13. Erőgépek elektromos berendezései
13. Erőgépek elektromos berendezései
13. Erőgépek elektromos berendezései
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>13.</strong> <strong>Erőgépek</strong> <strong>elektromos</strong> <strong>berendezései</strong><br />
Az <strong>elektromos</strong> rendszer elemei az erőgépek kiegészítő egységei – az<br />
üzemeltetéshez nélkülözhetetlenek /indítás, világítás, jelzés, szabályozás stb./.<br />
~ funkciójuk alapján lehetnek:<br />
Áramforrások<br />
- Aktív ~: - generátor<br />
- dinamó<br />
- Passzív ~: - akkumulátor<br />
Szabályzók<br />
- Feszültség szabályzó<br />
- Áramkapcsoló<br />
- Áramkorlátozó<br />
- Gyújtás-szabályzó<br />
- Töltés-szabályzó<br />
Fogyasztók<br />
- Önindító<br />
- Izzítórendszer<br />
- Világító-, jelzőrendszer<br />
- Gyújtórendszer<br />
-Egyéb fogyasztók<br />
<strong>13.</strong>1 Áramforrások<br />
Feladatuk: a fogyasztók ellátása <strong>elektromos</strong> árammal.<br />
Álló motor esetén → akkumulátor. Üzem közben → generátor (dinamó).<br />
Jellemzőjük: Tápfeszültség UT = 12 V /vagy 6 V/<br />
Akkumulátorok:<br />
Feladat: <strong>elektromos</strong> energia tárolása; töltés /generátor v. hálózat/, kisütés /fogyasztók/<br />
- Általában a savas, ólomakkumulátorokat alkalmazzák<br />
Ólomakkumulátorok működési elve:<br />
IT<br />
-<br />
Töltés Kisütés Töltés: Elektromos áram hatására a két<br />
G +<br />
Elektródák<br />
Cellaedény<br />
Sav-elektrolit<br />
H2SO4+H2O<br />
IK - +<br />
Ólom Ólomdioxid Ólomszulfát<br />
ólomszulfát elektróda átalakul:<br />
- elektróda: ólommá /+ töltés/<br />
+ elektróda: ólomdioxiddá /- töltés/<br />
közben a kénsav töménysége a max. nő.<br />
ρmax= 1,285 kg/dm 3<br />
Kisütés: Fogyasztót kötve a pólusokra<br />
áram indul meg – kisütés közben az<br />
elektródák anyaga ólomszulfáttá alakul<br />
át, közben a kénsav töménysége<br />
csökken. ρmax= 1,143 kg/dm 3<br />
Az akkumulátorok <strong>elektromos</strong> tulajdonságai:<br />
Az akkumulátor sorba kapcsolt (n = 3..6..12) cellából áll.<br />
Egy cella feszültsége: UC1 = 2V /névleges/. A kapocsfeszültség: UK = n ⋅ UC1<br />
Kapacitás /tárolóképesség/: az akkumulátorból nyerhető <strong>elektromos</strong> energia.<br />
Kapacitás (K) = terhelő áramerősség ⋅ kisütési idő → Mértékegysége: Aó (amperóra)<br />
Töltőfeszültség: UT ≅ 1,2..1,3 ⋅ UK /V/ → (12 V-os rendszerben 14-16 V).<br />
Töltőáram:<br />
~ normál töltésnél → a kapacitás 10%-ka, IT = K/10 /A/, töltési idő = 8-12 h<br />
~ gyorstöltésnél → IT = a normál töltőáram 5..10 szerese, töltési idő = 0,5 h<br />
~ csepptöltésnél → IT = névleges kapacitás 0,1%-ka, a töltés folyamatos.<br />
32
Akkumulátor szerkezete:<br />
- Mindenegyes sorbakapcsolt cellában 5<br />
negatív és 4 pozitív lemez található.<br />
- A lemezrácsok ólom-antimon ötvözetből<br />
állnak, köztük szigetelőlemezekkel. Az<br />
antimon javítja az önthetőséget és a<br />
szilárdságot, de kedvez a korróziónak és<br />
gyakori desztillált víz utántöltés<br />
szükséges.<br />
- Az egyes cellák pólusai cellaösszekötővel sorba vannak kapcsolva.<br />
- Az akkumulátorház átlátszó műanyagból (polipropilénből) készül.<br />
- Az elektrolit 37,5% koncentrált kénsav és 62,5% desztillált víz<br />
Porózus<br />
szigetelőlapok<br />
Lemezcsomag<br />
egy cellához<br />
Karbantartás mentes akkumulátor:<br />
- Kis 2..2,5% antimon tartalmú ólomrács, a cella alján iszaptérrel. Karbantartáshoz<br />
elegendő 2 évente, vagy 40 000 km-enként a savszínt ellenőrzése.<br />
- A cellalemezek ólom-kalcium rácsból készülnek, töltőnyílás általában nincs, a<br />
keletkező gázok mikroporózus nyíláson keresztül távozhatnak. Az elektrolit<br />
folyékony vagy zselésített higított kénsav.<br />
Áramfejlesztők /dinamó, generátor/:<br />
Üzem közben a motortól kapott mechanikai munkát <strong>elektromos</strong> energiává alakítja.<br />
Áramtermelés: fogyasztók ellátásához és akkumulátor töltéséhez szükséges.<br />
Lehet: - egyenáramú /dinamó/; - váltóáramú /generátor/<br />
v<br />
Dinamó működési elve:<br />
É<br />
D<br />
Állandó<br />
Kommutátor mágnes<br />
Vezetőhurok<br />
Alapelv: Ha mágneses térben vezetőt<br />
mozgatunk (forgatunk) az erővonalmetszés<br />
hatására a vezetőben feszültség indukálódik:<br />
Ui = B ⋅ l ⋅ v ⋅ sin α /V/<br />
B: a mágneses indukció<br />
l: a vezető teljes hossza<br />
v: a kerületi sebesség<br />
α: az erővonalak és a vezető<br />
által bezárt szög<br />
Mivel v = f(n) → Ui = f(n): az indukált feszültség arányos a fordulatszámmal – a<br />
dinamók (generátorok) feszültségét szabályozni kell.<br />
Szerkezeti kialakítás:<br />
IT<br />
+<br />
_<br />
D<br />
Ig<br />
Gt<br />
A párhuzamosan kapcsolt gerjesztőtekercs árama (Ig)<br />
hozza létre a mágneses indukciót (B).<br />
Általában az öngerjesztő dinamót (generátort)<br />
alkalmazzák → a remanens (visszamaradó)<br />
mágnesesség hatására indul meg az áramtermelés.<br />
33
É<br />
D<br />
Pólusok<br />
+<br />
D Gerjesztő tekercsek<br />
É<br />
Generátorok:<br />
3 fázisú tekercselésű<br />
állórész<br />
D<br />
É<br />
-<br />
É<br />
D<br />
É<br />
D<br />
Szénkefék<br />
Forgórész<br />
É<br />
D<br />
Mágneses<br />
szegmensek<br />
Armastúra<br />
(Forgórész)<br />
Áramtekercs<br />
Kommutátor<br />
szeletek<br />
A két szénkefe egyenáramot vesz<br />
le a kommutátorról.<br />
Az állórész pólusai és a forgórész<br />
jól mágnesezhető lágyvas<br />
lemezekből készülnek.<br />
Jellemzői:<br />
- egyenáramot termel<br />
- Ui a forgórészben keletkezik<br />
- meghibásodásra hajlamos<br />
- szénkefe, kommutátor kopás<br />
- kisebb teljesítmény<br />
-régebbi gépjárművekben haszn.<br />
Előnyeik a dinamókkal szemben:<br />
- egyszerűbb szerkezet – üzembiztos<br />
- ugyanolyan <strong>elektromos</strong> teljesítményhez<br />
kisebb méret és súly<br />
- jó hatásfok<br />
- alapjáraton már tölti az akkut<br />
- egyszerű kezelés, karbantartást nem<br />
igényel<br />
Hátránya:<br />
- váltóáram keletkezik→egyenirányító<br />
diódák alkalmazása szükséges<br />
Működési elv:<br />
Csúszógyűrűkön a forgórészbe bevezetett gerjesztőáram hatására kialakuló<br />
mágneses tér forog, az indukált feszültség az állórész tekercseiben keletkezik. A<br />
váltakozó feszültséget egyenirányító diódákkal egyenirányítják.<br />
<strong>13.</strong>2 Szabályzók<br />
- Mivel Ui = f(n), a generátor (dinamó) feszültségét szabályozni kell.<br />
Cél: - minél előbb érje el a töltési feszültséget<br />
- egy max. feszültségnél ne legyen nagyobb a generátor feszültsége –<br />
akkumulátor, fogyasztók védelme.<br />
- Ha Ui < UT, a generátort (dinamót) le kell választani az akkumulátorról<br />
/viszáram megakadályozása miatt/.<br />
- A maximális töltőáramot korlátozni kell – <strong>elektromos</strong> rendszer védelme.<br />
34
Feszültségszabályzó:<br />
A dinamó töltési feszültségét automatikusan szabályozzák a gerjesztőtekercs /Gt/<br />
áramerősségének /Ig/ változtatásával.<br />
Mivel: Ui = B ⋅ l ⋅ v ⋅ sinus α és B = f (Ig) → Ui = f (Ig)<br />
A szabályzás elve:<br />
+<br />
-<br />
G<br />
1<br />
2<br />
3<br />
Ig2<br />
Ig1<br />
Gt<br />
Áramkapcsoló:<br />
IT<br />
+<br />
-<br />
G<br />
Gt<br />
Fogyasztókhoz<br />
IF<br />
Rugó<br />
Rugó<br />
Akku<br />
Lámpa<br />
Ig1 > Ig2 ; Ig3 = 0 „n” - fordulatszám<br />
A szabályzás módja:<br />
„n” alacsony: - nagy Ig<br />
kell<br />
Mozgó érintkező 1-es helyzetben / Ig1/<br />
„n” közepes: - kisebb Ig / Ig2 < Ig1 /<br />
Mozgó érintkező úszó helyzetben (2)<br />
„n” nagy: - Ig3 = 0 (remanens mágnesesség elég)<br />
Mozgó érintkező rövidre zárja a Gt- t (3)<br />
Feladata: a generátor és az akkumulátor közötti<br />
összeköttetést automatikusan szabályozza<br />
Ha UG ≥ UA (v. UT) összeköt<br />
Ha UG < UA (v. UT) leválaszt<br />
Célja: visszáram megakadályozása<br />
Ha: UG < UT, az érintkező nyitva van<br />
– a jelzőlámpán /L/ keresztül visszáram /IV/<br />
folyik – töltés nincs<br />
Ha: UG ≥ UT, az érintkező zár /relé behúz/ IT<br />
áram folyik a fogyasztók felé, lámpa elalszik.<br />
Áramkorlátozó:<br />
Bizonyos töltőáramnál /ITmax/ leválasztja a generátort a fogyasztóról, az<br />
áramkapcsolóhoz hasonló elven működik.<br />
<strong>13.</strong>3 Fogyasztók<br />
Az <strong>elektromos</strong> energiát igénylő, azzal működő szerkezeti egységek.<br />
Motorok indítása- önindítók:<br />
A motorok működésbe hozásához a forgattyús tengelyt meg kell forgatni – az a<br />
fordulatszám amelyen a motor beindul a gyújtási fordulatszám /ngy/:<br />
- Kétütemű OTTÓ motoroknál 100 – 150 f/perc<br />
- Négyütemű OTTÓ motoroknál 50 – 60 f/perc<br />
- DIESEL motoroknál 150 – 200 f/perc<br />
35
Indítást megkönnyítő berendezések:<br />
- Dekompresszor → a szelepeket megemelő szerkezet – kompresszió nem alakul<br />
ki – könnyű forgatás.<br />
- Izzítórendszer → kamrás motoroknál az égéstér előmelegítése, hideg motornál<br />
a gázolaj meggyújtása.<br />
Indítási módok:<br />
- Kézi indítás → kézi erővel közvetlenül a főtengelyt megforgatva indítókötéllel,<br />
vagy berugó karral motorkerékpároknál.<br />
- Vegyes üzemű indítás → OTTÓ üzembe indítani, utána átkapcsolás DIESEL<br />
üzembe – kiegészítő berendezések szükségesek.<br />
- Segédmotoros indítás → kis teljesítményű /4-8 kW/ OTTÓ rendszerű segédmotor<br />
– tengelykapcsolóval a főtengellyel összeköthető.<br />
- Elektromos indítómotorral → önindító, akkumulátorról működtetett<br />
villanymotor forgatja meg a főtengelyt.<br />
Elektromos indítómotorok változatai:<br />
Emeltyűs csavarlöketű /Menetes tengelyes/:<br />
Kapcsolómágnes<br />
Kapcsolókar<br />
Fogaskerék<br />
Fogaskoszorú<br />
Csúszóarmatúrás:<br />
Behúzótekercs<br />
Indítókapcsoló<br />
Akku<br />
Armatúra<br />
2 1 0<br />
Főáramtekercs<br />
Főáram-<br />
kapcsoló<br />
Kapcsoló<br />
Segédgerjesztő<br />
tekercs<br />
36<br />
Elektromágnes kapcsolja össze a<br />
fogaskerekeket, kapcsolódás után a<br />
főáramkapcsoló zár, a motor forgat.<br />
Az armatúra a fogaskerékkel együtt<br />
tengelyirányban elmozdul.<br />
Az indítás két fázisa:<br />
Kapcsoló „1” helyzetben:<br />
Segédgerjesztő tekercs kap áramot.<br />
Az armatúra lassú forgással<br />
elcsúszik, a fogaskerekek<br />
kapcsolódnak.<br />
Kapcsoló a „2” helyzetbe kerül:<br />
A főáramtekercs is kap áramot<br />
– a motor erőteljesen forgat.
Elektromos gyújtóberendezések<br />
OTTÓ rendszerű motoroknál a kompresszió ütem végén a FHp előtt 10-30 0 -al<br />
gyújtószikra gyújtja meg a keveréket. Az <strong>elektromos</strong> gyújtóberendezés feladata<br />
a gyújtószikra előállítása.<br />
Két megoldás ismeretes: - Akkumulátoros gyújtás<br />
- Mágneses gyújtás<br />
Akkumulátoros gyújtás:<br />
Az akkumulátor energiáját használja fel a gyújtószikra előállításához.<br />
Vázlata:<br />
Elosztó<br />
3<br />
Gyújtás<br />
kapcsoló<br />
4<br />
Primer<br />
1<br />
- +<br />
tekercs<br />
K<br />
2<br />
Akku<br />
Szekunder<br />
tekercs<br />
1 2 3 4<br />
Gyújtótekercs<br />
Megszakító Gyújtógyertyák<br />
Működése:<br />
A 12 V feszültségű primer tekercs áramkörének megszakítása pillanatában a<br />
nagy menetszámú szekunder tekercsben 15 000-20 000 V feszültség keletkezik.<br />
Ezt a feszültséget a megfelelő gyertyához vezetve (gyújtáselosztó) szikra<br />
keletkezik.<br />
Fő szerkezeti részei:<br />
Gyújtótekercs: lemezelt vasmagból és az azt körülvevő 100-200 menetszámú<br />
∅0,4-0,6 mm-es primer, valamint a 10 000-20 000 menetszámú<br />
∅0,05-0,1 mm-es szekunder tekercsekből áll. A tekercseket<br />
kitöltő és szigetelőanyag, valamint a köpenylemez veszi körül.<br />
Megszakító: A primer áramkör megszakítását végzi.<br />
x<br />
Kalapács Rugó<br />
Üllő<br />
Bütyök<br />
x : megszakító hézag; x = 0,3 – 0,5 mm<br />
~ bütykös működtetésű kapcsoló, amely a<br />
primer áramkört a fordulatszám ütemében<br />
nyitja és zárja.<br />
- A bütykök száma megegyezik a hengerek<br />
számával.<br />
A korszerű motorokban a primerkör megszakítására - a kopás miatt gyakori<br />
beállítást igénylő mechanikus megszakító helyett - tirisztort alkalmaznak,<br />
melynek vezérlése (nyitása-zárása) rövid ideig tartó áramimpulzussal történik.<br />
37
Kondenzátor: A megszakítás pillanatában a primer tekercsben 300-400 V<br />
feszültség indukálódik, amely a megszakító érintkezőinek<br />
beégését okozná. Ezt a szikrázást csökkenti a kondenzátor.<br />
Általában papírszigetelésű tekercskondenzátorokat alkalmaznak.<br />
Elosztó:<br />
Gyújtáskábel<br />
Elosztófedél<br />
Elosztópipa<br />
Elosztóház<br />
Gyújtógyertya: A szikra előállítását végzi az égéstérben.<br />
Csatlakozás<br />
Szigetelő test<br />
(porcelán)<br />
Menetes rész<br />
Elektródák<br />
Több hengeres motoroknál a<br />
magasfeszültségű gyújtófeszültséget a<br />
gyújtási sorrendnek megfelelően<br />
vezeti a gyújtógyertyákhoz.<br />
Gyertyajellemzők:<br />
- szikraköz = 0,3 – 0,8 mm<br />
- csatlakozó menet /pl. M14 x 1,25; 4 ütemű motor/<br />
- hőérték, hőértékszám; öntisztulási hőfok kb. 800 C 0<br />
Újabban 3-4 testelektródával készítik a gyertyát:<br />
- biztonságos gyújtás, erőteljesebb szikra<br />
- kisebb testelektróda terhelés, hosszabb élettartam<br />
Előgyújtásszabályzók:<br />
Az előgyújtásszög értéke a fordulatszámtól függ: - alacsony fordulatszámon<br />
kisebb, nagyobb fordulatszámon nagyobb előgyújtás szükséges.<br />
Az előgyújtásszabályzók az előgyújtási szög értékét automatikusan változtatják<br />
a fordulatszám függvényében.<br />
Lehetnek: - röpsúlyos-, vagy vákuumos gyújtásszabályzók<br />
Röpsúlyos~:<br />
Forgás hatására kitérő röpsúlyok elfordítják – a megszakítótengely<br />
forgásirányával megegyezően – a megszakítóbütyköt, így a gyújtás előbb<br />
következik be.<br />
Vákuumos~:<br />
Kalapács<br />
Megszakító bütyök<br />
Elforduló alaplemez<br />
38<br />
Kondenzátor<br />
Üllő<br />
Membrán<br />
Rugó<br />
Szívótorokhoz
A szívócsőhöz kapcsolt membránlemez a megszakító bütyök forgásával<br />
ellentétesen fordítja el az alaplemezt a megszakítóval együtt.<br />
Izzítórendszer:<br />
Diesel motorok indításának megkönnyítésére használják. Hideg motornál<br />
előmelegíti az égésteret, ill. meggyújtja a beporlasztott gázolajat.<br />
Izzítógyertya: <strong>elektromos</strong> árammal hevíthető fűtőszál. Gyertyák sorba kapcsolva.<br />
Csatlakozó<br />
csavar<br />
Gyertyatest<br />
Izzóspirál<br />
UR=1,7 V<br />
- Korszerű kamrás motoroknál az izzítógyertya egy<br />
csőfűtőtestből áll.<br />
- Az izzóspirált <strong>elektromos</strong>an szigetelő porágyban<br />
helyezik el.<br />
- Az akkumulátor kíméléséhez rövid előizzítás idejű<br />
R-gyertyákat alkalmaznak.<br />
- Izzítóteljesítmény: 100-120 W.<br />
- Az izzítási folyamatot általában automata vezérli.<br />
Elektromos világító és jelzőberendezések<br />
Közlekedésrendészeti előírások szerint:<br />
- 2 db tompított fényű fényszóró (biluxégőkkel),<br />
- helyzetjelző lámpa, féklámpa, rendszámtábla megvilágítás,<br />
- irányjelző lámpák,<br />
- <strong>elektromos</strong> kürt szükséges.<br />
14. Erőátviteli berendezések<br />
Az erőátviteli berendezések feladata: a motor hajtásának<br />
(nyomatékának) módosítása és továbbítása a járószerkezethez, a<br />
hidraulikához és a teljesítményleadó tengelyhez.<br />
Erőátvitel részei:<br />
M S<br />
T D<br />
V<br />
14.1 Tengelykapcsolók:<br />
T: tengelykapcsoló<br />
S: sebességváltó<br />
D: differenciálmű<br />
V: véglehajtás<br />
Feladata: a hajtás módosítás nélküli továbbítása a motortól a sebességváltó felé<br />
Követelmény: - oldható legyen (forgás közben is → a motor függetlenítése az<br />
erőátviteltől indításkor, sebességváltáskor)<br />
- tegye lehetővé a sima indítást, gyors szétkapcsolást<br />
- védje az erőátvitel részeit a túlterheléstől<br />
- csillapítsa a torziós lengéseket<br />
39
Tengelykapcsolók csoportosítása:<br />
- Mechanikus /súrlódásos/ ~: - Tárcsás; egytárcsás, kéttárcsás kettős működésű<br />
többtárcsás<br />
- Kúpos<br />
- Röpsúlyos, stb.<br />
- Hidraulikus /folyadékos/ ~<br />
Tárcsás tengelykapcsolók<br />
Tengelyek összekapcsolása súrlódóbetéttel ellátott tárcsa (tárcsák) segítségével.<br />
Elv:<br />
µ Fs<br />
DK Az F=F’ összeszorító erő hatására súrlódóerő<br />
ébred a súrlódótárcsa felületén:<br />
F’ F<br />
Fs<br />
Fs=µ⋅F [N]<br />
Az átvihető nyomaték nagysága:<br />
M=Fs⋅DK [Nm]<br />
A keletkező nyomaték hatására a két tengely együtt forog, F erő megszűnésekor<br />
a tengelyek külön válnak. Az F erőt a gyakorlatban rugóerő biztosítja.<br />
Egytárcsás tengelykapcsoló:<br />
Lendítőkerék<br />
Kapcsolótárcsa<br />
Nyomólap<br />
Kiemelőkar<br />
Nyomórugó<br />
Kiemelő<br />
villa<br />
Összekötő rudazat<br />
Nyomócsapágy<br />
Pedál<br />
A tengelykapcsoló pedál<br />
benyomásakor a nyomócsapágy<br />
a kiemelő karok<br />
segítségével eltávolítja a<br />
nyomólapot a kapcsolótárcsától,<br />
ezáltal megszűnik<br />
a rugók összeszorításából<br />
származó súrlódóerő – a<br />
hajtás megszűnik<br />
A kapcsolótárcsa bordázott agyú acéltárcsa, amelynek mindkét oldalára súrlódó<br />
betétet szegecselnek, vagy ragasztanak.<br />
H<br />
A kiemelő karok végei és a<br />
nyomócsapágy homlokfelülete<br />
között bizonyos hézagot kell<br />
hagyni a tökéletes kapcsolás és a<br />
nyomócsapágy kímélése miatt.<br />
Ez a hézag a lábpedálnál<br />
Z<br />
holtjáték formájában jelentkezik.<br />
Az adott értéket be kell állítani.<br />
Z= 2-3 mm; H=20-50 mm.<br />
Súrlódóbetétek kopása csökkenti<br />
a holtjátékot!<br />
40
14.2. Sebességváltó művek<br />
Feladata: az erőgép haladási sebességének és vonóerejének változtatása az<br />
üzemi követelményeknek (körülményeknek) megfelelően.<br />
Biztosítani kell:<br />
- a vonóerő és a sebesség változtatását,<br />
- a motor kedvező sebességének megválasztását,<br />
- a hátramenetet,<br />
- a motor és a hajtott kerekek közötti kapcsolat tartós megszüntetését („üres”).<br />
Általában fogaskerekes sebességváltókat alkalmaznak – áttételekből állnak.<br />
Fogaskerekes hajtás elve:<br />
P1<br />
M1<br />
n1<br />
Hajtásáttétel:<br />
z<br />
z<br />
2 i = =<br />
1<br />
n<br />
n<br />
1<br />
2<br />
;<br />
z1<br />
z2<br />
P<br />
1<br />
P2<br />
M2<br />
n2<br />
Mivel P1≈P2 ; M1 ⋅ n1 = M2 ⋅ n2<br />
z1: hajtó fogaskerék fogszáma<br />
z2: hajtott fogaskerék fogszáma<br />
M1: bemenő tengely nyomatéka<br />
M2: kimenő tengely nyomatéka<br />
P1: bemenő teljesítmény<br />
P2: kimenő teljesítmény<br />
M 1 ⋅ n1<br />
= ;<br />
160<br />
P2<br />
M 2 ⋅ n2<br />
=<br />
160<br />
; [ kW ]<br />
n1<br />
i =<br />
n<br />
M 2<br />
=<br />
M<br />
A nyomaték a fordulatszámmal fordítottan arányos.<br />
Ezért: fordulatszám csökkentés = nyomatéknövelés<br />
Ha több áttétel van: P2 < P1 Az áttételek mechanikai hatásfoka:<br />
Több áttétel esetén az eredő áttétel:<br />
<strong>Erőgépek</strong>en alkalmazott sebességváltók:<br />
2<br />
iö = i1 ⋅ i2……..in<br />
- Egylépcsős<br />
- Előtéttengelyes<br />
- Szorzórendszerű<br />
- Többtengelyes<br />
41<br />
1<br />
η<br />
me ch<br />
=<br />
P<br />
2<br />
P<br />
1
Egylépcsős sebességváltók:<br />
Elvi felépítése:<br />
nbe<br />
1<br />
z1<br />
z3<br />
2<br />
z5<br />
3<br />
z2 z4 z6 nki<br />
Bordástengely<br />
z2<br />
1. i =<br />
z<br />
2.<br />
3.<br />
1<br />
z<br />
i =<br />
z<br />
z6<br />
i =<br />
z<br />
Előtéttengelyes sebességváltó:<br />
Gyakori megoldás, általában 3 tengellyel oldható meg.<br />
nbe<br />
Fokozatok:<br />
1.<br />
4<br />
z1<br />
z3<br />
3<br />
z2 z4<br />
2<br />
z5<br />
z6<br />
z7<br />
1<br />
z8<br />
z z<br />
i ⋅<br />
Á<br />
7 2 7<br />
1 = i ⋅ = ;<br />
z8<br />
z1<br />
z8<br />
z z<br />
i i ⋅<br />
Á<br />
z<br />
z<br />
nki<br />
Előtéttengely<br />
5<br />
4<br />
3<br />
Általában két tengelyesek<br />
Előnyük:<br />
- minden fokozatban jó a hatásfok<br />
- egyszerű szerkezet<br />
Hátrány:<br />
- nagy méret és súly<br />
- fokozatok száma kevés<br />
Előnye:<br />
- minden fokozat két áttételből áll<br />
(kisebb méretű fogaskerekek kellenek)<br />
- ugyanakkora helyen több fokozat fér el<br />
Hátrány:<br />
- rosszabb hatásfok<br />
z<br />
z<br />
5 2<br />
i2 = i ⋅ = ⋅<br />
Á<br />
z6<br />
z1<br />
3 2 3<br />
3 = ⋅ = ; i 4 = 1 → nbe<br />
= nki<br />
z4<br />
z1<br />
z4<br />
2.<br />
3. 4. direkt fokozat<br />
Hátramenet biztosítása:<br />
Hátrameneti fogaskerék közbeiktatásával – forgásirányt változtatja meg<br />
nbe<br />
H<br />
nki<br />
Előre<br />
42<br />
Hátra<br />
z<br />
z<br />
5<br />
6<br />
;<br />
Hátrameneti<br />
fogaskerék
Szorzó rendszerű sebességváltó<br />
<strong>Erőgépek</strong>en a leggyakrabban alkalmazott megoldás<br />
nbe nki Előnye:<br />
- sok kapcsolható fokozat<br />
(lassúbb és gyorsabb sebességtartomány)<br />
Szorzóváltó – Terepváltó<br />
Sebességváltó után még két fokozat<br />
3 2 1 O T<br />
Kapcsolható fokozatok száma: 3 x 2 = 6<br />
Fogaskerekek kapcsolása:<br />
Bordás tengelyen való elcsúsztatással:<br />
- gömbcsuklós<br />
- kulisszás<br />
- forgatókaros szerkezetekkel<br />
(a sebességfokozatok számát megkétszerezi)<br />
Gömbcsuklós mozgatószerkezet:<br />
Kapcsolókar<br />
Tolórúd<br />
Retesz<br />
Kapcsolóvilla<br />
Fogaskeréktöm<br />
Szinkronváltók:<br />
Különböző fordulatszámú /álló és forgó/ fogaskerekek összekapcsolása nehéz – fogak<br />
nehezen kapcsolódnak össze.<br />
Futó<br />
fogaskerék<br />
Hajtott fogaskerék<br />
nki<br />
Tolóvilla<br />
43<br />
Szinkrongyűrű<br />
Biztosító<br />
rugó<br />
nbe<br />
A szinkronizált sebességváltóknál<br />
először kúpos<br />
súrlódó felületek segítségével<br />
azonos kerületi<br />
sebességre (szinkron<br />
fordulatra) hozzuk a két<br />
összekapcsolandó fogaskereket<br />
– utána összekapcsolhatók.<br />
Zaj nélküli, kíméletes<br />
kapcsolást biztosít.
Fokozat nélküli sebességváltók<br />
A kívánt fordulatszám /bizonyos tartományban/ fokozat nélkül beállítható.<br />
Ékszíj variátoros<br />
nbe nki<br />
r1<br />
r3<br />
r2<br />
r4<br />
Automatikus sebességváltó<br />
1 2<br />
3<br />
- mg. munkagépeken alkalmazzák<br />
- Az ékszíj felfekvési sugara megváltozik<br />
/tárcsafelek közelítésével, távolításával/<br />
így változik az áttétel is.<br />
i =<br />
1<br />
r<br />
r<br />
2<br />
1<br />
r<br />
4<br />
i 2 = i1 r<br />
> i2<br />
3<br />
Három fő részből áll:<br />
1- Hidrodinamikus nyomatékváltóból<br />
2- Bolygóműves hajtóműből<br />
3- Hidraulikus vezérlésből<br />
A nyomatékváltó induláskor 2-2,5 szeresére növeli a motor nyomatékát, ha a<br />
fordulatszám arány /turbina/szivattyú/ 0,86-ra nő tengelykapcsolóként működik.<br />
Az áttétel módosítása a bolygómű részeinek lemezes tengelykapcsolóval, vagy<br />
szalagfékkel történő rögzítésével, lefékezésével ill. összekapcsolásával történik.<br />
A hidraulika vezérlés a fordulatszám, a nyomaték vagy a vezérlővákuum<br />
függvényében végzi az egyes elemek kapcsolását, rögzítését ill. fékezését.<br />
Hidrosztatikus hajtás<br />
A folyadék /olaj/ nyomása viszi át a munkát /pl. kombájnok járószerkezetének<br />
hajtása/.<br />
M<br />
Szü<br />
V<br />
Sz HM<br />
T<br />
M: belsőégésű motor<br />
Sz: szivattyú<br />
Szü: szűrő<br />
V: vezérmű /fojtószelep/<br />
HM: hidromotor<br />
T: olajtartály<br />
A hidromotor fordulatszáma /nyomatéka/ a szállított olaj mennyiségétől és<br />
nyomásától függ.<br />
44