Logowanie/Rejestracja

Zapraszamy do rejestracji konta na stronie 3Dcax.pl !

 


Siła przyspieszenia, siła ciężkości, siła sprężysta, siła odśrodkowa

 

sila0

 

 

 

 

Przyspieszenie jednostajne


Jeżeli ciało przyspiesza lub hamuje i jego prędkość zmienia się jednostajnie z czasem to przyspieszenie a tego ciała jest stałe

 

sila1

Gdy prędkość rośnie (a > 0) to ruch nazywamy jednostajnie przyspieszonym , a gdy prędkość maleje (a < 0) to ruch określamy jako jednostajnie opóźniony.


Przyspieszenie chwilowe

 

Jeżeli przyspieszenie nie jest stałe, zmienia się z czasem, musimy wtedy ograniczyć się do pomiaru zmian prędkości Δv w bardzo krótkim czasie Δt (podobnie jak dla prędkości chwilowej) . Wówczas przyspieszenie chwilowe definiujemy jako pierwszą pochodną v względem t.

 

sila2

Siła ciężkości


Ciężar definiujemy jako siłę ciężkości działającą na ciało.

 

sila3


G - stała grawitacji
m - masa grawitacyjna


Siła sprężystości


Siła sprężystości – siła, która powoduje powrót odkształconego ciała do pierwotnego kształtu lub objętości. Dla małych odkształceń siła sprężystości jest proporcjonalna do odkształcenia, co wyraża prawo Hooke'a, które dla odkształcenia liniowego można przedstawić wzorem:


sila4


Minus we wzorze oznacza, że siła sprężystości ma zwrot przeciwny do zwrotu zmiany długości ciała. Dlatego powoduje jej powrót do pierwotnego kształtu.


Siła odśrodkowa


Siła odśrodkowa w fizyce – jedna z sił bezwładności występująca w obracających się układach odniesienia. Układy takie zalicza się do układów nieinercjalnych.
Siła odśrodkowa wyrażona jest wzorem:

sila5

 

 

 

 

 

 

Spadek napięcia w przewodach, łączenie oporników

 

 

 

spadek0

 

Spadek napięcia w przewodach

 

Spadek napięcia określa maksymalna odległość odbiornika od źródła zasilania oraz przekrój przewodów.
Wzory dla względnych spadków napięć:


- zasilanie napięciem stałym DC

 

spadek1


- zasilanie napięciem zmiennym AC

 

spadek2


gdzie:


In - prąd znamionowy [A],
l - długość linii [m],
σ - konduktywność, dla miedzi 58 [S*m / mm 2 ],
Un - napięcie znamionowe [V],
s - przekrój kabla zasilającego [mm 2 ],


Łączenie oporników


1. Połączenie szeregowe rezystorów i źródeł napięcia


W połączeniu szeregowym przez wszystkie elementy obwodu przepływa ten sam prąd. Obwód taki stanowi jedno oczko. Obwód szeregowo połączonych źródeł napięcia i rezystancji zastąpić można obwodem równoważnym, tzn. że płynie w nim taki sam prąd I. Obwód ten zawiera zastępcze źródło napięcia U i zastępczą rezystancję R.

spadek3

 

 

 

 

 


a) Schemat układu szeregowo połączonych elementów. b) Schemat układu równoważnego


Sumę algebraiczną źródeł napięcia w rozpatrywanym układzie, można zastąpić symbolem U oznaczającym zastępcze źródło napięcia:


U = U1 - U2


Sumę rezystancji połączonych szeregowo w rozpatrywanym układzie, można zastąpić symbolem R oznaczającym zastępczą rezystancję:


R = R 1 + R 2 + R 3


Dowolną liczbę rezystorów połączonych szeregowo można zastąpić rezystancją zastępczą równą sumie rezystancji poszczególnych rezystorów.


