Режим работы машин.

В соответствии с технологией производства работ нагрузки на рабочий орган, а следовательно и на привод могут быть переменными и постоянными. Переменные нагрузки могут иметь разную степень неравномерности.

Характер изменения нагрузок определяет режим работы машин и её привода и влияет на выбор последнего.

Режим работы машин определяется колебаниями нагрузки по величине и времени т.е. величиной и частотой колебаний амплитуды, продолжительностью нагрузки, количеством включений в единицу времени, скоростью и ускорением движений, реверсивностью, продолжительностью непрерывной работы. В соответствии с этим различают четыре режима нагрузок.

Первый - лёгкий режим (отношение максимальной нагрузки к средней составляет 1.1-1.3) с постоянной скоростью и не реверсивностью рабочих движений при числе включений 20-30 в час (допускается редко 50). К ним относятся бетоно- и растворосмесители, транспортёры, центробежные насосы, компрессоры и т.п.

Второй - средний режим (отношение максимальной нагрузки к средней составляет 1.5-2.0), наличие частых и резких пиков при переменной скорости нереверсивного движения при числе включений до 200 в час. К ним относятся прицепные и полуприцепные скреперы, тягачи скреперов, грейдер-элеваторы, краны, многоковшовые экскаваторы, погрузчики и т.п.

Третий - тяжёлый режим (отношение максимальной нагрузки к средней составляет 2-3) наличием частых ( иногда через 15-20 сек.) и резких пиков при непрерывно изменяющейся скорости реверсивного движения при числе включений до 1000 и более в час. К ним относятся одноковшовые экскаваторы, бульдозеры и т.п.

Четвёртый - с очень тяжёлым режимом работы ударного или вибрационного действия.

Соединения деталей машин.

Соединения необходимы для расчленения машины на сборочные единицы и отдельные детали, упрощения технологии изготовления м сборки, обеспечения ремонта, транспортировки и монтажа машины.

Разъёмные.

Винтовое - резьбовое соединение деталей винтами, отличается от болтового отсутствием гаек, т.к. резьба выполняется в соединяемых деталях.

Болтовое - резьбовое соединение деталей болтом и гайкой, осуществляется затяжкой гайки (что создаёт давление между деталями, препятствующие их расхождению и относительному сдвигу благодаря возникающими между деталями трению) или плотному вхождению в отверстия соединяемых деталей болта, который препятствует относительному их сдвигу, работая на срез.

Шпоночное - соединение вала с надетой на него деталью при помощи шпонки (затяжной и незатяжной) для установки которой на валу и детали должны быть пазы в осевом направлении.

Неразъёмные.

Заклёпочное - соединение деталей (в основном листовых и профильных металлических).

Сварное - соединяет с помощью сварного шва, который образуется различными видами сварки (плавлением, давлением, наплавкой) и способами (дуговой, электрошлаковой, контактной и др.).

Винт - деталь машины, в основном цилиндрической формы с винтовой поверхностью (с резьбой). Различают винты самолётные, ветродвигателей, гребные машиностроительные и др. Различают машиностроительные-ходовые, силовые, крепёжные, установочные и др.

Для соединения деревянных деталей используется винт, имеющий на конце коническую нарезную часть и называется шурупом.

Винты бывают самонарезные и ввинчивающиеся в ранее нарезанные винтовые отверстия.

Болт - крепёжная деталь в виде стержня с резьбой на конце и головкой на другой.

Шпилька - крепёжная деталь в виде металлического стержня с резьбой с обеих сторон (конец шпонки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, где имеется внутренняя нарезка, а вторая деталь прижимается к первой при навинчивании гайки на другой конец шпильки.

Шпонка - крепёжная деталь в шпоночном соединении, различаются: затяжные (т.е. посаженные с натягом) - тангенциальные, клиновые, фрикционные ( ограниченно применяются из-за создаваемого перекоса) и незатяжные - призматические и сегментные.

Заклёпка - стержень круглого сечения с заранее изготовленной закладной головкой на одном конце и замыкающей на другом, образующейся в процессе клёпки.

Передачи.

Привод рабочих органов, ходовой части и других узлов машин осуществляется с помощью силовых передач, которые не только передают движение, но и изменяют скорость, а иногда и характер и направление движения.

Передачи бывают:

- механические, которые в свою очередь разделяются: трением (ременные и фрикционные); зацеплением (зубчатые, червячные и цепные)

- гидравлические

- электрические

- смешанные

В каждой передаче элемент, который передаёт мощность, называется ведущим, а элемент, которому передаётся эта мощность, ведомым.

В основном число оборотов ведущего элемента и ведомого различно. Отношение первого ко второму n1/n2 называется передаточным числом. Передачи в основном применяются понижающие, т.е. когда n₁/n₂>1.

Фрикционные и ременные передачи для передачи усилий от ведущего к ведомому элементу используют силы трения между дисками, шкивами и ремнями, передаточное число не превышает 10 (у клиноременных 15), но чаще около 5. Достоинство передач: простота конструкции, бесшумность, смягчение динамичных нагрузок и перегрузок (проскальзывание - но это и недостаток, так как невозможно получить точное передаточное число) для ременной передачи - возможность передачи движения на сравнительно большие расстояния (до 15 и более метров). В основном применяются во вспомогательных механизмах. Ременные передачи различаются: плоские, трапециодальные-клиновые, редко круглые и зубчато-ременные.

Зубчатые передачи имеют наибольшее распространение. Меньшее колесо обычно ведущее и называется шестернёй, а большое - ведомое называется колесом. Передача может происходить между параллельными осями - цилиндрические зубчатые колёса, перекрывающимися и пересекающимися осями - конические, винтовые и червячные. Передаточное число до 20 (червячные до 80, прямозубые до 10).

Достоинства зубчатых передач: малые габариты, высокий КПД (до 0.96-0.98), большая надёжность и долговечность, постоянство передаточного числа и применимость в широком диапазоне мощности.

К недостаткам относится: необходимость высокой точности изготовления, шум при низком качестве изготовления и больших оборотах.

Червячные передачи представляют собой винт (червяк) обычно с трапециодальной резьбой, находящийся в зацеплении с зубчатым колесом. Для увеличения контакта наружная поверхность червячного колеса делается вогнутой. В этих передачах за каждый оборот червячное колесо поворачивается на один зуб при однозаходной резьбе, на два зуба при двухзаходной резьбе и т.д. С помощью таких передач можно получить передаточное число более 100 (обычно до 80). Червячная передача отличается способностью самоторможения, что позволяет не устанавливать тормозные устройства, имеет КПД 0.7-0.9.

Цепные передачи позволяют передавать вращение (усилие) между двумя параллельными валами при достаточно большом расстоянии между ними (до 8 м).Передача состоит из ведущей и ведомой звёздочек и цепи, охватыающей их, кроме того натяжные и смазочные устройства. Достоинства: отсутствие скольжения, КПД=0.94-0.98, возможность лёгкой замены цепи. Недостатки: вибрация и шум, более сложный уход - смазка, сравнительно более быстрый износ.

Редуктора - механизмы в виде отдельных агрегатов, которые служат для понижения частоты вращения и увеличение крутящих моментов. Они состоят из одной или чаще нескольких пар зубчатых колёс или червячных передач, помещённых в специальном корпусе. Для передаточных чисел до 10 редуктора одноступенчатые, до 15-20 - двухступенчатые и для больших передаточных чисел - трёхступенчатые.