21.6.2011
Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje
MODUL 03-TP
ing. Jan Šritr
Mechanismy
ing. Jan Šritr
2
1
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
3
Rozvod s vnějším plněním válců. 1 - Kulisa, 2 - Výstředník, 3 - Prodlouţená šoupátková tyč, 4 - Předstihová páka, 5 Křiţák, 6 - Šoupátková komora se šoupátkem, 7 - Parní válec s pístem, 8 - Reverzní tyč. Na animovaném obrázku je bohuţel nesprávné postavení kamene v kývavé kulise pro daný směr otáčení dvojkolí. Mechanismy
ing. Jan Šritr
4
2
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
5
Mechanismy
ing. Jan Šritr
6
3
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
7
Mechanismy
ing. Jan Šritr
8
4
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
9
Mechanismy
ing. Jan Šritr
10
5
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
11
Mechanismy
ing. Jan Šritr
12
6
21.6.2011
Počet stupňů volnosti (intuitivní definice) je minimální počet nezávislých parametrů, které jednoznačně systém popisují. Příklady: Bod v rovině má 2 stupně volnosti Bod v prostoru má 3 stupně volnosti Tuhé těleso v rovině má 3 stupně volnosti Tuhé těleso v prostoru má 6 stupňů volnosti
Mechanismy
ing. Jan Šritr
13
ing. Jan Šritr
14
Druhy kinematických dvojic
Mechanismy
7
21.6.2011
Jednotlivé členy mechanismu označujeme arabskými číslicemi, číslem 1 obvykle označujeme rám
Mechanismy
ing. Jan Šritr
15
Mechanismy
ing. Jan Šritr
16
8
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
17
Závity pohybových šroubů -lichoběţníkový – rovnoramenný (trapézový) -lichoběţníkový – nerovnoramenný (pilový) -čtvercový – není normalizován -oblý závit Mechanismy
ing. Jan Šritr
18
9
21.6.2011
šoupě
lis
svěrka
posuv u stroje
Mechanismy
ing. Jan Šritr
19
Mechanismy
ing. Jan Šritr
20
10
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
21
Mechanismy
ing. Jan Šritr
22
11
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
23
Mechanismy
ing. Jan Šritr
24
12
21.6.2011
Klínový mechanismus
Mechanismy
ing. Jan Šritr
25
Mechanismy
ing. Jan Šritr
26
13
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
27
Mechanismy
ing. Jan Šritr
29
14
21.6.2011
Jednoramenná páka s jedním čepem, upevněná na hřídeli a) Nalisováním b) Naklínováním c) Svěrným spojem d) Navařením
Mechanismy
ing. Jan Šritr
30
Mechanismy
ing. Jan Šritr
31
15
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
32
Mechanismy
ing. Jan Šritr
33
16
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
34
Mechanismy
ing. Jan Šritr
35
17
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
36
Mechanismy
ing. Jan Šritr
37
18
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
38
Mechanismy
ing. Jan Šritr
39
19
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
40
Mechanismy
ing. Jan Šritr
41
20
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
42
Mechanismy
ing. Jan Šritr
43
21
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
44
Mechanismy
ing. Jan Šritr
45
22
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
46
Mechanismy
ing. Jan Šritr
47
23
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
48
Mechanismy
ing. Jan Šritr
49
24
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
50
Mechanismy
ing. Jan Šritr
51
25
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
53
Mechanismy
ing. Jan Šritr
54
26
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
55
Mechanismy
ing. Jan Šritr
56
27
21.6.2011
B
B
Mechanismy
ing. Jan Šritr
57
Mechanismy
ing. Jan Šritr
58
28
21.6.2011
píst
ing. Jan Šritr
Mechanismy
59
Společný znak - klikový mechanismus úplný
zkrácený Bez klik. mechanismu - přímočarý hydromotor, axiální hydromotor a hydrogenerátor Mechanismy
ing. Jan Šritr
60
29
21.6.2011
6
1
5
Mechanismy
ing. Jan Šritr
61
Mechanismy
ing. Jan Šritr
62
30
21.6.2011
OR
Schéma parního stroje
Mechanismy
ing. Jan Šritr
63
ing. Jan Šritr
64
PÍSTY KOTOUČOVÉ
•válec parního stroje nemá v hlavě (čelní plocha válce) ventily •činnou plochou pístu a hlavy válce prochází pístní tyč •píst má pracovní plochu na obou stranách •třecí plocha mezi pístem a válcem není mazána rozstřikem oleje jako z klikové vany motoru nebo kompresoru
Mechanismy
31
21.6.2011
PÍST
A B
Mechanismy
C
ing. Jan Šritr
65
ing. Jan Šritr
66
PÍSTY PLUNŢROVÉ
Mechanismy
32
21.6.2011
PÍSTY PLUNŢROVÉ – řez plunţrovým čerpadlem 1. keramický plunţr 2. 4. plunţrová tyč 5. 6. rozdělovač 7. 8. kliková hřídel 11. 12. skříň klikové hřídele 13. ventil
Mechanismy
těsnění ojnice loţisko odstřikový krouţek
ing. Jan Šritr
67
ing. Jan Šritr
68
PÍSTY TRUBOVÉ
Mechanismy
33
21.6.2011
PÍSTY TRUBOVÉ - poţadavky
Mechanismy
ing. Jan Šritr
69
ing. Jan Šritr
70
TĚSNĚNÍ PÍSTŮ
Mechanismy
34
21.6.2011
TĚSNĚNÍ SOUČÁSTÍ S PŘÍMOČARÝM POHYBEM
Mechanismy
ing. Jan Šritr
71
ing. Jan Šritr
72
OJNICE
Mechanismy
35
21.6.2011
KLIKOVÉ HŘÍDELE
Mechanismy
ing. Jan Šritr
73
ing. Jan Šritr
74
KLIKOVÉ HŘÍDELE
Mechanismy
36
21.6.2011
KLIKOVÉ HŘÍDELE
Mechanismy
ing. Jan Šritr
75
Mechanismy
ing. Jan Šritr
76
37
21.6.2011
Materiály klikových hřídelů
Mechanismy
ing. Jan Šritr
77
1- kotouč 2- dvoudílná objímka 3- výstředníková tyč 4- vidlice s čepem 5- mazací jímka e- výstřednost
Mechanismy
ing. Jan Šritr
78
38
21.6.2011
Mechanismy
ing. Jan Šritr
80
39
21.6.2011
ing. Jan Šritr
Mechanismy
a
Mechanismy
b
81
c
ing. Jan Šritr
82
40
21.6.2011
Vačkové hřídele
Mechanismy
schéma
Různé typy vaček
ing. Jan Šritr
83
Geometrický tvar křivkového hnacího členu určuje relativní pohyb hnaného členu proti spojovacímu členu Hnaný člen je tzv. kulisa (klika) spojená se spojovacím členem otočným kloubem, nebo smýkadlo či zdvihátko se spojovacím kloubem posuvným Dotyková část hnaného členu můţe mít tvar hrotu, břitu, válcové nebo kulové hlavy, klouzátka s pozitivním či negativním zakřivením nebo bez zakřivení Ke zmenšení prokluzování se válcová hlava a klouzátko nahrazují kladkou
Mechanismy
ing. Jan Šritr
84
41
21.6.2011
Rovinný vačkový mechanismus se rozděluje podle charakteru pohybu hnaného a hnacího členu, který můţe být otáčivý, posuvný nebo obecný (sloţený)
Mechanismy
ing. Jan Šritr
85
Nejrozšířenější jsou rovinné vačkové mechanismy se silovým stykem, prostorové mechanismy bývají naopak častěji s tvarovým stykem
Mechanismy
ing. Jan Šritr
86
42
21.6.2011
Použití vačkových mechanismů 1. Rozvody spalovacích motorů (ovládání ventilů – SV,OHV,OHC) 2. Soustružnické automaty 3. Textilní stroje
4. Přesná mechanika Výhody vačkových mechanismů 1. Snadné dodržení určeného zákona pohybu hnaného členu
2. Hnaný člen se může na určitý čas zastavit při plynulém pohybu hnacího členu 3. Snadná zaměnitelnost pohybové závislosti, zdvihu i časového průběhu výměnou vačky Mechanismy
ing. Jan Šritr
87
Nevýhody vačkových mechanismů
1. Přesná výroba vačky je obtížná vzhledem k nepravidelnosti obrysové plochy hnacího členu 2. Náhlá změna zrychlení způsobuje v členech pružné deformace, které zkreslují pohybovou závislost 3. Dochází k opotřebení ve styčných plochách (velké měrné tlaky), řešením je použití kladky jako vloženého členu 4. Působení setrvačných hmot vyžaduje použití drážky nebo pružiny pro zajištění stálého styku 5. Vlivem měnící se síly pružiny během otáčky se mění i potřebný kroutící moment, což může mít nepříznivý vliv na chod stroje
6. Vlivem vůlí v mechanismu dochází ke vzniku rázů a tím ke zvýšenému namáhání jednotlivých členů mechanismu 7. Dodržení předepsané vůle vyžaduje občasné seřizování 8. Obvykle je nutné mazání povrchu vaček 9. Provoz vačkových mechanismů je poměrně hlučný Mechanismy
ing. Jan Šritr
88
43
21.6.2011
Hnací součást pohybuje hnanou součástí, která střídá pohyb s klidovými polohami
Mechanismy s přerušovaným pohybem mění kývavý nebo plynulý pohyb na pohyb přerušovaný, a to otáčivý nebo posuvný Uvedené mechanismy se pouţívají v elektrotechnice k náhlému spojení obvodů (mţikové mechanismy), dále v přesné mechanice a hodinářství jako pohybové mechanismy Podávací mechanismus 1- klika
2- ojnice 3- vahadlo 4- rohatka 5- západka
5´- pojistná západka Mechanismy
ing. Jan Šritr
89
Skupinu mechanismů s přerušovaným pohybem tvoří: mžikové, podávací, krokové
Výhody mechanismů s přerušovaným pohybem 1. některé pracují velmi rychle (mţikové) 2. moţnost jemné regulace pohybu hnaného ústrojí 3. zdvih podávacího ústrojí nebo dráha natočení jsou v jistých mezích nastavitelné
Mechanismy
ing. Jan Šritr
90
44
21.6.2011
Nevýhody mechanismů s přerušovaným pohybem: 1. Výroba a montáţ jsou obtíţné 2. Značné opotřebení a nebezpečí poškození základních součástí 3. Velké pasivní odpory 4. Rázy v mechanismu a hlučný provoz 5. Velké setrvačné síly 6. Nebezpečí protočení hnané součásti 7. Zpravidla nutné blokovací zařízení
Mechanismy
ing. Jan Šritr
91
Mţikové mechanismy Pouţívají se u vypínačů a přepínačů k vypínání a zapínání proudového obvodu
Mechanismy
ing. Jan Šritr
92
45
21.6.2011
Podávací mechanismy
Mechanismy
ing. Jan Šritr
93
Podávací mechanismy Pouţívají se k podávacímu pohybu poháněné součásti po přítrzích Pohyb podávacího členu se mění v jednosměrný přerušovaný pohyb poháněného členu
Mechanismy
ing. Jan Šritr
94
46
21.6.2011
Podávací mechanismy
Ukázka podávacího (maltézkého) mechanismu u mechanické kamery na kinofilm, kde zajišťuje „trhaný“ posuv filmového pásu Mechanismy
ing. Jan Šritr
95
ing. Jan Šritr
96
Podávací mechanismy Ukázka animace maltézského podávacího mechanismu
Mechanismy
47
21.6.2011
Krokové mechanismy Jako krok se v časoměřičské technice označuje mechanismus sloţený z kotvy (sem a tam kývající člen), která je v mnoha případech ovládaná kyvadlem (kyvný regulátor) a pracuje společně se stoupacím kolem (ozubené kolo)
Mechanismy
ing. Jan Šritr
97
ing. Jan Šritr
98
Krokové mechanismy - Mechanismus pro rychlé podávání
Mechanismy
48
21.6.2011
Krokové mechanismy
Grahamův krok pro kyvadlové hodiny
ing. Jan Šritr
Mechanismy
99
Schéma mechanických hodin
Oscilátor
Krok
Hlavní soukolí
Řízení ruček
Ručkové soukolí
Mechanismy
Hnací ústrojí
Závažové
Pérové
Natahovací ústrojí
ing. Jan Šritr
100
49
21.6.2011
Kyvadlo – kyvadlové hodiny Oscilátorem je kyvadlo, doba kyvu je závislá pouze na délce kyvadla
Mechanismy
ing. Jan Šritr
101
ing. Jan Šritr
102
Kyvadlo – kyvadlové hodiny
Vlastní frekvence kyvadla závisí na jeho délce, která se s teplotou mění. U přesných kyvadlových hodin se proto od 18. století pouţívaly různé techniky, jak tyto změny vyrovnávat. Mezi nejběţnější patřilo tak zvané roštové kyvadlo s tyčkami z různých kovů uspořádaných vedle sebe tak, aby se jejich roztaţení vyrovnávala a celková účinná délka kyvadla s teplou neměnila. Jiný způsob bylo naplnění duté kyvadlové tyče rtutí. Jak hladina rtuti s rostoucí teplotou stoupala, těţiště kyvadla zůstávalo na tomtéţ místě.
Roštové kyvadlo s teplotní kompenzací
Mechanismy
50
21.6.2011
Mechanismy s přerušovaným pohybem
Lihýř – předchůdce setrvačky
Mechanismy
ing. Jan Šritr
103
ing. Jan Šritr
104
Strojek kapesních hodinek
1: pérovník
2: minutové kolo; 3: mezikolo; 4: vteřinové kolo; 5: krokové kolo;
6: kotva; 7: vidlice; 8: setrvačka
Mechanismy
51
21.6.2011
Krokové mechanismy – srdcem náramkových hodinek je setrvačka s krokovým mechanismem setrvačka
kotva
krokové kolo Mechanismy
ing. Jan Šritr
105
ing. Jan Šritr
106
Krokové mechanismy – kapesní či náramkové hodinky
Mechanismy
52
21.6.2011
Krokové mechanismy – kapesní či náramkové hodinky
Mechanismy
ing. Jan Šritr
107
ing. Jan Šritr
108
Krokové mechanismy – kapesní či náramkové hodinky
Mechanismy
53
21.6.2011
Krokové mechanismy – kapesní či náramkové hodinky
Mechanismy
ing. Jan Šritr
109
54
