ΑΛΥΣΟΚΙΝΗΣΗ 1
Μέρη του συστήματος αλυσοκίνησης 1. Κινητήριος αλυσοτροχός. 2 2. Κινούμενος αλυσοτροχός. 4 3 3. Αλυσίδα. 4. Σύστημα λίπανσης. 5. Προφυλαχτήρας. 1 5 2
Αλυσοκίνηση Αρχή λειτουργίας Η μετάδοση της κίνησης από την κινητήρια στην κινούμενη άτρακτο επιτυγχάνεται με εμπλοκή της αλυσίδας με τους κινητήριο και κινούμενο αλυσοτροχούς που στερεώνονται στις αντίστοιχες ατράκτους. 3
Αλυσοκίνηση Αρχή λειτουργίας Το κύριο στοιχείο για τη μετάδοση της κίνησης σε ένα σύστημα αλυσοκίνησης είναι η αλυσίδα. Αυτή περιβάλλει τους δυο αλυσοτροχούς του συστήματος. Τα κύλιστρα της αλυσίδας εφαρμόζουν στα διάκενα των δοντιών των αλυσοτροχών (εμπλοκή αλυσοτροχού και αλυσίδας) μεταφέροντας έτσι την περιστροφική κίνηση από τον κινητήριο στον κινούμενο αλυσοτροχό. 4
Αλυσοκίνηση Αρχή λειτουργίας Επειδή η μετάδοση κίνησης γίνεται αποκλειστικά με εμπλοκή, το σύστημα αλυσοκίνησης χαρακτηρίζεται από θετικότητα μετάδοσης κίνησης, δηλαδή η κίνηση μεταδίδεται χωρίς ολίσθηση. Το στοιχείο αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο, όταν η σχέση μετάδοσης κίνησης από την κινητήρια στην κινούμενη άτρακτο πρέπει να είναι σταθερή και αμετάβλητη. 5
Αλυσίδες Οι αλυσίδες χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: 1. Αλυσίδες Δυνάμεως. 2. Αλυσίδες Κινήσεως. 6
Αλυσίδες Δυνάμεως Αποτελούνται από χαλύβδινους συγκολλημένους κρίκους. Χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγω για την ανύψωση φορτίων. Το επιτρεπόμενο φορτίο μιας αλυσίδας δυνάμεως βρίσκεται από τη σχέση: d = η διάμετρος της ράβδου, που γίνεται ο κρίκος, σεπ = η επιτρεπόμενη τάση (συνήθως 600 dan/cm2) 7
Αλυσίδες Κινήσεως Χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά κινήσεως από μια άτρακτο σε μια άλλη παράλληλη προς αυτή. Χωρίζονται σε: 1. Αλυσίδες με πείρους. 8
Αλυσίδες Κινήσεως 2. Αλυσίδες με πείρους και δακτύλια. 9
Αλυσίδες Κινήσεως 3. Αλυσίδες με ρόλους είναι πιο ανθεκτικές και πιο ακριβείς. Χρησιμοποιούνται για μεταφορά μεγάλης ισχύος και για ψηλές ταχύτητες. 10
Αλυσίδες Κινήσεως 4. Αλυσίδες με δόντια ή οδοντωτές αλυσίδες. Χρησιμοποιούνται για ψηλές ταχύτητες και κάνουν μικρό θόρυβο. 11
Αλυσίδες Κινήσεως 5. Αλυσίδες για μειωτήρες PIV Κατάλληλες για ψηλές ταχύτητες και μικρούς θορύβους. 12
Οδοντωτοί τροχοί αλυσίδων (αλυσοτροχοί). Ανάλογα με τις σειρές τις αλυσίδες, υπάρχουν: 1. Αλυσοτροχός απλής αλυσίδας (μονός). 2. Αλυσοτροχός διπλής αλυσίδας (διπλός). 3. Αλυσοτροχός τριπλής αλυσίδας (τριπλός) 13
Κινηματικοί υπολογισμοί αλυσοκίνησης. Οι στροφές n 1 και τα δόντια Z 1 του κινητήριου αλυσοτροχού συνδέονται με τις στροφές n 2 και τα δόντια Ζ 2 του κινούμενου αλυσοτροχού με την πιο κάτω γνωστή σχέση: 14
Κινηματικοί υπολογισμοί αλυσοκίνησης. Η σχέση μετάδοσης είναι: 15
Παράδειγμα. Στην αλυσοκίνηση του σχήματος ο κινητήριος αλυσοτροχός 1 έχει 19 δόντια και περιστρέφεται με 5600 rpm. Πόσα δόντια πρέπει να έχει ο αλυσοτροχός 2 για να περιστρέφεται με 2800 rpm Με πόσες στροφές θα περιστρέφεται ο αλυσοτροχός 3 που έχει 29 δόντια; 16
Λύση Αριθμός δοντιών αλυσοτροχού 2. Αριθμός στροφών αλυσοτροχού 3 17
ΟΔΟΝΤΟΚΙΝΗΣΗ 18
Μέρη του συστήματος και αρχή λειτουργίας Στην πιο απλή μορφή του ένα σύστημα οδοντοκίνησης αποτελείται από ένα ζεύγος οδοντοτροχών: τον κινητήριο και τον κινούμενο Κινητήριο οδοντοτροχό ονομάζουμε τον οδοντοτροχό που περιστρέφεται πρώτος με τη χρήση κάποιου μοτέρ ή στρόφαλου και μεταδίδει την κίνηση. Κινούμενος οδοντοτροχός είναι ο οδοντοτροχός που παίρνει την κίνηση από τον κινητήριο. 19
Αρχή λειτουργίας Μετάδοση κίνησης από κινητήριο σε κινούμενο Το δόντι 1 εισχωρεί στο διάκενο του κινούμενου οδοντοτροχού και πιέζει το δόντι 1`. Ο κινητήριος οδοντοτροχός περιστρέφεται και το δόντι 1 παρασύρει το δόντι 1`, με αποτέλεσμα να έχομε περιστροφή. Όταν φθάσουν στο σημείο 3-3', τα δόντια απεμπλέκονται και ετοιμάζονται αμέσως να εμπλακούν τα δόντια 2-2'. 20
Είδη οδοντοτροχών και διατάξεις ατράκτων Οι οδοντοτροχοί χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση κίνησης μεταξύ ατράκτων που διατάσσονται στο χώρο με ένα από τους ακόλουθους τρόπους: Παράλληλοι άτρακτοι 21
Είδη οδοντοτροχών και διατάξεις ατράκτων Τεμνόμενοι άτρακτοι (οι προεκτάσεις τους τέμνονται στο ίδιο επίπεδο). Ασύμβατοι μη παράλληλοι άτρακτοι. 22
Κινηματικοί υπολογισμοί Οδοντοκίνησης 1. Σχέση μετάδοσης ορίζεται ως εξής: i = Περιστροφική ταχύτητα (στροφές) κινητήριας ατράκτου (n 1 ) Περιστροφική ταχύτητα (στροφές) κινούμενης ατράκτου (n 2 ) και με σύμβολα: 23
Κινηματικοί υπολογισμοί οδοντοκίνησης. Για μείωση των στροφών i>2 (π.χ i=2) Για αύξηση στροφών i<1 (π.χ i=0.9) Για μετάδοση χωρίς αύξηση η μείωση στροφών i=1. Σχέση μετάδοσης λέμε τον αριθμό που μας δηλώνει πόσες στροφές πρέπει να γυρίσει η κινητήρια άτρακτος, ώστε η κινούμενη άτρακτος να πάρει 1 στροφή. 24
Παράδειγμα 1. Ένα ζευγάρι τροχών έχει σχέση μετάδοσης i=4 και κινητήρια άτρακτο που περιστρέφεται με n=2000 rpm. Με πόσες στροφές περιστρέφεται η κινούμενη άτρακτος; 25
Λύση 1 Αυτό σημαίνει ότι έχουμε μείωση των στροφών κατά 4 φορές. Για να πάρει 1 στροφή η κινούμενη άτρακτος (n 2 =1), η κινητήρια άτρακτος πρέπει να πάρει 4 στροφές (n =4). 26
Παράδειγμα 2 Στο πληροφοριακό φυλλάδιο ενός αυτοκινήτου διαβάζουμε ότι το κιβώτιο ταχυτήτων (συγκρότημα οδοντωτών τροχών) έχει πέντε ταχύτητες με σχέσεις μετάδοσης: Τι μπορούμε να πούμε για την μετάδοση της κίνησης μέσα από το κιβώτιο ταχυτήτων; 27
Λύση 2 Οι τρεις πρώτες σχέσεις μετάδοσης δείχνουν ότι οι στροφές μειώνονται μέσα στο κιβώτιο (με τη βοήθεια οδοντωτών τροχών) αρκετά στην πρώτη ταχύτητα (κατά 3,822 φορές), πιο λίγο στη δεύτερη και ακόμα πιο λίγο στην τρίτη. Στην τέταρτη ταχύτητα η κίνηση μεταδίνεται χωρίς μείωση ή αύξηση των στροφών. Στην πέμπτη ταχύτητα η κίνηση μεταδίνεται με αύξηση των στροφών (όταν n 1 =0,8, τότε n 2 =1). H ταχύτητα αυτή επικράτησε να λέγεται "οβερντράιβ". 28
Σχέση στροφών και αρχικών διαμέτρων Η περιφερειακή ταχύτητα για όλα τα είδη των οδοντωτών τροχών, είναι: Όπου: d 01, d 02 = οι αρχικές διάμετροι σε mm n 1, n 2 = οι περιστρεφόμενες ταχύτητες σε rpm (στροφές/λεπτό). 29
Σχέση στροφών και αρχικών διαμέτρων Επειδή υπάρχει η εμπλοκή των δοντιών, η περιφερειακή ταχύτητα είναι η ίδια και στους δύο τροχούς. Έτσι από τις προηγούμενες σχέσεις προκύπτει: 30
Σχέση στροφών και αρχικών Επομένως: διαμέτρων Σχέση Μετάδοσης 31
Σχέση στροφών και δοντιών. 32
Παράδειγμα 1 Ένας οδοντωτός τροχός με 20 δόντια περιστρέφεται με 900 rpm και δίνει κίνηση σε τροχό με 60 δόντια. Ζητούνται: 1. Περιστροφική ταχύτητα n 2 του κινούμενου τροχού Ζ 2 =60. 2. Η σχέση μετάδοσης i. 33
Λύση 1 1. Περιστροφική ταχύτητα κινούμενου τροχού. Θα εφαρμόσουμε τη σχέση: Ζ 1 n 1 = Ζ 2 - n 2 34
Λύση 1 2. Σχέση μετάδοσης Από τον ορισμό έχουμε: Αυτό σημαίνει ότι έχουμε μείωση των στροφών κατά 3 φορές. Μεταδίνουμε κίνηση από έναν τροχό με Ζ1=20 δόντια σ' έναν άλλον που έχει τριπλάσια δόντια (Ζ2=60), με αποτέλεσμα οι στροφές να μειώνονται στο ένα τρίτο. 35
Παράδειγμα 2 Στους τροχούς του παραπάνω παραδείγματος παρεμβάλλουμε έναν τροχό με 30 δόντια. Θα αλλάξει η περιστροφική ταχύτητα του κινούμενου τροχού με τα 60 δόντια; 36
Λύση 2 1. Περιστροφική ταχύτητα ενδιάμεσου τροχού Ζ 2 2.Περιστροφική ταχύτητα κινούμενου τροχού Ζ 3 37
Λύση 2 Παρατηρούμε ότι ο ενδιάμεσος τροχός Ζ 2 =30 δεν επηρεάζει τη σχέση μετάδοσης. Ο τροχός αυτός χρειάζεται μόνο για τη σύνδεση των τροχών Ζ 1 και Ζ 3 και την αλλαγή της φοράς περιστροφής. Από τις παραπάνω σχέσεις προκύπτει ότι; Έτσι, αν έχουμε περισσότερα ζευγάρια τροχών, τότε οι στροφές κάποιου τροχού είναι ίσες με τ: γινόμενο των στροφών στον κινητήριο τροχό επί το λόγο των δοντιών, ανά δύο τροχούς που είναι σε εμπλοκή, μέχρι τον τροχό αυτό. 38
Παράδειγμα 3 Στη διπλή μετάδοση (μετάδοση με δύο ζευγάρια τροχών) του σχήματος ζητούνται: 1. Οι στροφές της ενδιάμεσης ατράκτου II (τροχών Ζ 2 και Ζ 3 ), όταν η κινητήρια άτρακτος περιστρέφεται με n =900 rpm. 2. Οι στροφές της τρίτης ατράκτου III. 3. Η σχέση μετάδοσης του πρώτου και του δεύτερου ζευγαριού καθώς και η ολική σχέση μετάδοσης. 39
Λύση 3 1. Στροφές τροχού Ζ 2 (στροφές ενδιάμεσης ατράκτου II) Με τις ίδιες στροφές περιστρέφεται και ο τροχός Ζ 3 γιατί βρίσκεται στην ίδια άτρακτο (n 3 =n 2 ). 40
Λύση 3 2. Στροφές τροχού Z 4 (στροφές τρίτης ατράκτου III) 41
Λύση 3 3. Σχέση μετάδοσης α) Πρώτου ζευγαριού: β) Δεύτερου ζευγαριού: 42
Λύση 3 γ) Ολική σχέση μετάδοσης: 43