.Размер зубьев соединительных шестерен должен быть точно подобран.

2.3 Ремни и шкивы

Ремни и шкивы являются важной частью большинство машин. Шкивы не что иное, как шестерни без зубы, и вместо того, чтобы бегать вместе, они вынуждены вести друг друга с помощью шнуров, веревок, тросов или ремней некоторых видов.

Как и в случае с шестернями, скорости шкивов обратно пропорциональны их диаметры.

Рисунок 2-8
Ремни и шкивы Шкивы также могут быть выполнены в виде блока и захвата.

2,4 Рычаг

2,5 Колесо и ось

2,6 клин

2.7 КПД машин

При отработке неполадок на рычагах, , ремнях и шкивы , наклонные плоскости и пр. мы не брали учет трения или других источников потерь энергии. Другими словами, мы предполагали, что они идеальны, хотя на самом деле это не так.К измерить производительность машины, мы часто находим ее КПД , который определяется как

(2-4)

куда

= КПД машины,
W в = входная работа для станка, и
W out = выходная работа станка.

Содержание

Полное содержание
1 Введение в механизмы
2 Механизмы и простые машины
2.1 Наклонная плоскость
2.1.1 Винтовой домкрат
2.2 Шестерни
2.2.1 Зубчатые передачи
2.2.2 Передаточное число
2.3 Ремни и шкивы
2.4 Рычаг
2,5 Рычаг
2,6 клин
2.7 Эффективность машин
3 Подробнее о машинах и механизмах
4 Основная кинематика жестких тел с ограничениями
5 планарных рычагов
6 кулачков
7 передач
8 Прочие механизмы
Индекс
Ссылки


sfinger @ ri.cmu.edu

Machine Elements and Dynamics - DTU Mechanical Engineering

Machine Elements традиционно рассматривались как основные механические детали, в основном используемые в качестве строительных блоков при проектировании машин. Большинство классических элементов, таких как валы, подшипники, шестерни, муфты, крепежные детали, пружины, уплотнения, ремни, сцепления, тормоза и цепи, стандартизированы до стандартных размеров. Тем не менее, по-прежнему существует острая потребность в улучшении и оптимизации таких механических частей.


Современное видение дисциплины «Элементы машин» включает в себя элементы электроники и программного обеспечения, то есть включает в себя основные механические, электрические и программные компоненты, каждый из которых должен использоваться в качестве строительных блоков при проектировании интеллектуальных машин. В соответствии с этим современным видением, оптимизация динамических и трибологических свойств системы может быть выполнена, например, путем простой оптимизации коэффициентов обратной связи контроллеров, что легко реализуется на практике с помощью программного обеспечения.

Что касается фундаментальных проблем динамики и вибраций, группа имеет значительный опыт применения приближенного математического анализа для преодоления препятствий, таких как нелинейность, неоднородность или неоднородность, для получения численно / экспериментально подтвержденных и, как правило, довольно простых общих результатов. Текущие примеры включают: высокочастотные эффекты сильной нелинейности; Эффекты Кориолиса для вибрирующих труб, транспортирующих жидкость; Вибрационные свойства пространственно-периодических балок; и макромеханическое параметрическое усиление.

В области гидроэнергетики в сотрудничестве с коммерческими партнерами были начаты работы, связанные с моделированием, проектированием и оптимизацией шестеренчатых насосов с внутренним зацеплением в отношении трибологических характеристик и характеристик потока. В области классических элементов машин и трибологии исследования были направлены на четыре основных направления: трение и износ гидродинамических подшипников больших дизельных двигателей, трение и износ тормозов ветряных турбин, трибология и усталостное разрушение подшипников качения ветряных турбин. и применение гидродинамических подшипников в ветряных турбинах.

Конструкция станка - обзор

4.4.2 Размагничивание

Существует несколько причин, по которым размагничивание является проблемой для машин, основанных на объемных HTS. Первое и наиболее очевидное - это потеря охлаждения. Если температура поднимается выше T c , то, конечно, будет полное размагничивание, но даже частичное повышение температуры может вызвать некоторое размагничивание, если постоянные токи превышают Дж c для новой более высокой температуры.Поэтому конструкция машины должна учитывать это.

Кроме того, возможна некоторая потеря захваченного поля из-за ползучести потока. Это хорошо понятно, и, к счастью, скорость потерь со временем уменьшается и в зависимости от машины быстро становится незначительной.

Еще большее беспокойство вызывает поведение сверхпроводника, когда он подвергается воздействию изменяющегося магнитного поля. Частным проявлением этого является так называемый эффект кросс-поля, обсуждение которого следует ниже.

Эффект скрещенного поля - это явление спада намагниченности, наблюдаемое, когда материал подвергается воздействию магнитных полей в направлении, поперечном исходному намагничиванию. Это может привести к тому, что магниты потеряют свою намагниченность и, таким образом, станут бесполезными в приложениях, которые используют захваченное поле в ВТСП-материалах. Несмотря на то, что этот предмет исследуется более трех десятилетий, он остается очень интригующей темой, для которой многие экспериментальные факты все еще далеки от понимания.В частности, нам нужно знать, приводит ли большое количество циклов скрещенного поля в конечном итоге к полному размагничиванию или насыщению при полезном значении.

Поведение можно предсказать, используя метод, впервые предложенный Vanderbemden et al. 98 , который включает моделирование сверхпроводника с сильно не - линейным E - J конституционным законом E J n , с большим числом n 99 .Такое соотношение может быть включено в численный метод, представленный 100 , 101 , в котором электрическое поле E всегда предполагается параллельным плотности тока J . Достоинством данной работы является подтверждение подхода E - J для моделирования результатов экспериментов со скрещенными полями на объемных ВТСП. Несмотря на свою крайнюю простоту, будет показано, что этот подход успешно воспроизводит многие особенности коллапса магнитного момента под действием поперечных полей.Помимо того, что она актуальна для нескольких применений объемных ВТСП-магнитов, такая геометрия также позволит прогнозировать пространственное распределение магнитного потока с осью c на верхней поверхности сверхпроводника до и после приложения поперечных полей и сравнивать теоретические предсказания к экспериментальным данным.

Объемный текстурированный расплавом YBa 2 Cu 3 O 7-x (YBCO) одиночные домены были изготовлены методом выращивания расплава с верхней затравкой (TSMG) 102 , 103 .Во всех экспериментах со скрещенными полями образцы с текстурой расплава сначала предварительно намагничивались параллельно оси c с помощью полевого охлаждения (FC). Затем поле оси c было удалено, и постоянный интервал времени (две минуты) позволил магнитной релаксации. Затем прикладывали серию циклов поперечного магнитного поля параллельно плоскости ab образцов. Схематическое изображение измерительной конфигурации показано на рис. 4.5. Считывающая катушка, намотанная плотно вокруг образца, использовалась для измерения средних магнитных свойств вдоль оси z для образца, как описано выше.

Влияние большого количества разверток поперечного поля на остаточную индукцию рассмотрено на рис. 4.12. Он показывает, что последовательные циклы вызывают уменьшение магнитной индукции на все меньшие и меньшие величины, как показано на графике логарифмических данных. Поразительной особенностью рис. 4.12 является то, что индукция B z не кажется насыщенной даже после большого количества разверток поля. Действительно, кривые B z в зависимости от номера цикла N могут быть подобраны с использованием степенного закона B z ~ N - α , причем показатель степени α возрастает. функция амплитуды поперечного поля H max .Хотя исследование показывает, что непрерывное приложение поперечного поля приводит к монотонному спаду захваченного магнитного поля в сверхпроводниках, оно не указывает на то, что сверхпроводящий объем полностью потеряет намагниченность и потеряет потенциал для использования во вращающихся машинах. Во вращающейся машине сверхпроводник будет видеть вращающееся поле, и эффект от этого будет гораздо более благоприятным, как это видно на рис. 4.13.

4.12. Логарифмический график измеренной и смоделированной магнитной индукции в конце каждого цикла поперечного поля для трех различных амплитуд развертки поперечного поля H max , где H p - поле, необходимое для полного проникновения в образец и B 0 - исходное захваченное поле.

4.13. Измеренный оставшийся магнитный момент в конце каждого цикла вращения для нескольких амплитуд магнитного поля в диапазоне от 0,125 H p до 2 H p (где H p - поле, необходимое для полного проникновения через образец). Магнитный момент нормирован относительно его начального значения м 0 .

Согласно результатам, представленным выше, эффект размагничивания в сверхпроводнике может быть минимизирован за счет оптимизации конструкции машин, особенно во вращающихся приложениях.Даже в ситуации, когда сверхпроводник подвергается воздействию чистого поперечного поля, проблема размагничивания также не будет катастрофической. Если поведение степенного затухания сохраняется, после N ~ 5 × 10 6 циклов, что соответствует приложению поля переменного тока частотой 60 Гц в течение одного дня, магнитная индукция должна достичь ~ 68% от своего первоначального значения. значение B 0 . Для достижения 50% от B 0 потребуется цикл более 422 лет. Следовательно, объемные сверхпроводящие материалы потенциально могут быть альтернативным магнитным возбуждением в электрических устройствах для создания магнитного поля в 5–10 раз выше, чем у обычных постоянных магнитов.Успешное применение сверхпроводящих материалов в электроэнергетической системе откроет новую эру в области производства электроэнергии.

Таким образом, при практическом проектировании машины необходимо учитывать не только обычные электромагниты и криогенную технику; он должен предоставить способ сначала развить, а затем поддерживать поле в машине. Известны четыре метода захвата магнитных полей в сверхпроводниках:

Полевое охлаждение. Охладите сверхпроводник в магнитном поле, а затем выключите его.Это приведет к захваченному магнитному полю, примерно равному приложенному магнитному полю.

Охлаждение без поля. Охладите сверхпроводник, приложите магнитное поле и удалите его. Это приведет к максимальному захваченному магнитному полю, равному половине приложенного поля или меньше.

Охлаждение импульсного поля. Охладите сверхпроводник, а затем быстро наложите магнитное поле. Обычно это делается с помощью катушки и батареи конденсаторов, которые быстро заряжают катушку.Первый импульс частично намагнитит сверхпроводник, а затем последующие импульсы будут усиливать захваченное магнитное поле, увеличивая его на небольшую величину и уменьшаясь каждый раз.

Накачка флюса. Есть два типа накачки флюса. Первый, описанный в Klundert et al. 104 , показан на рис. 4.14 105 и используется для зарядки сверхпроводящей катушки. Он включает систему сверхпроводящих переключателей (S1 и S2) вместе со сверхпроводящей катушкой хранения (L).Используются две сверхпроводящие цепи. Разрыв одной из цепей путем размыкания сверхпроводящего переключателя (S1) позволяет потоку попасть внутрь цепи. Затем первый переключатель (S1) замыкается, а второй переключатель (S2) размыкается, позволяя потоку проникать в катушку.

4.14. Базовая схема, иллюстрирующая принцип флюсового насоса 105 .

Второй тип предназначен для намагничивания объемных сверхпроводников. Он включает прохождение магнитной волны по поверхности сверхпроводника 78 , 79 .Сверхпроводник реагирует на изменение магнитного поля, при этом намагничиваясь. Затем это можно повторить, и сверхпроводник постепенно намагнитится. Это единственный процесс, который намагничивает сверхпроводник, так что конечное захваченное поле больше, чем исходное захваченное поле. Система описана более подробно ниже.

Накачка потока использует изменение проницаемости магнитного материала в зависимости от температуры для создания магнитной волны. Локальные нарушения проницаемости магнитного материала вызывают локальные изменения плотности магнитного потока.Если вы возьмете круглую шайбу из какого-либо ферромагнитного материала и нагреете ее ободок, тогда тепло будет распространяться в центр шайбы в виде «тепловой волны». Поскольку проницаемость шайбы изменяется в зависимости от температуры, также возникает связанная с ней «магнитная волна». Мы можем предсказать, как будет выглядеть эта форма волны, учитывая закон Гаусса:

[4.1] ∇B = 0

Согласно закону Гаусса, поскольку расходимость B равна нулю, магнитная волна будет иметь пик в центре и желоб спереди и сзади.Это легко увидеть на рис. 4.15, где показан диск, расположенный над сверхпроводником.

4.15. Профиль поля для ферромагнитного диска, нагретого по периметру и расположенного над сверхпроводником. Обратите внимание, что сверхпроводник охлаждается в поле.

Участкам в левой и правой половинах диска была придана высокая проницаемость, чтобы обозначить изменение проницаемости из-за температуры, и вся сборка была помещена в однородное магнитное поле. Слева и справа от областей высокой проницаемости силовые линии широко разнесены, а в самом материале они сгруппированы вместе.Это приводит к профилю потока вдоль верхней части сверхпроводника, как показано на рис. 4.15 (b). На рисунке мы построили величину ∆ B y , определяемую как изменение плотности магнитного потока из-за изменения проницаемости магнитной цепи. Таким образом, может быть фоновое поле, например, 1 Тл, и увеличение проницаемости локально увеличивает его до 1,1 Тл. В этом случае тогда ∆ B y будет 0,1 Тл. Это происходит потому, что сверхпроводник реагирует на изменения. по плотности потока.

Обратите внимание, что этот сигнал имеет как положительное, так и отрицательное значение ∆ B y , и это, согласно системе уравнений, будет индуцировать токи как в положительном, так и в отрицательном направлении z .

Типичная компоновка показана на рис. 4.16. Это устройство, созданное с помощью среды моделирования Comsol, можно использовать для постепенного намагничивания сверхпроводника до его полного проникновения.

4.16. Общее расположение. Магнитное поле создается парой катушек с маркировкой A через магнитную цепь B к сверхпроводнику C.Вся конструкция регулируется проницаемой областью D.

Простые машины

Эта основная идея исследуется через:

Противопоставление взглядов студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Современный мир богат примерами сложных машин, работа которых редко понимается. Студенты (и многие взрослые) обычно используют слово «машина» для описания сложных механических устройств, приводимых в действие двигателем или электродвигателем и предназначенных для выполнения полезных задач по экономии труда.

Студенты часто считают, что все машины производят гораздо больше работы, чем их люди-операторы. Это мнение согласуется с их опытом работы с большинством механических устройств с приводом, например бензопилы, электроинструменты и гидравлические экскаваторы.

Ежедневный опыт студентов редко признает такие устройства, как рычаги, наклонные плоскости, клинья и шкивы, как разновидности «простых машин». Хотя у большинства студентов есть общий опыт использования простых механизмов, таких как рычаги и шкивы, немногие будут иметь какое-либо представление о том, почему их конструкция может обеспечить преимущество или как их лучше всего использовать.Многие студенты также испытывают трудности с определением или объяснением этих переживаний другим и редко идентифицируют части человеческого тела, такие как руки или ноги, как составные из рычагов.

Исследования: Хапкевич (1992), Брайан, Лародер, Типпинс, Эмаз и Фокс (2008), Мейер (1995), Норбери (2006)

Научная точка зрения

Слово машина возникла как в греческом, так и в римском языках. Греческое слово «мачос» означает «целесообразный» или что-то, что «облегчает работу». У римлян такое же понимание слова «машина», что означает «уловка» или «устройство».

Основная цель, для которой сконструированы самые простые машины, - уменьшить усилия (силы), необходимые для выполнения простой задачи. Чтобы достичь этого, приложенная сила должна действовать на большем расстоянии или в течение периода времени, в результате чего такой же объем работы выполняется меньшей силой. Винты, рычаги и наклонные плоскости предназначены для увеличения расстояния, на котором действует уменьшенная сила, чтобы мы могли толкать или тянуть с меньшими усилиями. Эффект такой конструкции часто называют «механическим преимуществом».

Термин «простая машина» обычно используется учеными для обозначения одного из шести различных типов устройств, которые часто объединяются в более сложные машины.

Научные представления простых машин
Рычаг (лом или молоток)

Состоит из жесткой балки, которая вращается вокруг фиксированной точки поворота (точки опоры), расположенной где-то вдоль балки. Движение одного конца балки приводит к движению другого конца в противоположном направлении.Расположение точки опоры может увеличить (или уменьшить) силу, приложенную к одному концу, за счет (или преимущества) расстояния, на которое проходит другой конец.

Клин (дровокол или нож)

Используется для преобразования силы, приложенной в направлении движения клина, в раскалывающее действие, которое действует под прямым углом к ​​лезвию. Его часто используют для раскалывания, разрезания или подъема тяжелых предметов в зависимости от угла сторон клина.

Колесо и ось (рулевое колесо или отвертка)

Объединяет колесо с центральной неподвижной осью, которая обеспечивает их совместное вращение. Небольшая сила, приложенная к краю колеса, преобразуется вращением в более мощную силу на меньшей оси. Этот эффект можно обратить вспять, приложив большую силу к меньшей оси, что приведет к уменьшению силы на краю большего колеса с гораздо большей скоростью вращения.

Винт (автомобильный домкрат ножничного типа или стеклоподъемник)

Вращение вала с резьбой можно преобразовать в движение в любом направлении вдоль оси вращения в зависимости от направления его спиральной резьбы. Винт действует как «наклонная плоскость», намотанная на вал. Обычно они используются с шестернями или в качестве крепежного механизма.

Наклонная плоскость (пандус или лестница)

Обычно используется для подъема или опускания тяжелых предметов.Большое движение объекта по пандусу преобразуется углом подъема пандуса в меньшее вертикальное движение. Учитывая, что трение на аппарели невелико, для вертикального подъема тяжелого предмета требуется меньшая сила, хотя для достижения этого преимущества его нужно перемещать на большее расстояние по аппарели.

Шкив (блок или шнур для штор)

Использование одного фиксированного шкива и прикрепленного шнура позволяет изменять направление силы, приложенной к объекту.Хотя одиночный верхний шкив не дает никаких механических преимуществ, он может быть полезен, например, для повышения подъемной силы путем перенаправления силы вниз к земле для подъема объекта. Шкивы могут использоваться в сложных комбинациях для обеспечения больших механических преимуществ, таких как конструкция «блока и захвата».

Критические идеи обучения

  • Мы обычно используем слово «машина» для обозначения сложного механического устройства, приводимого в действие двигателем, что сильно отличается от нашего научного использования термина «простая машина».
  • Простые машины полезны, потому что они сокращают усилия или расширяют возможности людей выполнять задачи, выходящие за рамки их обычных возможностей.
  • Простые машины, которые широко используются, включают колесо и ось, шкив, наклонную плоскость, винт, клин и рычаг.
  • Хотя простые машины могут увеличивать или уменьшать силы, которые могут быть к ним приложены, они не изменяют общий объем работы, необходимой для выполнения общей задачи.

Обращаясь к этим важным учебным идеям, важно помочь учащимся найти общие примеры «простых машин» в их мире.Студенты с трудом находят примеры простых машин, которые они обычно используют, потому что многие из них настолько широко используются, что их легко и часто упускают из виду.

Например, в случае обычной дверной ручки расположение ручки по отношению к дверным петлям действует как рычаг, облегчающий ее открывание, а большая круглая ручка (или выдвинутый рычаг) обеспечивает механическое преимущество для помочь с вращением ручки.

Изучите отношения между идеями в Карты развития концепции - Законы движения и преобразования энергии

Преподавательская деятельность

Студенты часто бессознательно имеют много общего опыта с «простыми машинами».При преподавании этой темы постарайтесь помочь учащимся выявить повседневные примеры использования ими «простых машин» и дать им представление о преимуществах того, почему конкретная «простая машина» могла быть использована для этой задачи, и о преимуществах, которые она может дать. пользователю. Вначале старайтесь не приводить примеры повседневных предметов, в которых используется сложный дизайн, включающий комбинации более чем одного типа «простой машины», чтобы учащиеся могли ясно видеть цель дизайна. Позже студенты могут анализировать более сложные примеры с целью определения комбинации элементов, которые они используют в своем дизайне.

Открытое обсуждение посредством общего опыта

Принесите некоторые инструменты, которые четко разработаны с целью увеличения силы, которая может быть к ним приложена (открывалка для бутылок, лом, плоскогубцы, автомобильный домкрат), и инициируйте обсуждение того, что каждый из них позволяет нам делать легче. Направьте это обсуждение, чтобы учащиеся узнали, как каждый из них может увеличить силу, приложенную к нему. Поощряйте студентов приводить больше примеров из своего собственного опыта (использование отвертки для снятия крышки с банки с краской - хороший пример опыта, который испытали многие студенты).Используйте это, чтобы ввести понятие о том, как рычаги и другие простые механизмы используются в более общем плане в их жизни.

Сосредоточьте внимание студентов на упущенной детали

Изучив конструкцию и использование ряда обычных рычагов, выявите идеи, согласно которым каждый из них использует «точку опоры», вокруг которой они вращаются, и что часть рычага, которую мы перемещаем ( часто под действием небольшой силы) перемещается на гораздо большее расстояние, чем участок, который прилагает большую силу.

Другие простые машины можно вводить одну за другой, приводя несколько примеров каждой из них и ища общие черты.Рулевые колеса, ручки отверток и лебедки - все это примеры колеса и оси; топоры, дровоколы, гвозди и гвозди - все это примеры клиньев. В Интернете есть множество сайтов, на которых можно найти множество примеров различных простых машин. См. Ссылки в конце этой идеи.

Помогите студентам выработать для себя некоторые «научные» объяснения.

Попросите студентов попробовать вкрутить один и тот же винт в один и тот же кусок дерева с помощью отверток с ручками разного диаметра.Многие хозяйственные магазины продают недорогие наборы отверток с ручками разных размеров. Отвертки для ювелиров скромных размеров являются хорошим примером уменьшения преимуществ, которые они предоставляют из-за небольшого диаметра рукоятки. Вы можете снять пластиковую ручку с отвертки и предложить учащимся испытать трудности, связанные с попыткой повернуть винт одним стержнем. Этот опыт можно использовать, чтобы подчеркнуть взаимосвязь между диаметром «ручки» колеса и величиной силы, которую вы можете создать на «валу» оси.

Сбор данных для анализа

После того, как будет составлен список предметов с использованием различных типов «простых машин», попросите разные группы учащихся собрать примеры каждого из них в общих контекстах, таких как садовые навесы, кухни, мастерские, хобби и спорт.

Попросите учащихся изучить конструкцию каждого из них, чтобы определить тип «простой машины», на которой они основаны, и то, как они обеспечивают механическое преимущество. Парусные лодки полны оригинальных примеров шкивов; Весла для гребных лодок представляют собой один из немногих примеров, когда точка опоры расположена так, что она снижает прилагаемую силу и увеличивает расстояние, на котором она действует.Обычно рычаги предназначены для увеличения приложенных к ним сил. Одна из целей - показать, насколько широко используются простые машины в нашей повседневной жизни.

Разъяснение и объединение идей для передачи другим

Поощряйте студентов исследовать примеры использования больших «простых машин» до того, как паровые двигатели или двигатель внутреннего сгорания получили широкое распространение.

В средневековье общество очень зависело от того, что часто было очень большими «простыми машинами», увеличенными в размерах для создания больших сил.Водяные колеса и ветряные мельницы, средневековое оружие, такое как требушеты (которые бросали большие камни или мертвых коров через стены замка), мосты, пересекающие ров, таран и башни замковых стен - вот лишь некоторые примеры, которые были основаны на конструкции «простых машин».

Различные группы студентов могли исследовать, строить масштабные модели, изучать их дизайн и сообщать о своих выводах классу на этих впечатляющих простых машинах.

Дополнительные ресурсы

Следующие ресурсы содержат разделы, которые могут быть полезны при разработке учебных программ:

  • Мастерская изобретателей - этот веб-сайт Бостонского музея науки помогает студентам определять элементы более сложных повседневных машин.Используя различные материалы, учащиеся придумывают и конструируют изобретения для решения конкретных задач.
  • Простые машины - на этом сайте Института Франклина представлены действия, основанные на идентификации простых машин.

6 основных компонентов машины

The Общие компоненты машины это источник энергии, двигатель, механизм, рама, система регулирования и управления, а также компоненты безопасности.

Это базовые и стандартизированные механические детали, которые используются в качестве строительных блоков в большинстве машин, которые обычно имеют общие размеры и производятся серийно.

Машины состоят из трех типов элементов: структурных компонентов, механизмов управления движением и самих компонентов управления.

Хотя форма, цвет и текстура не считаются элементами машины, тем не менее, они являются ее важной частью, поскольку она предлагает практичный интерфейс и дизайн.

Что такое машина?

Это набор фиксированных и мобильных собранных элементов, которые позволяют преобразовывать, регулировать, направлять или просто использовать энергию.Машины выполняют задачи и функции автономно или автоматически при манипулировании оператором.

Машина состоит из ряда компонентов или простых и общих элементов почти для всех, которые необходимы для того, чтобы они работали и выполняли задачи, для которых они были созданы человеком.

Общие компоненты машины

Станок состоит из следующих основных элементов:

Источник питания

Это форма основной энергии или топлива, позволяющая запустить машину.Это может быть электричество, масло, бензин, спирт и т. Д.

Двигатель

Это механизм, который выполняет определенную работу, преобразуя источник энергии, который питает его или служит для сгорания.

Сами двигатели преобразуют машины с другими видами энергии (кинетической, химической, электрической) в механическую энергию. Это возможно при вращении на оси или альтернативном перемещении поршня.

Двигатели, преобразующие механическую энергию в кинетику, называются трансформаторами.Компрессоры и насосы также попадают в эту категорию.

Механизм или трансмиссия

Этот другой компонент состоит из ряда механических элементов, которые, будучи сгруппированы, образуют систему, функция которой заключается в преобразовании энергии, вырабатываемой двигателем при движении или конечном действии, требуемом с помощью машины.

Эта функция выполняется при передаче мощности между одним или несколькими элементами машины. Механизм преобразует скорость, силу, траекторию и энергию в другие типы каждого из них.

По количеству элементов механизмы можно классифицировать как:

- Простые: те, которые имеют 2 элемента связи.

- Комплексы: при наличии более двух звеньев

Рама

Он включает жесткую конструкцию, которая поддерживает двигатель и механизм. Его функция - гарантировать соединение или соединение всех элементов машины.

Из соображений безопасности при проектировании рамы необходимо учесть несколько аспектов.

Сначала каждый из компонентов машины, затем анализ усилия и деформации, чтобы оттуда спроектировать наилучшую возможную конструкцию в соответствии с потребностями проекта.

Система регулирования и управления

Это элементы управления, используемые для регулирования работы и прочности машины, связывая ее с требуемой работой.

Это переключатели, кнопки, индикаторы, датчики, исполнительные механизмы и контроллеры

Защитные элементы

Они необходимы для гарантии работы без риска для машины.Хотя они не помогают проделанной работе и служат для защиты рабочих.

Эти компоненты являются обязательными в настоящее время для обеспечения промышленной безопасности и охраны труда. Его периодическое обслуживание необходимо для обеспечения его надлежащего функционирования.

Список литературы
  1. Детали машин. Получено 18 декабря 2017 г. с сайта dc.engr.scu.edu
  2. Элементы машин. Консультировался на es.wikipedia.org
  3. Роберт Л. Нортон.Дизайн машин, (4-е издание), Прентис-Холл, 2010. Получено с google.com.ve
  4. Конструкция и принцип работы машин. Консультировался с funciondemaquinas.blogspot.com
  5. Компоненты машины. Консультировался с buenostareas.com
  6. Шарма, CS; Пурохит, Камлеш (2004). Дизайн элементов машин. google.com.ve
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *