Projekt "Podpora
výuky v cizích jazycích na SPŠT"
Brzdy, spojky
SPSN2
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR
Bremsen, Kupplungen
Kupplungen Sie dienen zur Übertragung der Drehmomentenergie zwischen der Triebanlage und der angetriebenen Anlage. Sie können folgende Funktionen haben: -
Die Verbindung der Motorwelle mit der Getriebewelle
-
Die Ermöglichung der Anlagemontage und der Anlagedemontage
-
Die Stoßdämpfung und die Schwingungsdämpfung
-
Die Ausgleichung der Montageungenauigkeiten
-
Die Ermöglichung des fließenden Anfahren und Abkoppeln der Triebanlage
-
Der Schutz vor Überlastung
Die Kupplungen teilt man in vier Grundgruppen:
Die Arten der benutzten Kupplung hängen vor allem von der gewünschten Funktion ab. Die Kupplungsfunktionsmaßen
hängen vor allem von der Größe des übertragenden Moments und
Bebauungsmöglichkeit ab. -2-
Spojky, brzdy Spojky Slouží k přenosu energie-točivého momentu mezi hnacím a hnaným zařízením. Mohou mít tyto funkce: -
Spojují hřídele motoru s hřídelem převodovky
-
Umožňují montáž a demontáž zařízení
-
Tlumí rázy a kmity
-
Vyrovnávají montážní nepřesnosti
-
Umožňují plynulý rozjezd a odpojení hnací jednotky
-
Chrání před přetížením
Spojky dělíme na čtyři základní skupiny:
Druhy použité spojky závisí především na požadované funkci. Konstrukční rozměry spojky závisí především na velikosti přenášeného momentu a možnosti zástavby. -3-
Mechanisch ungesteuerte Kupplungen
-
Unflexible feste Kupplungen: o Rinnenteilkupplungen [2] o Flanschkupplungen [3] o Scheibenkupplungen [3]
-
Ausgleichskupplungen o Verzahnungskupplungen [4] o Zahnkupplungen [5] o Rohrkupplungen [6] o Planchetten-Kupplungen [7]
-
Gelenkkupplungen [8]
-
Flexible Kupplungen o Mit Metallgliedern [9] o Mit Nichtmetallgliedern [1]
Bei diesen Kupplungsarten ist es nicht möglich, die Triebwelle von der angetriebenen Welle während des Betriebes abzukoppeln.
Unflexible feste Kupplungen Unflexible feste Kupplungen benutzt man für die Übertragung des Drehmoments zwischen koaxialen Wellen, die fest in der axialen Richtung verbunden sein müssen. Sie können nicht die Wellennichtkoaxialität ausgleichen. Unflexible feste Kupplungen sind billig für einfache Antriebe. Flansch- und Scheibenkupplungen benutzt man für die Übertragung von großen Drehmomenten und von großen Drehungen. In dem einfachsten Fall sind sie mit verschraubten Flanschen, die fest mit Wellenenden verbunden sind, geformt.
Ausgleichskupplungen, Gelenkkupplungen, flexible Kupplungen Diese Kupplungen können teilweise radiale und axiale Verlagerung von zusammengefügten Wellen ausgleichen. Flexible Kupplungen dämpfen Stöße und Schwingungen, das Ankommen der Kupplung ist „weicher“. Flexible Kupplungen benutzt man oft für den Antrieb von Arbeitsmaschinen mit schwankendem Widerstand, z.B. von Kolbenpumpen und Kolbenkompressoren. Wie federnde Glieder benutzt man Gummiteile, Schrauben- und Blattfeder und Gummibalge [1].
-4-
Mechanicky neovládané spojky
-
Nepružné spojky pevné: o Korýtkové dělené [2] o Přírubové [3] o Kotoučové [3]
-
Vyrovnávací spojky o Ozubcové [4] o Zubové [5] o Trubkové [6] o Planžetové [7]
-
Kloubové spojky [8]
-
Pružné spojky o S kovovými členy [9] o S nekovovými členy [1]
U těchto druhů spojek není možné odpojit za provozu hnaný hřídel od hnacího hřídele.
Nepružné spojky pevné Nepružné spojky pevné se používají pro přenos točivého momentu mezi souosými hřídeli, které musí být pevně spojeny v axiálním směru. Nemohou vyrovnat nesouosost hřídelů. Nepružné spojky pevné jsou levné pro jednoduché pohony. Přírubové a kotoučové spojky používáme pro přenos velkých točivých momentů a velkých otáček. V nejjednodušším případě jsou tvořeny sešroubovanými přírubami spojenými pevně s konci hřídelí.
Vyrovnávací, kloubové, pružné spojky Tyto spojky mohou částečně vyrovnávat radiální a axiální přesazení spojovaných hřídelí. Pružné spojky tlumí rázy a kmity, rozběh spojky je “měkčí“. Pružné spojky se používají často k pohonu pracovních strojů s kolísajícím odporem, např. pístových čerpadel a pístových kompresorů. Jako pružící prvky se používají pryžové díly, šroubovité a listové pružiny a pryžové měchy[1].
-5-
Mechanisch gesteuerte Kupplungen -
Ausziehbarkupplungen o Mit dem Formkontakt [10] o Mit dem Kraftkontakt [11]
-
Anlaufkupplungen [12]
-
Sicherungskupplungen [13]
-
Freilaufkupplungen [14]
-
Specialkupplungen [15]
Mechanisch gesteuerte Kupplungen benutzt man in den Fällen, wann der Anlagenbetrieb, von z.B. einem Motorwagen, das Ausschalten (Unterbrechung) des Antriebs ohne Motorabstellen einfordert. Ausziehbarkupplungen benutzt man z.B. bei Fahrzeugen, Anlaufkupplungen benutzt man bei Motorsägen, Sicherungskupplungen benutzt man bei größeren Rotationsmähern, Freilaufkupplungen benutzt man bei Fahrrädern, Spezialkupplungen benutzt man bei Winterfräsen. Die Steuerung von Ausziehbarkupplungen: -
Mechanische
-
Hydraulische
-
Pneumatische
-
Elektromagnetische
Bild 1: Flexible Kupplung mit Nichtmetallgliedern
-6-
Mechanicky ovládané spojky
-
Výsuvné o S tvarovým stykem [10] o Se silovým stykem [11]
-
Rozběhové [12]
-
Pojistné [13]
-
Volnoběžné [14]
-
Specialní [15]
Mechanicky ovládané spojky se používají v případech, kdy provoz zařízení např. motorového vozidla, vyžaduje vypínání (přerušení) pohonu bez zastavení motoru. Výsuvné spojky používáme například u vozidel, rozběhové u motorových pil, pojistném u větších rotačních sekaček, volnoběžné u bicyklů, speciální například u zimních fréz. Ovládání výsuvných spojek: -
Mechanické
-
Hydraulické
-
Pneumatické
-
Elektromagnetické
-
Obrázek 1: Pružná spojka s nekovovými člen
-7-
Bild 2: Rinnenkupplung
Bild 3: Flanschscheibenkupplung
-8-
Obrázek 2: Korýtková spojka
Obrázek 3: Kotoučová – přírubová spojka
-9-
Bild 4: Verzahnungskupplung
Bild 5: Zahnkupplung
Bild 6: Rohrkupplung
- 10 -
Obrázek 4: Ozubcová spojka
Obrázek 5: Zubová spojka
Obrázek 6: Trubková spojka
- 11 -
Bild 7: Planchetten-Kupplung
Bild 8: Gelenkkupplung
Bild 9: Flexible Kupplung mit Metallgliedern
- 12 -
Obrázek 7: Planžetová spojka
Obrázek 8: Kloubová spojka
Obrázek 9: Pružná spojka s kovovými členy
- 13 -
Bild 10: Mechanisch gesteuerte Zahnkupplung mit dem Formkontakt
Bild 11: Mechanisch gesteuerte Lamellenkupplung mit dem Kraftkontakt
Bild 12: Zentrifugalanlaufkupplung
- 14 -
Obrázek 10: Mechanicky ovládaná spojka s tvarovým stykem - zubová
Obrázek 11: Mechanicky ovládaná spojka se silovým stykem - lamelová
Obrázek 12: Rozběhová spojka - odstředivá
- 15 -
Bild 13: Sicherungskupplung
Bild 14: Freilaufkupplung
Bild 15: Spezielle Sicherungskupplung
- 16 -
Obrázek 13: Pojistná spojka
Obrázek 14: Volnoběžná spojka
Obrázek 15: Speciální spojka - pojistná
- 17 -
Bremsen
Die Bremse ist ein technisches Gerät, das zum Stilllegen oder Abbremsung eines bewegenden Gegenstandes oder für sein Halten in der Ruhe dient. Kinetische Energie wird beim Bremsen in der Regel in eine andere Art der Energie verändert. Bremsen haben eine große Bedeutung vor allem bei Verkehrsmitteln. Der Bereich ihres Nutzens ist allerdings viel breiter. Bremsen kann man bei verschiedensten Maschinenanlagen finden.
Bremsenteilung Mechanische Bremsen – die Bremswirkung wird bei der Schleuderreibung -
Klotzbremsen [16] Kieferbremsen (Trommel- und Scheibenbremsen) [17] Bandbremsen [18] Lamellenbremsen [19] Kegelbremsen [20]
Weitere Verteilung dieser Bremsen ist nach der Richtung der Wirkungskraft in Hinsicht auf die Achse der Wellendrehung. -
axiale radiale
Quellen- und Wirbelbremsen – die Bremswirkung wird vor allem bei Flüssigkeitsreibung erreicht. [21] Elektrobremsen – die Bremswirkung bildet das magnetische Feld des Stators und des Rotors der Bremse. [22]
Die Bremssteuerung: -
mechanische – für kleine Bremsmomente, die Kraft wird von dem Hebel gezogen, die Rückbewegung wird von der Feder gesichert hydraulische – die Bremskraft wird vom Federdruck oder elektromagnetisch gebildet pneumatische – die Bremskraft wird von der Druckluft gebildet, die Rückbewegung wird von der Feder gesichert selbststätige Bremsen – die Bremskraft wird z.B. von der Feder oder von der Trägheitskraft gebildet
Mechanische Bremsen Die Bremsen wirken mechanisch auf den beweglichen Teil des Fahrzeuges oder der Maschine (auf das Rad, auf die Achse, auf die Übersetzungsmechanismen usw.) Klotzbremse [16] Die Bremsklötze werden auf die Radfahrfläche angedrückt. Bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts was dies der gewöhnlichste Typ. Bis heute wird er bei der Eisenbahn benutzt. - 18 -
Brzdy Brzda je technické zařízení sloužící k zastavení nebo zpomalení pohybujícího se předmětu nebo pro jeho udržení v klidu. Kinetická energie je při brzdění zpravidla přeměňována v jiný druh energie. Brzdy mají velký význam především u dopravních prostředků. Oblast jejich použití je ovšem mnohem širší, s brzdami se lze setkat u nejrůznějších strojních zařízení. Rozdělení brzd: Mechanické brzdy - brzdný účinek je dosažen smykovým třením: -
špalková brzda [16] čelisťové (bubnové a kotoučové) [17] pásové [18] lamelové [19] kuželové [20]
Další rozdělení těchto brzd je podle směru působící síly vzhledem k ose otáčení hřídele: -
axiální radiální
Proudové a vířivé – brzdný účinek je dosažen převážně třením tekutin. [21] Elektrické – brzdný účinek vytváří magnetické pole statoru a rotoru brzdy. [22] Ovládání brzd: mechanické – pro malé brzdné momenty, síla vyvozena pákou, vratný pohyb je zajištěn pružinou -
hydraulické – brzdná síla je vyvozena tlakem kapaliny, vratný pohyb je zajištěn pružinou
-
elektromagnetické – brzdná síla je vyvozena tlakem pružiny nebo elektromagneticky
-
pneumatické - brzdná síla je vyvozena stlačeným vzduchem, vratný pohyb je zajištěn pružinou
-
samočinné brzdy – brzdná síla je vyvozena například pružinou nebo setrvačnou silou
Mechanické brzdy Brzdy působí mechanicky na pohyblivou část vozidla nebo stroje (na kolo, nápravu, převodové mechanismy atd.) Špalková brzda: [16] Brzdové špalky se přitlačují na jízdní plochu kola. Do začátku 20. století nejběžnější typ. Dodnes se užívá u železnice.
- 19 -
Trommelbremse [17] Die Bremskiefer werden an die Innenoberfläche der Zylinderfläche des Körpers (der Trommel) angedrückt, der mit dem Bremsteil verbunden ist. Es wurde während des 20. Jahrhunderts in Fahrzeugen benutzt. Heute wird sie durch die Scheibenbremse ersetzt. Scheibenbremse [17] Der Arbeitsteil ist eine Scheibe, die durch den Bremsklotzdruck gebremst wird. Sie wird vor allem zum Bremsen von Automobilen und Motorrädern benutzt, aber sie wird neu seit dem Jahr 2002 z.B. bei Fahrrädern, Eisenbahnfahrzeugen oder bei Kinderwagen benutzt. Der Funktionsprinzip – die Übertragung der Bremskraft auf die Scheibenbremse ist normalerweise hydraulisch. Durch das Treten des Bremspedals entsteht Druck im Bremssystem. Die Bremsflüssigkeit drückt auf den Bremskolben – die Bremsplatte senkrecht auf den Rotor. Es entsteht die Reibungskraft zwischen dem Rotor und den Platten. Bandbremse [18] Die Bremsbekleidung ist zum Stahlband gebunden, das das gebremste Rad umwindet. Diese Bremse wird eher bei festen Anlagen benutzt – Maschinenräume von Seilbahnen, Kranen. Lamellenbremse [19] Sie nutzt die Reibungsflächen von Stator- und Rotorlamellen aus. Die Druckkraft ist in der Rotationsachse geführt, sie drückt die Schiebungslamellen an.
Kegelbremse [20] Sie nutzt die Klammerwirkung des Kegelstators und –Rotors aus. Die Druckkraft ist in der Rotationsachse von der Feder oder von dem Hebelmechanismus geführt. Die Vergleichung von Scheiben- und Trommelbremsen Die Scheibenbremsen sind im Unterschied zu dem Trommelbremsen deutlich leichter, leistungsstarker und werden einfacher gekühlt. Dagegen sind sie teurer und anfälliger zu Störungen, die durch Verschmutzung entstehen. Deswegen werden sie bei der Mehrheit von billigeren Autos nur an der Vorderachse benutzt. In dem Eisenbahnverkehr wurden Scheibenbremsenerst zusammen mit den Mitteln, die Radblockierung verhindern, am Ende des 20. Jahrhunderts eingeführt.
Bild 16: Klotzbremse
- 20 -
Bubnová brzda: [17] Brzdové čelisti jsou přitlačovány na vnitřní povrch válcové plochy tělesa (bubnu) spojeného s brzděnou součástí. Používala se během 20. století v automobilech, dnes nahrazováno kotoučovou brzdou. Kotoučová brzda: [17] Pracovní částí je kotouč, brzděný přítlakem brzdových destiček. Používá se především k brzdění automobilů a motocyklů, ale je nověji od roku 2002 užívána například i u jízdních kol, železničních vozidel nebo dětských kočárků. Funkční princip - Přenos brzdné síly na kotoučovou brzdu je obvykle hydraulický. Sešlápnutím brzdového pedálu vznikne tlak v brzdovém systému. Brzdová kapalina tlačí na brzdový píst - brzdovou destičku kolmo na kotouč rotoru. Vzniká třecí síla mezi rotorem a destičkami. Pásová brzda: [18] Brzdové obloženi je připevněno k ocelovému pásu, který obepíná brzděné kolo. Tato brda se používá spíše u pevných zařízení – strojovny lanových drah, jeřáby.
Lamelová brzda: [19] Využívá třecí ploch statorových a rotorových lamel. Přítlačná síla je vedena v ose rotace, přitlačuje posuvné lamely. Kuželová brzda: [20] Využívá svěrný účinek kužele statoru a rotoru, přítlačná síla je vedena v ose rotace pružinou, nebo pákovým mechanismem. Porovnání kotoučových a bubnových brzd
Kotoučové brzdy jsou oproti bubnovým brzdám výrazně lehčí, výkonnější a lépe se chladí. Na druhou stranu jsou dražší a náchylnější na poruchy vzniklé znečištěním. Proto se používají u většiny levnějších aut jen na přední nápravě. V železniční dopravě byly kotoučové brzdy zaváděny až spolu s prostředky zabraňujícími zablokování kol koncem 20. století.
Obrázek 16: Špalková brzda
- 21 -
Bild 17: Kiefertrommelbremse und Scheibenbremse
- 22 -
Obrázek 17: Čelisťová bubnová a kotoučová brzda
- 23 -
Bild 18: Bandbremse Harley MC
Bild 19: Lamellenbremse
Bild 20: Kegelbremse
- 24 -
Obrázek 18: Pásová brzda Harley MC
Obrázek 19: Lamelová brzda
Obrázek 20: Kuželová brzda
- 25 -
Bild 21: Stromwirbelbremse
Bild 22: Elektromagnetische Bremse
- 26 -
Obrázek 21: Proudová vířivá brzda
Obrázek 22: Elektromagnetická brzda
- 27 -
