Электрическая гидравлическая и пневматическая трансмиссия в технических системах конспект урока

Обновлено: 05.07.2024

Трансмиссией называют систему устройств, посредством которых передается движение от силовой установки к механизмам и рабочим органам машины. Трансмиссии позволяют изменять по величине и направлению развиваемые силовой установкой скорости, крутящие моменты и усилия.

Показателем, оценивающим эффективность работы трансмиссии как системы является коэффициент полезного действия:

К важным показателям трансмиссии относится степень прозрачности. Под которой понимают ее способность передавать колебания внешней нагрузки силовой установке.

Механические трансмиссии подразделяют на редукторные и канатно-блочные. Первые представляют собой системы редукторов в сочетании с муфтами, тормозами и различными передачами (зубчатыми, планетарными зубчатыми, карданными, цепными, ременными и др.). Составными частями вторых служат лебедки и канатные полиспасты с направляющими блоками.

Редукторные трансмиссии могут передавать движения только на короткие расстояния. При относительно больших размерах передач (на экскаваторах) используются канатно-блочные трансмиссии.

Положительными качествами механических трансмиссий является относительная простота конструкций, сравнительно небольшая стоимость, а также достаточная надежность в работе. К их недостаткам следует отнести значительные потери энергии в муфтах и тормозах, зубчатых и других передачах, ступенчатое изменение скоростей и моментов, сложность компоновки передач при большом числе скоростей, затруднительность автоматизации управления рабочим процессом машины. Существенным недостатком механических трансмиссий является их полная прозрачность.

Значительный эффект дает совмещение механических трансмиссий с гидромеханическими. Последние обеспечивают быстрый разгон и торможение, хорошо гасят крутильные колебания, выполняют функции автоматических бесступенчатых коробок скоростей, согласовывают работу механизмов, получающих энергию от одного приводного двигателя.

Гидравлические трансмиссии. К гидравлическим трансмиссиям относят гидродинамические и гидрообъемные передачи.

Гидродинамические трансмиссии выполняют с гидромуфтами или гидротрансформаторами. Их особенность в отсутствии жесткой связи между ведущей и ведомой частями. Мощность предается за счет кинетической энергии рабочей жидкости, воздействующей на лопасти рабочих колес.

Гидромуфта состоит только из двух колес (рис. 3.3 а): ведущего (насосного) 3 и ведомого (турбинного) 2. Первое соединяют с двигателем, второе – с ведомым элементом 1 трансмиссии. Оба колеса образуют замкнутое кольцевое пространство – рабочую полость, которую заполняют жидкостью. Лопатками насосного колеса, приводимого во вращение двигателем, жидкость отбрасывается к периферии рабочей полости и попадая на лопатки турбинного колеса, приводит его во вращение. Затем жидкость снова поступает к насосному колесу.

Гидромуфта не предназначена для преобразования величины и направления крутящего момента. Она может служить лишь надежной защитой механических трансмиссий и силовых установок МЗР от перегрузок.

Рис. 3.3 Принципиальные схемы гидродинамических трансмиссий: а – гидромуфты; б – гидротрансформатора.

Гидротрансформатор (рис. 3.3 б) состоит из 3-х рабочих элементов: насосного колеса 3, закрепленного на ведущем валу, турбинного колеса 2, жестко посаженного на ведомый вал и неподвижного направляющего аппарата (реактора) 7. Межлопаточные каналы этих рабочих элементов заполняют, как и в гидромуфте, циркуляционной жидкостью. Благодаря наличию направляющего аппарата при изменении внешней нагрузки в гидротрансформаторе преобразуется не только скорость вращения, но и крутящий момент. Коэффициент трансформации может меняться в пределах от 2 до 6.

Гидротрансформаторы в трансмиссиях МЗР могут выполнять роль бесступенчатых редукторов, плавно и автоматически изменяющих величины крутящих моментов. Гидротрансформатор надежно предохраняет двигатель от перегрузок. Однако из-за сравнительно низкого КПД гидротрансформатора возникает необходимость увеличивать мощность силовой установки на 10-15%, что снижает экономичность машины. Гидродинамические трансмиссии широко применяют на экскаваторах, самоходных скреперах, колесных бульдозерах и погрузчиках.

Более совершенны по сравнению с гидродинамическими трансмиссиями гидрообъемные трансмиссии. В конструкцию такой трансмиссии входят насосы, гидромоторы, гидроцилиндры, соединяющие их рабочие линии высокого и низкого давления, а также регулирующие и вспомогательные устройства.

По возможности регулирования различают трансмиссии нерегулируемые и регулируемые. В последних, количество жидкости поступающей в гидродвигатель в единицу времени, может изменяться за счет изменения сопротивления участка трубопровода (дросселированием) и регулированием производительности насоса путем изменением рабочего объема (объемное регулирование).

По количеству насосов (потоков) различают трансмиссии однопоточные и многопоточные. В однопоточных питание гидродвигателей происходит от одного насоса или группы их, подающих жидкость в одну линию. В многопоточных гидродвигатели питаются двумя и более насосами, которые подают жидкость в несколько напорных линий.

Схему гидрообъемной трансмиссии с нерегулируемыми насосами и дроссельным регулированием скорости применяют в приводах рабочих органов и механизмов, движение которых имеет остановочный характер (привод подъема отвалов бульдозеров и автогрейдеров, ковшей скреперов и одноковшовых экскаваторов).

Закрытую схему с объемным регулированием скорости движения применяют для привода рабочих органов, постоянно работающих во время технологического цикла машин (привод рабочего хода экскаваторов непрерывного действия, многоковшовых погрузчиков и конвейеров, грейдер - элеваторов).

Применение насосов переменной производительности с регуляторами мощности позволяет автоматически изменять скорости рабочих органов в зависимости от внешней нагрузки. С увеличением скорости при уменьшении нагрузки повышается производительность машины. Уменьшение скорости при увеличении нагрузки снижает динамические нагрузки и повышает надежность машины.

Образовательные: закрепить знания об основных механических трансмиссиях в технических системах; изучить устройства и схемы работы некоторых из передаточных механизмов; изучить работу редуктора и научиться рассчитывать передаточное отношение на примере ручной дрели ; показать разнообразие применения механическая трансмиссиях в различных машинах .

Развивающие: развивать познавательный интерес, логическое мышление, внимание, навыки самоконтроля, творческие способности, умения делать выводы и применять информационные технологии для решения задач.

Воспитательные : воспитывать трудолюбие, аккуратность при выполнении заданий; прививать интерес к технологии и другим смежным предметам; воспитание информационной культуры и умения работать в группах.

Тип урока: систематизация и отработка знаний по теме.

Предварительное домашнее задание:

Ссылка на ресурс

Посмотрите видеоролик, запишите в тетрадь названия трансмиссий, о которых говорится в этом сюжете

Запишите определения в тетрадь ( Передаточный механизм (трансмиссия);

1. Создание проблемной ситуации.Организационный момент. 3 минуты

2. Актуализация. 2 минуты

Изменения в движении

Возвратно-поступательное во вращательное

Двигатель внутреннего сгорания

Меняется скорость движения

3. Работа в командах. 15 минут.

4. Подведение итогов. 10 минут

5. Практическая работа. 10 минут.

Учитель обращает внимание, что некоторые передачи применяют для изменения скорости движения. Для этого используют специальные устройства – редукторы. Наверное, все представляют, как выглядит механизм часов. Чтобы рассчитать скорость вращения каждой из стрелок – часовой, минутной, секундной, надо знать передаточное отношение каждой пары шестерёнок. Сейчас мы с вами займемся таким расчётом.

В учебнике на странице 62. Представлена формула расчёта передаточного отношения. Запишите её.

U = n вх /n вых = z вых / zвх =d вых /d вх

При передаточном отношении больше единицы имеем редуктор (замедление скорости, но увеличение мощности ), при передаточном отношении меньше единицы – мультипликатор (происходит увеличение скорости вращения). В подавляющем большинстве случаев механизмы являются редукторами. Их назначение – уменьшать частоту вращения двигателя до той, которая необходима для нормальной работы исполнительного органа машины. В ручной дрели – коническая зубчатая передача. Я сейчас сделаю ручкой дрели 6 полных оборотов. Подсчитайте, сколько оборотов сделает патрон, в котором мы закрепляем сверло. (Дети считают – 12). Т.е. скорость вращения увеличилась в два раза. Передаточное отношение 0,5, т.е. меньше единицы.

6. Подведение итогов урока, рефлексия.

Учитель организует опрос всех учеников по основной деятельности (Что делали? Что понравилось? Чему научились? Что удивило?)

Учитель акцентирует внимание на то, как была организована работа в каждой группе, какая из команд и как оптимизировала свою деятельность (был командир, регулирующий роли; члены команды самостоятельно решали, что будут делать, но при этом договорились, чтобы поиск информации не дублировался; один человек сразу заполнял общую таблицу, а все остальные диктовали; каждый член команды, найдя нужную информацию, сразу записывал её в общую таблицу; не тратили время на поиски в учебниках, если информация была известна всем, например, про цепную передачу в велосипеде)

Каждому ученику предлагается разместить на общей таблице команды смайлики настроения.

5. Домашнее задание

Допишите таблицу информацией о трёх немеханических трансмиссий, о которых говорилось в сюжете.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Урок посвящён изучению устройства и схемы работы электрической, гидравлической, пневматической трансмиссий в технических системах.

ЗАДАЧИ УРОКА .

продолжить знакомить учащихся с физическими принципами действия

тепловых двигателей на примере двигателя внутреннего сгорания.

РАЗВИВАЮЩИЕ:

развивать умения применять полученные знания для объяснений

ВОСПИТЫВАЮЩИЕ:

формировать доброжелательные отношения в классе, такие качества, как

ответственность, аккуратность, умения слушать других.

ОБОРУДОВАНИЕ.

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ.

Методическое обоснование: готовлю учащихся к активному восприятию

материала, заинтересовываю их.

Здравствуйте, ребята. Для начала урока проверим всех присутствующих. Затем приготовим тетради и ручки.

Сегодня мы с вами продолжим

изучать двигатели, более подробно остановимся на трансмиссии в технических системах . В своей жизни мальчики с ним уже

наверное встречались, разбирали его. Но и девочкам я думаю, узнать его

устройство и принцип действия тоже будет полезно, так как сейчас всё

больше женщин садятся за руль автомобилей. Но прежде, чем приступить к

изучению нового материала, давайте вспомним, что вы изучали ранее.

Основная литература по теме урока

Технология. 6 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др.; под ред. В. М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2017.

Квалификационные требования:

Учащиеся должны знать:

- общее устройство механической трансмиссии,

- различать типы трансмиссий автомобиля,

Электрическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью электричества.

Гидравлическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью жидкости.

Пневматическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью сжатого газа.

Механические трансмиссии устанавливают преимущественно в небольшие технические системы, так как машины больших размеров приходится оснащаться громоздким тяжёлым передаточным механизмом, который трудно разместить и которым сложно управлять. Для уменьшения размеров трансмиссий используют немеханические трансмиссии: электрические, гидравлические, пневматические.

Трансмиссия бывает механической, электрической, гидравлической или пневматической. Электрическая, гидравлическая или пневматическая трансмиссии используются в крупных технических системах. Электрическая трансмиссия передает энергию с помощью электричества, гидравлическая трансмиссия передает энергию при помощи жидкости, пневматическая трансмиссия передает энергию при помощи сжатого газа.

Общие сведения. Трансмиссией называется силовая передача, осуществляющая связь двигателя с ведущими колесами автомобиля.

Трансмиссия служит для передачи от двигателя к ведущим колесам мощности и крутящего момента, необходимых для движения автомобиля.

Крутящий момент подведенный от двигателя к ведущим колесам, стремится сдвинуть их относительно поверхности дороги в сторону, противоположную движению автомобиля. Вследствие этого из-за противодействия дороги на ведущих колесах возникает тяговая сила которая направлена в сторону движения и является движущей силой автомобиля. Тяговая сила вызывает возникновение на ведущем мосту толкающей силы, которая от моста через подвеску передается на кузов и приводит в движение автомобиль.

В зависимости от того, какие колеса автомобиля являются ведущими (передние, задние или те и другие), мощность и крутящий момент могут подводиться только к передним, задним или передним и задним колесам одновременно. В этом случае автомобиль является соответственно переднеприводным, заднеприводным и полноприводным.

Переднеприводные и заднеприводные автомобили имеют ограниченную проходимость и предназначены для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием, на сухих грунтовых дорогах.

Полноприводные двух- и трехосные автомобили с.двумя задними ведущими мостами обладают повышенной проходимостью. Они способны двигаться по плохим дорогам и вне дорог.

Полноприводные трех- и четырехосные автомобили имеют высокую проходимость. Они могут преодолевать рвы, ямы и подобные препятствия..

Преимуществ у электро трансмиссии много. Взять хотя бы для примера характеристики электромотора, идеальные для автомобиля. Он выдаёт максимальную мощность на любых оборотах. Как следствие, чем ниже обороты, тем больше крутящий момент. Максимума он достигает при оборотах равных нулю. Именно поэтому тепловозы могут сдвинуть с места состав массой многие тысячи тонн. Электромотор не надо запускать и заставлять его работать на холостом ходу. Он всегда готов к работе. Становятся не нужны такие сложные и дорогостоящие агрегаты, как коробка передач или вариатор.

Самый же значительный козырь – рекуперация. Это способность запасать энергию торможения в аккумуляторе, что в условиях городского движения значительно экономит топливо.

Схема работы гибрида с электро трансмиссией

Схема работы гибрида с электро трансмиссией проста: автомобиль всегда едет только на электротяге. При разрядке аккумулятора запускает двигатель для пополнения заряда. Массовый выпуск автомобилей с такой схемой сдерживается двумя факторами:

1. Промышленность не готова массово перейти к новой трансмиссии.

2. Пока нет недорогих аккумуляторов большой ёмкости.

Однако перспективы весьма не плохие. В не далёком будущем, с освоением технологий, электро трансмиссия станет дешевле автоматической коробки хотя бы потому, что она проще в изготовлении.

Более того: с электро трансмиссией сильно упростится ДВС. Поскольку он нужен только для зарядки аккумулятора, при пуске он должен сразу выходить на режим максимальной мощности. Либо – для экономии топлива – максимального момента. Это значит нет надобности организовывать его работу на переменных режимах, ту самую, которая и есть головная боль конструкторов, ради которой изготавливают многоклапанные двигатели, впускные коллекторы переменной длины, управление фазами газораспределения, двойной наддув и прочее. Двигатель, работающий в узком диапазоне оборотов намного проще, а значит дешевле. Можно вообще обойтись без клапанов, распредвалов, и даже без шатунов и коленвала!

Гидравлическая трансмиссия - совокупность гидравлических устройств, позволяющих соединить источник механической энергии (двигатель) с исполнительными механизмами машины (колесами автомобиля, шпинделем станка и т.д.)

В зависимости от типа насоса и мотора (турбины) различают гидростатическую и гидродинамическую трансмиссии.

Гидравлическая трансмиссия обладает всеми достоинствами гидравлического привода: высокой передаваемой мощностью, возможностью реализации больших передаточных чисел, осуществления бесступенчатого регулирования, возможностью передачи мощности на подвижные, перемещающиеся элементы машины.

Пневматический привод ( пневмопривод ) —

совокупность устройств , предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха . Обязательными элементами пневмопривода являются компрессор ( генератор пневматической энергии ) и пневмодвигатель .

Основное назначение пневмопривода , как и механической передачи , — преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки ( преобразование вида движения выходного звена двигателя , его параметров , а также регулирование , защита от перегрузок и др .).

а пневмопривод может быть вращательным или поступательным . Пневмоприводы с поступательным движением получили наибольшее распространение в технике .

Электрическая, гидравлическая и пневматическая трансмиссии в технических системах. 6 класс

Электрическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью электричества.

Гидравлическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью жидкости.

Пневматическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью сжатого газа.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Установите соответствие между элементом технической системы и его назначением.

Варианты ответа:

Задание 2. Выберите правильный вариант ответа: Какую функцию не выполняет трансмиссия? Выберите один вариант ответа.

Варианты ответа:

Передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам.
Изменяет крутящий момент по величине и направлению.
Длительно разъединяет двигатель и ведущие колеса.
Обеспечивает движение автомобиля в заданном направлении.

Правильный ответ:

Длительно разъединяет двигатель и ведущие колеса.

Технология. 6 класс

Конспект урока

Урок 11. Трансмиссия: электрическая, гидравлическая, пневматическая

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке

Урок посвящён изучению устройства и схемы работы электрической, гидравлической, пневматической трансмиссий в технических системах.

Электрическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью электричества.

Гидравлическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью жидкости.

Пневматическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью сжатого газа.

Основная и дополнительная литература по теме урока

Технология. 6 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / В. М. Казакевич, Г. В. Пичугина, Г. Ю. Семенова и др.; под ред. В. М. Казакевича. – М.: Просвещение, 2017.
Технология. 6 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / Бешенков С. А., Лабутин В. Б., Миндзаева Э. В., Рягин С. Н. под редакцией С. А. Бешенкова – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016.
Технология: 6 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / Н. В. Синица, П. С. Самородский, В. Д. Симоненко, О. В Лковенко. – 3-е изд., перераб. – М.: Вентана — Граф, 2014.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Установите соответствие между элементом технической системы и его назначением.

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

Выдаем Удостоверение установленного образца:

магистр психологии, клинический психолог. .

психолог-консультант, клинический психолог. .

Описание презентации по отдельным слайдам:

Трансмиссия: электрическая, гидравлическая, пневматическая Технология 7 класс Учитель: Логинов А.А. МАОУ СШ №144

Тезаурус Электрическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью электричества. Гидравлическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью жидкости. Пневматическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью сжатого газа.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

География: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Педагогика и методика преподавания географии в условиях реализации ФГОС

Номер материала: ДБ-1473342

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Учеба в школах в дни выборов в Госдуму будет идти в штатном режиме

Всероссийская олимпиада школьников начнется 13 сентября

В России запустят цифровые студенческие зачетки

Школьник поправил Путина во время открытого урока во Владивостоке

Роспотребнадзор опубликовал рекомендации по работе с гаджетами для школьников

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

Выдаем Удостоверение установленного образца:

магистр психологии, клинический психолог. .

психолог-консультант, клинический психолог. .

Описание презентации по отдельным слайдам:

ТЕМА УРОКА: Трансмиссия: электрическая, гидравлическая, пневматическая 6 класс

Трансмиссия- позволяет изменять скорость и направление движения рабочего органа По способу передачи энергии от мотора к рабочему органу трансмиссии делятся на механические, электрические, гидравлические и пневматические.

Любая машина состоит из 3 основных частей. Двигатель. Передаточный механизм. 3.Исполнительный механизм. Вспомни!

Электрическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью электричества. Схема электрической трансмиссии 1.Двигатель 2.Гениратор 3.Электродвигатель

В электрической трансмиссии двигатель технической системы передаёт вырабатываемую им механическую энергию электрическому генератору. От генератора электрическая энергия по проводам направляется к электрическому двигателю, который соединен с рабочим органом. Преимуществ у электрической трансмиссии много. Взять хотя бы для примера характеристики электромотора, идеальные для автомобиля. Он выдаёт максимальную мощность на любых оборотах. Как следствие, чем ниже обороты, тем больше крутящий момент. Максимума он достигает при оборотах равных нулю. Именно поэтому тепловозы могут сдвинуть с места состав массой многие тысячи тонн. Электромотор не надо запускать и заставлять его работать на холостом ходу. Он всегда готов к работе. Становятся не нужны такие сложные и дорогостоящие агрегаты, как коробка передач или вариатор.

Гидравлическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью жидкости.

Гидротранмиссию также называют гидравлической передачей. Как правило в гидравлической трансмиссии происходит передача энергии посредством жидкости от насоса к гидромотору. Гидростатические трансмиссии используют в машинах и механизмах, где необходимо реализовать передачу больших мощностей, создать высокий момент на выходном валу, осуществлять бесступенчатое регулирование скорости. Гидростатические трансмиссии широко применяются в мобильной, дорожно-строительной технике, экскаваторах бульдозерах, на железнодорожном транспорте — в тепловозах и путевых машинах.

Пневматическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью сжатого газа.

Пневматический привод содержит элементы, аналогичные элементам гидравлического привода. От первичного двигателя механическая энергия с помощью ремённой передачи передаётся на компрессор. Компрессор сжимает воздух и создаёт в баке повышенное давление. Из бака воздух под давлением передаётся по шлангам к двигателю.

ПОДУМАЙ: Почему в огромных грузовиках, работающих в карьерах (местах добычи песка, руды) устанавливают не механическую, а электрическую трансмиссию?

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

География: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Педагогика и методика преподавания географии в условиях реализации ФГОС

Номер материала: ДБ-1481261

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Учеба в школах в дни выборов в Госдуму будет идти в штатном режиме

Российские школьники завоевали 17 медалей на международных соревнованиях по робототехнике

Всероссийская олимпиада школьников начнется 13 сентября

Подарочные сертификаты

Читайте также: