Реферат о современных технологических машинах и аппаратах
Обновлено: 05.07.2024
§ 9. Технологические машины. Составные части машин
Какую роль, на ваш взгляд, играют машины и механизмы в развитии общества? Приведите примеры.
Вы уже знаете из 5 класса, что машина — это устройство, предназначенное для выполнения какой-либо работы путём преобразования одного ви да энергии в другой . Например, электродвигатель преобразует энергию, станок – материалы, ЭВМ – информацию.
В зависимости от функций, которые выполняют машины, они делятся на рабочие, энергетические и информационные.
Энергетические машины преобразуют один вид энергии в другой. Можно различить несколько видов энергетических машин: паровые, электрические, двигатель внутреннего сгорания и реактивный двигатель. Например, в обычном автомобиле энергетическая машина — бензиновый двигатель, который преобразует химическую энергию топлива в механическую энергию вращения. В электрическом двигателе электрическая энергия преобразуется в механическую энергию вращающейся части двигателя — ротора.
Рис. 1. Карьерный самосвал грузоподъёмностью 610 тонн
Информационные машины преобразуют информацию. К этой группе относятся электронно-вычислительные машины.
Рис.2. Кассовый аппарат
К рабочим машинам относятся технологические, транспортные, транспортирующие и бытовые машины. Транспортные машины осуществляют перемещение людей и грузов на большие расстояния. К ним относятся самолёты, локомотивы, автомобили (рис.1). Транспортирующие машины перемещают людей и грузы на малые расстояния. К этой группе относятся эскалаторы, подъёмные краны (рис. 3), конвейеры.
Технологические машины предназначены для преобразования материалов. Примером технологической машины является токарный станок для обработки древесины СТД-120М (рис. 4), основное назначение которого — изготовление деталей из древесины посредством точения.
Рис.4. Токарный станок по обработке древесины
Бытовые машины используются в домашнем хозяйстве. К этой группе относятся, например, пылесосы, стиральные и посудомоечные машины, миксеры, соковыжималки (рис. 5).
Рис. 5. Соковыжималка и холодильник
Важнейшая особенность каждой машины — наличие трёх основных частей: двигателя, передаточного механизма и рабочего (исполнительного) органа. Двигатель — это устройство, которое преобразует какой-либо вид энергии (электрическую, тепловую, химическую) в механическую работу. Это источник движения рабочей машины. Рабочий орган выполняет необходимые технологические операции или сообщает движение заготовке и инструменту. Например, в сверлильном и токарном станках — это шпиндель. Передаточные механизмы служат для передачи движения от двигателя к рабочему устройству. Примером такого механизма является ремённая передача в токарном станке для обработки древесины.
В машинах, приспособлениях и инструментах движение от одних деталей должно передаваться другим. Механические системы, предназначенные для передачи или преобразования движения, называются механизмами . Существует большое количество разнообразных механизмов.
В 5 классе вы изучали некоторые механизмы передачи движения — винтовой и фрикционный механизмы , а также ремённую передачу . Мы рассмотрим ещё несколько механизмов передачи движения, являющихся составными частями машин: цепной, зубчатый, реечный (табл. 1).
Таблица 1. Виды механизмов (передач)
Цепной механизм передачи движения имеется у велосипеда. Он состоит из цепи и двух звёздочек.
Рис.6. Цепная передача в велосипеде
Зубчатый механизм (зубчатая передача) есть у ручной и электрической дрелях . Механизм состоит из двух зубчатых колёс, которые вращаются в разных направлениях. Меньшее из двух находящихся в зацеплении колёс называют шестернёй. Зубчатые колёса могут быть цилиндрическими или коническими (как у дрели).
Рис. 7. Зубчатая передача
В реечном механизме при вращении зубчатого колеса 1 рейка 2 перемещается поступательно, и наоборот, при поступательном движении рейки 2 колесо 1 вращается. Например, в настольном сверлильном станке при повороте рукоятки подачи (с закреплённым на ней зубчатым колесом) шпиндель со сверлом (связанный с рейкой) движется поступательно.
Рис. 8. Реечная передача
винтовой механизм в зажимах столярного верстака.
Рис. 9. Винтовой механизм
Для передачи вращательного движения на сравнительно большое расстояние используют ремённую передачу , состоящую из двух шкивов и надетого на них плоского или клиновидного ремня.
Рис. 10. Ремённая передача
Например, в автомоб иле есть двигатель внутреннего сгорания , в котором энергия топлива превращается в энергию движения. Рабочими органами являются ведущие колёса автомобиля , а между двигателем и колёсами расположены передаточные механизмы .
Для управления работой любой машины существуют устройства управления : рычаги, педали, кнопки. Некоторыми машинами управляют автоматические устройства, сигналы которым поступают с компьютера.
В механизме, состоящем из двух звеньев (зубчатых колёс, звёздочек и др.), одно звено является ведущим, а другое ведомым. Ведущее звено передаёт движение ведомому звену . Например, звёздочка цепной передачи велосипеда, которую вы вращаете педалями, является ведущей, а звёздочка, которая закреплена на оси заднего колеса, ведомой.
Отношение диаметра ведомого колеса к диаметру ведущего называют передаточным отношением i :
где D1 — диаметр ведущего колеса;
D2 — диаметр ведомого колеса.
Шестерни зубчатой передачи, звёздочки цепной передачи, шкивы ремённой передачи обычно насаживают на валы . Для их надёжного закрепления на валу и передачи вращательного движения применяют шпоночное соединение (рис. 11, а). В шпоночном соединении в валу вырезают шпоночный паз, в который помещают шпонку — небольшой металлический брусок. Возвышающаяся над поверхностью вала часть шпонки входит в паз, прорезанный в шестерне, шкиве или звёздочке, и таким образом соединяет их с валом. Шпоночное соединение применяется, например, в соединении вала электродвигателя со шкивом ремённой передачи токарного станка для обработки древесины.
Рис. 11. Соединение шестерни с валом: а — шпоночное: 1 — вал: 2 — шпонка: 3 — шестерня: 4 — шпоночный паз; б — шлицевое: 1 — шлицевой вал: 2 — шлицы; 3 — шестерня
Иногда необходимо, чтобы зубчатое колесо могло не только передавать вращательное движение, но и перемещаться вдоль вала. В этом случае применяют шлицевое соединение (рис. 11, б). Для такого соединения на поверхности вала прорезают продольные канавки. В результате этого на валу образуются выступы — шлицы. А в отверстии колеса прорезают продольные пазы, в которые эти шлицы входят. Шлицевое соединение применяется, например, в шпинделе настольного сверлильного станка.
Практическая работа "Изучение составных частей машин"
- Ознакомьтесь с механизмами, имеющимися в школьной учебной мастерской. Запишите в рабочую тетрадь их названия и назначение.
- Замерьте диаметры зубчатых колёс ручной дрели и определите передаточное отношение этой зубчатой передачи.
Выполните поиск в Интернете, какие ещё механизмы, кроме имеющихся в мастерской, применяются в современных машинах. Расскажите о них на следующем уроке.
Новые слова и понятия
Основные части машин: двигатель, передаточный механизм, рабочий (исполнительный) орган; механизмы: цепной, зубчатый (зубчатая передача), реечный; шпонка, шлиц.
Современная технологическая машина - автоматическая поточная линия является сложным комплексом устройств, выполняющих большое число различных операций, в которых используют различные физические принципы п средства. [1]
Современные технологические машины представляем в виде комплекса приводов исполнительных органов, объединенных системой управления циклом движения машины. Каждый привод включает три основные части: двигатель, передаточное устройство и исполнительный орган, с которым жестко связан рабочий орган или обрабатываемый объект. [2]
Родословная современных технологических машин уходит в глубь веков. [3]
Развитие современных технологических машин характеризуется все более широким применением в них, наравне с механическими, устройств, использующих другие физические принципы и средства. [4]
Родословная современных технологических машин уходит в глубь веков. К технике наших дней человечество пришло от имитировавших чудеса автоматов, устанавливавшихся в античных храмах еще за двадцать веков до нашей эры; от часов и овеянных легендами механических кукол средневековья; от гениальных изобретений Леонардо да Винчи; от самодвижущихся игрушек замечательного механика-самоучки Ивана Кулибина; от токарно-копировального станка Андрея Нартова, работавшего в мастерских Петра I; от ткацкого станка Жаккарда, удостоенного Наполеоном золотой медали. [5]
Приводы современных технологических машин ( металлорежущих станков, металлургических и других машин) представляют собой электро - или гидромеханические системы той или иной сложности. Для отыскания решений таких систем существуют эффективные ( например, матричный, операционный) методы. [6]
Родословная современных технологических машин уходит в глубь веков. К технике наших дней человечество пришло от имитировавших чудеса автоматов, устанавливавшихся в античных храмах еш. Леонардо да Винчи; от самодвижущихся игрушек замечательного механика-самоучки Ивопа Кулибина; от токарно-копировалыюго станка Андрея Нартсва, работавшего в мастерских Петра I; от ткацкого станка Жаккарда, удостоенного Наполеоном золотой мерзли. [7]
Исполнительные механизмы современных технологических машин исключительно разнообразны по своим схемам, назначению, структуре, кинематическим и динамическим свойствам. [8]
Для механизмов большинства современных технологических машин , преобразующих движение ведущего звена ( двигателя) в требуемое движение рабочего органа, характерны зазоры в кинематических парах и различных соединениях. Основными источниками зазоров являются: а) - подвижные соединения ( подшипники и направляющие скольжения; крестовые муфты и пр. [9]
В системах управления современными технологическими машинами используют самые различные физические средства и методы; схемы и конструкции этих систем также исключительно разнообразны. [10]
Для приведения в движение современных технологических машин почти исключительно используется электроэнергия. Задача двигателя заключается в преобразовании электрической энергии в механическую. Различают простые двигатели, в которых электроэнергия непосредственно превращается в механическую, - электродвигатель и электромагнит, и комбинированные двигатели, в которых при преобразовании используется промежуточная энергия - гидро - и пневмодвигатели. Использование промежуточной энергии обеспечивает комбинированным двигателям ряд качественно иных свойств по сравнению с простыми. [11]
Для приведения в движение современных технологических машин почти исключительно используют электроэнергию. Задача двигателя заключается в преобразовании электрической энергии в механическую. Различают простые двигатели, в которых электрическая энергия непосредственно превращается в механическую - электродвигатель и электромагнит, и комбинированные, в которых при преобразовании используется промежуточная энергия, - - гид-ро - и пневмодвигатели. [12]
Для приведения в движение современных технологических машин почти исключительно используется электроэнергия. Задачей двигателя, одной из трех составных частей привода, является преобразование электрической энергии в механическую. [13]
Наиболее разнообразны применяемые в современных технологических машинах преобразующие механизмы с переменными передаточными отношениями. По условиям их работы ( возможности преобразования движения) и методам их расчета удобно различать три группы таких механизмов: 1) кривошипно-рычаж-ные, в состав которых входят лишь низшие кинематические пары; 2) кулачково-рычажные, в состав которых входят высшие пары и ведущим звеном является кулачок; 3) комбинированные, в состав которых в различных комбинациях могут входить зубчатые ( обычно планетарные), кулачковые и кривошипно-рычажные механизмы. [14]
Ранее было показано, что современные технологические машины являются сложными системами, в состав которых входят разные типы двигателей ( электрические, гидравлические, пневматические, электромагнитные) и самых различных мощностей от нескольких ватт до десятков и сотен киловатт. В них, наравне с механическими, все шире используют электрические, электронные, фотоэлектрические, акустические и другие типы устройств, осуществляющих операции технологического процесса. Поэтому установившееся представление о машине, как комплексе механических устройств ( механизмов), соединенных при помощи передаточных устройств с двигателем, а в целом образующих производственный ( машинный) агрегат, не удовлетворяет запросам современной науки и техники и требует пересмотра. [15]
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Современные технологии в машиностроении
Машиностроение - это основа экономики любой развитой страны. Печально, что в основу экономики составляет добывающая, а не обрабатывающая промышленность. Но динамика развития этого комплекса в последние годы говорит о том, что и в машиностроении у нас есть большие перспективы для развития.
Для любого высокоразвитого государства машиностроительный комплекс – это самая важная отрасль индустрии, на которую затрачиваются большие денежные средства для ее роста и увеличения. Сюда относится производство станков, разных устройств, техники для машиностроение. Объектом технологии машиностроения является технологический процесс, а предметом – установление и исследование внешних и внутренних связей, закономерностей технологического процесса. Только на основе их глубокого изучения возможно построение прогрессивных технологических процессов, обеспечивающих изготовление изделий высокого качества с минимальными затратами.
Современная технология развивается по следующим основным направлениям: создание новых материалов; разработка новых технологических принципов, методов, процессов, оборудования; механизация, автоматизация и компьютеризация технологических процессов, устраняющая непосредственное участие в них человека. У нас в Казахстане нет еще заводов по изготовлению станков,нашим портнером является Россиия и зарубежные страны
Производственный процесс всех сфер машиностроения осуществляется на производствах, которые размещаются, главным образом, в тех регионах, в которых имеется высокий спрос на тот или другой род техники. Кроме того размещение заводов будет зависеть и от размеров самого производства и веса производимой техники и приборов. Производства многих видов направлений машиностроения делятся на два класса: производства, которые занимаются непосредственно производством и заводы, которые занимаются сборкой составляющих деталей , у нас в Казахстане есть заводы по сборке.
Российское машиностроение имеет высокий уровень развития и на сегодняшний день снабжает различными типами продукции и оборудованием большое количество европейских и западных стран. В том числе на заводах проводится монтаж устройств и техники из составляющих частей стран западной Европы.
Можно отметить два ключевых направления машиностроения. Одно – это снабжение медицинской техникой, для легкой промышленности, разнообразного типа аппаратурой для производства, а еще транспортной техникой. Ко второму типу относится энергетическая промышленность, разработка и строительство станков.
Для последующего совершенствования отраслей машиностроения нужно не только большое количество необходимых материалов и значительных средств, но еще и специалистов высокого уровня лучшей подготовки. Для любого типа отрасли нужно иметь сотрудников и работников, которые могли бы справляться со сложной работой. В данном случае необходимо глубокое знание каждого производственного процесса, его полнейший надзор качества. Как отмечал наш президент мы уже много подготовили юристов и экономистоквав, нам надо готовить высоко квалифицированых рабочих кадров.
Дополнительный материал по изучению раздела Технологии ручной и машинной обработки металлов и искусственных материалов.
Лазерная обработка материалов включает в себя резку и раскрой листа, сварку, закалку, наплавку, гравировку, маркировку и другие технологические операции.
Использование лазерной технологии обработки материалов обеспечивает высокую производительность и точность, экономит энергию и материалы, позволяет реализовать принципиально новые технологические решения и использовать труднообрабатываемые материалы, повышает экологическую безопасность предприятия.
Читайте также: