Общая характеристика машин

Категория:

Машиноведение

Общая характеристика машин

Машиной называется механизм или система механизмов, предназначенная для преобразования энергии или выполнения работы. Все машины делятся на две группы: машины-двигатели и машины-орудия (рабочие машины).

К машинам-двигателям относятся машины, преобразующие какой-либо вид энергии в энергию механическую. Машины-двигатели подразделяются на первичные и вторичные. К первичным относятся машины-двигатели, использующие силы природы: энергию ветра, воды, солнца, топлива, — ветряные, гидравлические и тепловые. Вторичные машины-двигатели используют уже полученную энергию, например электродвигатели и пневматические двигатели.

Использование и преобразование энергии в первичных и вторичных двигателях основано на законе сохранения и превращения энергии. Действие этого закона можно проследить на работе теплового двигателя, в котором внутренняя (химическая) энергия топлива при сгорании преобразуется во внутреннюю энергию газа, а последняя в процессе работы — в механическую энергию поршня или рабочего колеса.

Машины-орудия (рабочие машины) используют механическую энергию двигателей для выполнения полезной механической работы по обработке материалов и перемещению грузов. В соответствии с этим все рабочие машины подразделяются на технологические, т. е. обрабатывающие (станки и машины по обработке материалов), транспортные (автомобили, тепловозы, паровозы, самолеты, теплоходы и др.), грузоподъемные (подъемные краны, лебедки и т. п.) и транспортирующие (транспортеры, насосы и др.).

Принципиальное устройство машин заключается в том, что любая машина состоит из двигательного, исполнительного и передаточного механизмов.

Двигательный механизм служит для приведения машины в действие. Так, у токарного станка двигательным механизмом является привод со ступенчатыми шкивами и зубчатым перебором, у автомобиля — двигатель внутреннего сгорания.

Все большее распространение получают машины, представляющие собой сочетание машины-двигателя и машины-орудия. Примерами могут служить паровая машина на паровозе, двигатель внутреннего сгорания, установленный на автомобиле, тепловозе, самолете. На трамвае, троллейбусе, электропоезде двигателями являются электродвигатели, получающие электрическую энергию из сети.

На современных металлорежущих станках электродвигатели образуют со станком одно целое, причем на больших станках устанавливают два или несколько электродвигателей, обеспечивающих движения резания и подачи. Такая сложная машина, как шагающий экскаватор для приведения в движение различных механизмов (передвижение по земле, подъем и опускание стрелы, подъем и перемещение груза и т. д.), имеет при себе целую электростанцию и несколько десятков электродвигателей.

Рис. 1. Двигательный, передаточный и исполнительный механизмы автомобиля.

Передаточные механизмы служат для передачи движения от двигателя к исполнительному механизму. Примерами передаточных механизмов являются цепные передачи велосипеда и мотоцикла, ременная, цепная, фрикционная и зубчатые передачи в металлорежущих станках, молотах и прессах и т. д.

Передаточные механизмы часто бывают сложными по устройству, так как они не только передают движение, но и регулируют его, изменяя скорость и направление движения рабочих органов.

В современном токарно-винторезном станке для передачи движения от двигателя к шпинделю служит коробка скоростей, а для передачи движения к резцу — механизмы подачи (трензель, коробка подач, ходовые винт и валик, механизм фартука).

В автомобиле к механизмам передачи относятся сцепление, коробка скоростей, главная передача и дифференциал. В подъемных кранах и экскаваторах к передаточным механизмам относятся системы рычагов, блоков с троссами и т. д.

Исполнительный механизм приводит в движение рабочий орган машины, выполняя операции, ради которых создана машина. Например, у швейной машины исполнительным механизмом являются кривошипно-шатунный, кулисный, кулачковый и другие механизмы, а рабочие органы — шток с иглой, нитепритягиватель, гребенка, челнок.

В металлорежущих станках исполнительными механизмами являются устройства для приведения в движение режущих инструментов и обрабатываемого материала. Например, суппорт и шпиндель у токарного станка, шпиндель и стол у сверлильного и фрезерного станков; стрела у экскаватора и подъемного крана; механизмы перемещения гусениц и колес у самоходных машин.

Исполнительный механизм вместе с рабочим органом выполняет основную работу и является основным в машине.

Кроме двигательных, передаточных и исполнительных механизмов, большое место в современных машинах занимают механизмы управления двигателем и другими механизмами и частями машины.

Чтобы повысить производительность машин, сделать их более легкими и удобными в управлении, происходит постоянное улучшение их конструкций и автоматизация. Это освобождает рабочего от выполнения различных операций по установке и закреплению материалов и инструментов, по передвижению (подаче) резца, по включению и выключению двигателя и пр. Автоматизация машин в нашей стране быстро развивается. В производстве используются разнообразные станки-автоматы, создаются автоматические линии станков, которые не только выполняют обработку сложных изделий, но и контролируют их качество. Контроль за работой автоматических линий производится опытными механиками по специальным приборам на пульте управления.

Важнейшее место в современных станках-автоматах занимает комбинирование операций, которые раньше выполнялись на различных станках. Таким образом, вместо отдельных машин появляются так называемые комбайны. Комбайны широко применяются и в сельском хозяйстве (зерновой, свекольный, кукурузный), где они выполняют несколько различных операций: уборку, обработку и сортировку зерна или овощей.

В угольной промышленности горные комбайны выполняют и зарубку, и навалку, и перемещение угля. В металлообрабатывающей промышленности также применяются комбайны, которые называются агрегатными станками и используются для поточных автоматических линий.

Машины, применяемые в современной промышленности, отличаются большой скоростью работы, а следовательно, высокой производительностью.

В различных производствах применяются очень маленькие машины, производящие обработку мелких деталей, и машины-гиганты, имеющие огромные размеры и мощность и производящие обработку очень крупных изделий.

К современной машине предъявляются высокие требования, основными среди которых являются высокая производительность, быстроходность, легкость в управлении,

Очень важно, чтобы машина была небольшой по размеру и занимала немного места, была сравнительно легкой по весу и удобной для перемещения, требовала для изготовления как можно меньше материалов. Поэтому инженеры, создающие машины, стремятся облегчить их части, сделать их меньшими по размерам и в то же время повысить их прочность и износоустойчивость.

Реклама:

Читать далее:

Силы, действующие в машинах

Статьи по теме:

• Шлифовальные станки
• Строгальные станки
• Контрольные вопросы по машиноведению
• Измерительные инструменты
• Взаимозаменяемость, допуски и посадки

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Навигация:

Главная
Случайная страница
Обратная связь
ТОП
Интересно знать
Избранные

Топ:

Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации — обмен информацией между организацией и её внешней средой…

Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства…

Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования…

Интересное:

Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего…

Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является. ..

Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски…

Дисциплины:

Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

Машина — механизм или группа механизмов, осуществляющих определенные движения, служащих для выполнения определенной работы и превращения одного вида энергии в другой.

К. Маркс в труде «Капитал» писал о том, что «машина одарена чудесной силой сокращать и делать более производительным человеческий труд». Там же он отмечает, что «всякая развитая совокупность машин состоит из трех существенно различных частей: машины-двигателя, передаточного механизма, наконец, машины-орудия или рабочей машины». Следовательно, машина представляет собой единство двигателя, передаточного механизма и исполнительного механизма. Двигатель служит для приведения в движение остальных частей машины. Двигатели: паровые машины, турбины, электромоторы 3-х фазного тока, двигатели внутреннего сгорания и т. д. Приемно-передаточный механизм является соединяющим звеном между двигателем и исполнительным механизмом. Исполнительный механизм непосредственно воздействует на предмет труда. Всякий механизм или машина состоит из отдельных деталей, подвижных и неподвижных. Сочетание двух звеньев или тел, взаимно ограничивающих движение друг друга, называется кинематической парой. Примерами кинематических пар и цепей могут служить приемно-передаточные механизмы и механизмы преображения движений. Приемно-передаточные механизмы имеют много общих элементарных узлов. Различные двигатели создают равномерное движение махового колеса. Для приема этого движения существует передача. Простейшая передача называется ременной. Она состоит из шкива и бесконечного ремня. Шкив — это колесо, с гладкой или шероховатой внешней поверхностью, надетое на вал. Передача обеспечивает вращательное движение двух шкивов в одном направлении илив противоположном. Сама передача осуществляется за счет упругого натяжения ремня и трения между поверхностью ремня и шкива.

Количество оборотов шкивов зависит от их диаметров. Если диаметры ведущего и ведомого шкива одинаковы, то и число оборотов их будет одинаковым. Если диаметр ведомого шкива меньше ведущего — будет увеличение числа оборотов и наоборот, если диаметр ведомого шкива будет больше, то уменьшится число его оборотов. Зависимость числа оборотов от их диаметра:

где n2 и n2 — число оборотов, a D1 и D2 — диаметры двух шкивов.

Тут проигрыш в скорости сопровождается выигрышем в силе и наоборот (гласит золотое правило механики). У рабочих машин устраивают пару шкивов — один рабочий, другой холостой. Если надо выключить рабочую машину, передвигают ремень (пас) с неподвижного шкива на подвижный. Связь одного двигателя с несколькими рабочими машинами осуществляется с помощью трансмиссий. Трансмиссия — это длинный вал, несущий несколько шкивов различных диаметров. Вал помещается под потолком или в траншее. Один из шкивов соединяется с двигателем при помощи бесконечного ремня, остальные шкивы — с рабочими машинами. В этом случае необходимо наличие холостых шкивов, на которые переносят ремень в случае остановки машины. Для передачи вращательного движения с одного вала на другой используются также шестереночные или зубчатые передачи. При одинаковом количестве зубцов, скорость вращательного движения будет одинакова. Задача переноса вращательного движения в перпендикулярное вращательное осуществляется конической зубчатой передачей. Два зубчатых колеса имеют форму усеченного конуса. Движение второго вала будет противоположным по направлению. Здесь такое же положение со скоростью и силой. Эта же задача переноса вращательного движения в перпендикулярное может решаться при помощи червячной передачи – сочетания шестерни и винта, нарезка которого проходит между зубьями шестерни. Чем больше диаметр шестерни, тем меньше скорость ее вращения. На скорость вращения шестерни влияет шаг винта: если шаг малый, скорость мала. Червячная передача применяется при малых скоростях, коническая — при больших. Фрикционная передача осуществляет передачу движения от ведущего звена к ведомому за счет сил трения, возникающих между прижатыми друг к другу колесами. Передается вращательное движение во вращательное, вращательное в поступательное и наоборот. Положительные качества: простота конструкции, плавность и бесшумность, проскальзывание при перегрузке. Цепная передача осуществляется при помощи двух шестерен и цепи. Всем знакома, предназначена для передачи вращательного движения во вращательное. Используется при небольших мощностях

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

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни…

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

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций…