Převody
- s třecí vazbou
- bez mezičlenu(kolo na kolo)
- s ohebným mezičlenem(mezičlen je řemen)
- s tvarovou vazbou
- ozubené
- řetězové
Účel převodů
- změna velikosti kroutícího momentu (Mk)
- změna velikosti otáček případně i smyslu otáčení
- vše při zachování přenášeného výkonu (teoretický vztah)
- Mk
P= Mk . 2.π.n F= ——-
D
Převodový poměr
- je poměr úhlové rychlosti hnacího hřídele a hnané hřídele nebo je roven poměru otáček hnacího hřídele a hnaného hřídele, protože úhlové rychlosti hřídelí jsou přímo úměrné otáčkám.
Je-li n2 > n1 => i12 < 1 – převod do rychla
Je-li n2 < n1 => i12 > 1 – převod do pomala
Převodový poměr u třecího převodu:
Obvod kola 1: π . D1 D2=3. D1
Obvod kola 2: π . D2
π . D1 D1 3 . D1 3
i12= ——– = — = ——- = — = 3
π . D2 D2 D1 1
Převodový poměr u ozubeného převodu:
d2 z 2
i12=—— = ——
d1 z1
Převod do rychla je multiplikátor
Převod do pomala je reduktor
Převodový poměr u převodů s tvarovou vazbou (ozubení, řetěz) je stálý
U převodů s třecí vazbou vlivem prokluzu převodový poměr kolísá
Tvarová vazba: Obvodová rychlost v1 = v2 =v
Třecí vazba: obvodová rychlost v1 > v2
Variátor:
- je převod s plynule měnitelným převodovým poměrem
Mechanická účinnost převodu:
- při přenosu obvodové síly z hnacího kola na kolo hnané vznikají ztráty např. skluz, vnitřní tření v řemenu, tření v ložiskách, tření mezi tvarovými prvky=> P2<P1
- když je víc účinností(skluz, vnitřní tření v řemenu, tření v ložiskách) tak se násobí
Skutečný kroutící moment:
Mk2
i12=—— => Mk2=Mk1 . η12
Mk1
Lopatkové stroje
Princip
- u lopatkových strojů se mění mechanická energie (kroutící moment) v energii kinetickou a tlakovou (hydrodynamická čerpadla, ventilátory, turbokompresory), nebo se tlaková energie proudící pracovní látky mění v energii pohybovou, která se odvádí jako mechanická energie(vodní turbíny, plynové, parní).
Rozdělení:
- Pracovní lopatkové stroje
- hydrodynamické čerpadlo
- Lopatkové motory
- vodní turbíny
Rozdělení lopatkových strojů dle dalších kritérií
- Dle polohy hřídele
- vertikální stroje
- horizontální stroje
- Dle průtoku média
- radiální
- axiální
- diagonální (šikmé)
- Dle počtu oběžných kol
- jednostupňové
- vícestupňové
- Dle průběhu, rychlosti a tlaku protékajícího média
- rovnotlaké (Peltonova turbína)
- přetlakové (Francisova turbína)
Porovnání lopatkových strojů s pístovými
Výhody
– rovnoměrný chod(stálá uhlová rychlost), nepotřebují setrvačník, vyšší provozní otáčky (což umožňuje menší rozměry a menší hmotnost při stejném výkonu jako pístový motor
Nevýhody
– vyšší otáčky vyžadují statické a dynamické vyvážení rotorů, výskyt kavitace
Kavitace
Bubliny, které vznikají na zadní straně oběžné lopatky a přesouvají se na odtokovou hranu. Zde se nahromadí a pak se odtrhnou. Odtržení způsobuje ráz, hluk a poškození materiálu odtokové hrany. Probíhá oxidace kyslíkem a to porušuje vyvážení. Kavitace zvyšuje u čerpadel větší obvodová rychlost, větší sklon lopatek, teplejší voda. U turbín kavitaci zvyšuje umístění oběžného kola nad spodní hladinou, vyšší obvodová rychlost, vetší natočení lopatek.
U rychloběžných turbín proto oběžné kolo umístíme pod úroveň dolní hladiny.