Механизация животноводства (стр. 5 )

Фрикционная передача передает движение от ведущего звена к ведомому посредством сил трения, например посредством плотного прижатия друг к другу дисков, гладких колес цилиндрической или конической формы.

Рис. 9. Ременная передача:

а – плоскоременная; б – клиноременная; 1 - плоский ремень; 2 – шкивы; 3 – клиновидный ремень.

Механизм – это система деталей, предназначенных для преобразования одного вида движения в другое.

Рассмотрим наиболее распространенные механизмы для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из четырех звеньев: опоры 1 (рис. 10, а), кривошипа 2, шатуна 3 и ползуна 4.

Если ведущим звеном является ползун 4, то механизм преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное движение кривошипа, например в двигателе внутреннего сгорания возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Ведущим звеном может быть и кривошип 2, тогда механизм преобразует вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение ползуна, например режущий аппарат косилки.

В кулачковом механизме можно выделить четыре звена: стойку 7 (рис. 10, б), ведущий вал 8, кулачок 5 и толкатель 6.

Рис. 10. Схемы механизмов:

а – кривошипно-шатунного; б – кулачкового; в – винтовой механизм; 1 – опора; 2 – кривошип; 3 – шатун; 4 – ползун; 5 – кулачок; 6 – толкатель; 7 – стойка; 8 - вал; 9 - гайка; 10 – корпус; 11 – винт.

Кулачок 5, вращаясь вместе с валом 8, упирается в плоскость толкателя 6 и поднимает его. Затем кулачок выходит из-под толкателя, который опускается под действием собственной тяжести или силы упругости пружины.

Таким образом, вращательное движение кулачка преобразуется в неравномерное возвратно-поступательное движение толкателя. В газораспределительном механизме двигателя внутреннего сгорания толкатель 6 передает движение клапану.

Винтовой механизм обычно объединяет три звена: неподвижный корпус 10 (рис. 10, в), винт 11 и гайку 9.

При вращении винта 11 гайка 9 перемещается поступательно вдоль стойки.

Кроме того, в машинах для животноводства применяются кулисные, эксцентриковые, реечные, храповые и другие механизмы.

1.2.3. Общие сведения о машинах

Машиной называется сочетание нескольких механизмов, выполняющих определенные целенаправленные движения для преобразования энергии, материалов или информации. В общем случае каждая машина состоит из трех частей: двигателя – источника механической энергии;

передаточного механизма, передающего энергию (движение) от двигателя к рабочей машине;

орудия или исполнительной машины, совершающей своими рабочими органами полезную работу.

В зависимости от основного назначения различают три вида машин: энергетические, рабочие, информационные.

Энергетические машины предназначены для преобразования любого вида энергии в механическую. Они называются машинами-двигателями. К таким машинам относятся, например, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины, паровые машины.

Рабочие машины подразделяются на технологические и транспортные.

В технологических машинах под материалом подразумевается обрабатываемый предмет (объект труда), который может находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Преобразование материала в этих машинах заключается в изменении его формы, свойств, состояния или положения. К технологическим машинам относятся металлообрабатывающие станки, комбайны, прокатные станы, ткацкие станки и др.

В транспортных машинах под материалом понимается перемещаемый предмет, а его преобразование состоит только в изменении положения. К транспортным машинам относятся автомобили, тепловозы, самолеты, вертолеты, подъемники, транспортеры и др.

Информационные машины предназначены для преобразования информации.

Счетная, или вычислительная машина, выдает информацию, представленную и форме чисел (арифмометр, механический интегратор и др.). Электронная вычислительная машина, строго говоря, не является машиной, так как в ней механические движения служат для выполнения лишь вспомогательных операций (название сохранено за ней в порядке исторической преемственности от счетных машин типа арифмометра).

Машина-автомат, или автомат, все преобразования энергии, материалов, информации выполняет без непосредственного участия человека. Совокупность машин-автоматов, последовательно соединенных между собой и предназначенных для выполнения определенного технологического процесса, образует автоматическую линию. Машина, и в особенности машина-автомат, при правильном ее применении облегчает труд человека, увеличивает производительность труда и обеспечивает высокое качество выполнения рабочего процесса.

Агрегат – соединение нескольких машин, устройств или аппаратов в одно целое для эффективной поточной работы.

Как правило, агрегаты, применяемые в животноводстве (типа АВМ для приготовления травяной муки, типа ЭСА для стрижки овец и др.), снабжены элементами автоматики, обладают высокой производительностью и требуют квалифицированного обслуживания.

Установка, так же, как и агрегат, представляет собой соединение нескольких машин, устройств или аппаратов в одно целое, отвечающее определенному назначению. В основном все машины и устройства установки монтируют на одном фундаменте. Этим установка отличается от агрегата, у которого машины, как правило, монтируют на разных фундаментах.

В животноводстве применяют доильные установки (типа ‹‹Елочка››, ‹‹Тандем››, ‹‹Карусель›› и др.), холодильные установки разных типов, купочные установки для дезинфекционной обработки овец и др.

Комплект оборудования – полный набор машин или механизмов, отвечающих определенному назначению.

Промышленность выпускает для животноводства комплекты различного оборудования, позволяющие выполнять один или несколько технологических процессов, например комплекты оборудования ОКЦ для кормоцехов, комплекты для напольного содержания птицы (кур, индеек, уток), комплекты для выращивания и откорма свиней и др.

Вся эта техника оценивается при помощи многочисленных эксплуатационных показателей, основные из которых зоотехнические, энергетические, технико-экономические, эргономические и общетехнические.

1.3. ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1.3.1. Классификация и рабочие процессы
двигателей внутреннего сгорания

На современных тракторах, автомобилях, самоходных, передвижных и стационарных машинах установлены поршневые двигатели внутреннего сгорания. В таком двигателе химическая энергия топлива превращается в тепловую энергию, которая, в свою очередь, преобразуется в механическую. Для работы двигателя необходимо подать в цилиндр горючую смесь (из топлива и воздуха), сжечь ее, предварительно сжав до объема камеры сгорания, осуществить рабочий ход, очистить цилиндр от отработавших газов. Комплекс этих процессов составляет рабочий цикл, который автоматически повторяется при работе двигателя. Часть рабочего цикла, происходящая за время движения поршня от одного крайнего положения, верхней мертвой точки (в. м. т.), до другого крайнего положения, нижней мертвой точки (н. м. т.), или наоборот, называется тактом. Отношение полного объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания принято считать степенью сжатия.

Двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим основным признакам:

по способу смесеобразования и воспламенения – двигатели с внешним смесеобразованием и зажиганием от электрической искры (карбюраторные и газовые двигатели) и с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением под действием высокой температуры, вызванной сжатием (дизели);

по виду применяемого топлива – работающие на жидком топливе (дизельные и карбюраторные) и на газообразном топливе (только карбюраторные);

по типу охлаждения – с жидкостным и воздушным охлаждением;

по числу тактов – четырехтактные и двухтактные;

по числу цилиндров – одно - и многоцилиндровые (двух-, четырехцилиндровые и др.);

по расположению цилиндров – многоцилиндровые двигатели с рядным вертикальным, рядным горизонтальным, двухрядным горизонтальным оппозитным, двухрядным V-образным расположением цилиндров.

В одноцилиндровом двигателе равномерность вращения коленчатого вала 6 обеспечивается маховиком 5, закрепленным на заднем конце вала и представляющим собой тяжелый чугунный диск.

Многоцилиндровым двигателям в сравнении с одноцилиндровыми свойственны более равномерная работа, меньшие нагрузки на кривошипно-шатунный механизм, лучшая приемистость (способность быстро увеличивать частоту вращения коленчатого вала при увеличении подачи топлива), более легкий пуск. Уравновешивание (равномерная и спокойная работа) многоцилиндрового двигателя достигается благодаря рациональному расположению колен (кривошипов) коленчатого вала, наличию противовесов и чередованию рабочих ходов по цилиндрам.

Карбюраторные двигатели применяются, как правило, на автомобилях, а дизельные – на тракторах, тяжелых грузовых автомобилях и в качестве стационарных двигателей.

Большинство применяемых в сельском хозяйстве двигателей – четырехтактные, потому что двухтактные двигатели менее экономичны.

1.3.2. Основные механизмы и системы двигателей
внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания состоит из кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем питания, смазки, охлаждения, пуска и зажигания.

Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня, воспринимающего давление расширяющихся газов, во вращательное движение коленчатого нала. К основным деталям кривошипно-шатунного механизма относят цилиндр, поршень, в комплекте с поршневыми кольцами и поршневым пальцем, шатун и коленчатый вал с маховиком.

Газораспределительный механизм в строгом соответствии е порядком работы двигателя внутреннего сгорания впускает в цилиндры воздух (в дизельных двигателях) или горючую смесь (в карбюраторных двигателях) и выпускает из него отработавшие газы. В четырехтактных двигателях, как правило, применяется клапанный газораспределительный механизм, который может быть двух видов: с верхним и боковым расположением клапанов.