Brzdy, spojky

Projekt "Podpora
výuky v cizích jazycích na SPŠT"
Brzdy, spojky
SPSA2
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR
Brakes, clutches
Clutches
It serves for transfering the energy-torque between driving and driven mechanism. They have various
functions:
•
•
•
•
•
•
The connection of the shaft of an engine with the shaft of a clutch
Enable assembly and dismantling of mechanisms
Softening of impacts and swings
Balancing of assembly inaccuracy
Enable a smooth acceleration
Protection against the overload
Clutches are divided into four basic groups:
The kind of an used clutch depends especially on a demanding function. The construction dimensions
of a clutch depends primarily on the size of transfered torque and the possibility of developement.
-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-
Mechanically non-controlled clutches
•
•
Fixed solid clutches:
Chute divided /2/
Flanged /3/
Disc /3/
Barbed /4/
Toohted /5/
Tubular /6/
Planchet /7/
With metal elements /9/
With non-metallic elements /1/
Coupling buffers
•
Articulated clatches /8/
•
Flexible clutches
It is not possible to disconnect the driven shaft from the driving shaft while working at these kinds of
clutches.
Fixed solid clutches
They are used for transfering torque between coaxial shafts which must be connected solidly in the
axial direction. They cannot balance the misaligment of shafts. Fixed solid clutches are cheap for
simple propulsions. Disc and cute cluthces are also used for transfering high torque and high speed.
They are assambled by bolted flanges together, joined with the ends of shafts strongly in the simpliest
case.
Coupling buffers, articulated, flexible clutches
Flexible cluthces can balance the radial and the axial transpose of the join. Flexible clutches soften
impacts and swings, acceleration is „softer“. Flexible clutches are often used for driving of machinetools with varying resistence, e.g. piston pumps and piston compressors. Rubber parts, helical and leaf
springs and rubber bellows are used as suspension elements /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-
Mechanically controlled clutches
•
Pull-out
•
•
•
•
With the shaped contact /10/
With the forced contact /11/
Accelerating /12/
Securing /13/
Idle /14/
Special /15/
Mechanically controlled clutches are used in cases when the operation of a machine, e.g. a vehicle,
requires the turning offs (interruption) of propulsion without halting an engine. Pull-out clutches
are used in vehicles, accelerating ones in chainsaws, securing ones in bigger rotary mawers, idle
ones in bicycles, special ones in e.g. winter millers.
Handling of pull-out clutches:
•
•
•
•
Mechanical
Hydraulic
Pneumatic
Electromagnetic
Picture: a flexible clutch with non-metallic elements
-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-
Picture 2: a chute clutch
Picture 3: Disc – flanged clutch
-8-
Obrázek 2: Korýtková spojka
Obrázek 3: Kotoučová – přírubová spojka
-9-
Picture 4: A barbed clutche
Picture 5: A toothed clutch
Picture 6: A tubular clutch
- 10 -
Obrázek 4: Ozubcová spojka
Obrázek 5: Zubová spojka
Obrázek 6: Trubková spojka
- 11 -
Picture 7: A planchet clutche
Picture 8: An articulated clutch
- 12 -
Obrázek 7: Planžetová spojka
Obrázek 8: Kloubová spojka
- 13 -
Picture 9: A flexible clutche with metal elements
Picture 10: Mechanically controlled clutch with the shaped contact – toothed
Picture 11: Mechanically controlled clutch with the forced contact – multi-plate
- 14 -
Obrázek 9: Pružná spojka s kovovými členy
Obrázek 10: Mechanicky ovládaná spojka s tvarovým stykem - zubová
Obrázek 11: Mechanicky ovládaná spojka se silovým stykem - lamelová
- 15 -
Picture 12: An accelerating clutch – centrifugal
Picture 13: A securing clutch
Picture 14: An idle clutch
- 16 -
Obrázek 12: Rozběhová spojka - odstředivá
Obrázek 13: Pojistná spojka
Obrázek 14: Volnoběžná spojka
- 17 -
Picture 15: A special clutch – Securing
Brakes
A brake is a technical device serving for halting or deceleration of a moving subject or for its
technical device serving for stopping or slowing down of a moving subject or for holding it still. The
kinetic energy is turning on another kind of energy during braking. Brakes are of great significance
especially in vehicles. The area of their use is much more wider; it is possible to meet brakes in the
most various machinery.
Division of brakes
Mechanical brakes – brake effect is achieved by shier friction:
block brake /16/
jaws (drum and disc) /17/
band brake /18/
multi-plate brake /19/
conical brake /20/
Another division of these brakes is according to the direction of causing force regarding the rotation of
a shaft:
axial
radial
Jet and eddy – brake effect is achieved mostly by liquid friction. /21/
Electrical – brake effect causes the magnetic zone of a strator and a rotor. /22/
Handling of brakes:
mechanical – for lower brake moments, the force made by a lever, the reversible movement is
secured by a spring
hydraulical – brake force is deduced by the pressure of liquid, the reversible movement is
secured by a spring
electromagnetic – brake force is deduced by compressed air, the reversible is secured by a
spring
automatic brakes – brake force is caused by e.g. a spring or invertia force
- 18 -
Obrázek 15: Speciální spojka - pojistná
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
- 19 -
Mechanical breaks
Inner mechanical breaks: Breaks cause mechanically on the moving part of a vehicle or a machine (on
a wheel, an axle, transmission mechanism etc.)
Block brake: /16/
Block breaks have affect on the driving area of a wheel. Until the beginning of 20th century, it is the
most common type. Up till now, it is used for railways.
Drum brake: /17/
Drum elements affect on the inner surface of the cylindrical area of a subject (a drum) joined with
braked part. It is used within 20th century in cars, it is declining nowadays.
??????????
Band brake: /18/
Brakes elements are attached to a band which encircles the braked wheel. This brake is used mostly at
solid mechanisms – the machine of cableways, cranes.
Multi-plate brake: /19/
It uses friction areas of stator and rotor plates. Pressure force is led in the axis of rotation, presses
movable plates.
Conical brake: /20/
It uses pressing effect of the cone of a stator and rotor, pressure force is led in the axis of a sprping or
lever mechanism.
?????????????
Picture 16: Block brake
- 20 -
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.
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 -
Picture 17: a jaw brake and a drum brake
- 22 -
Obrázek 17: Čelisťová bubnová a kotoučová brzda
- 23 -
Picture 18: Band brake
Pictrure 19: Multi-plate brake
Picture 20: Kuželová brzda
- 24 -
Obrázek 18 Pásová brzda Harley MC
Obrázek 19 Lamelová brzda
Obrázek 20 Kuželová brzda
- 25 -
Picture 21: an eddy current brake
Picture 22: an electromagnetic brake
- 26 -
Obrázek 21 Proudová vířivá brzda
Obrázek 22 Elektromagnetická brzda
- 27 -