Dowolną liczbę źródeł napięcia połączonych szeregowo można zastąpić zastępczym źródłem napięcia, którego napięcie źródłowe równe jest sumie algebraicznej (czyli z uwzględnieniem zwrotu) poszczególnych napięć źródłowych.


2. Połączenie równoległe rezystorów i źródeł napięcia:


• Obwód zawierający rezystory połączone równolegle można zastąpić równoważnym, obwodem zawierającym jeden rezystor o rezystancji zastępczej R.

spadek4

 

 

 

 

 

 

 

 



a) schemat obwodu z rezystorami połączonymi równolegle, b) schemat obwodu równoważnego


Właściwością połączenia równoległego jest to, że wszystkie elementy są włączone między tę samą parę węzłów, zatem na zaciskach elementów występuje to samo napięcie. W ogólnym przypadku odwrotność rezystancji zastępczej dowolnej ilości rezystorów połączonych równolegle równa się sumie odwrotności rezystancji poszczególnych rezystorów. Po wprowadzeniu pojęcia konduktancji G, będącej odwrotnością rezystancji, równanie opisujące rezystancję zastępczą przyjmie postać.


G = G1 + G2 + G3+…+Gn


W ogólnym przypadku konduktancja zastępcza dowolnej ilości rezystorów połączonych równolegle równa się sumie konduktancji poszczególnych rezystorów.

 

 

 

 

 

 

Technika cieplna: skurcz, ciepło topnienia, parowania i spalania

 

cieplo1

 

 

Skurcz


Skurczem nazywamy procentowe zmniejszenia wymiarów odlewu w stosunku do odpowiednich wymiarów modelu. Zależy od rodzaju metalu, stanu metalu, krzepnięcia w formie - hamowania.

 

cieplo2


Ciepło topnienia


Ilość energii potrzebnej do stopienia jednostki masy danej substancji. W układzie SI jednostką ciepła topnienia jest J/kg (dżul na kilogram). Zależność ciepła pobranego przez substancję od masy substancji jest wyrażona przybliżonym, doświadczalnym wzorem:


Q = m • q
Q - ilość dostarczonego ciepła


m - masa ciała
q - ciepło topnienia


Parowanie


Parowanie – jest to proces dostarczania pary wodnej do atmosfery. Proces ten polega na odrywaniu się cząsteczek wody od powierzchni wilgotnej wskutek ich energii kinetycznej (ogólnie: proces przechodzenia ciała ze stanu ciekłego do stanu gazowego).


Rodzaje parowania:


• Parowanie potencjalne – (możliwe) maksymalna ilość pary wodnej, jaka może się „zmieścić” w powietrzu nad danym obszarem Ziemi; czyli ile pary wodnej może wchłonąć powietrze atmosferyczne, jeżeli będzie się znajdowało nad powierzchnią wody.
• Parowanie rzeczywiste – ilość wyparowanej wody przy określonych warunkach pogodowych znad danego terenu. Parowanie rzeczywiste dzieli się na:
- Parowanie z wolnej powierzchni wody (z powierzchni oceanów, mórz, jezior, rzek, zbiorników retencyjnych) – w pewnym przybliżeniu można powiedzieć, że jest ono równe parowaniu potencjalnemu.
- Parowanie terenowe (ewapotranspiracja), składa się z:
o Parowania z powierzchni gruntu (ewaporacja)
o Parowania z szaty roślinnej (transpiracja)


Czynniki intensyfikujące parowanie (gdzie intensywność rozumiana jest jako ilość wody wyparowującej w jednostce czasu, inaczej prędkość)


• Temperatura powierzchni parującej – im wyższa, tym większe parowanie;
• Temperatura powietrza – im wyższa, tym więcej pary wodnej może się w nim „zmieścić”; (przy wzroście temperatury powietrza staje się ono suchsze, gdyż zwiększa się ilość pary wodnej potrzebnej do jego nasycenia – zaś w niższej temperaturze potrzeba mniejszej ilości pary wodnej do nasycenia powietrza);
• Niedosyt wilgotności powietrza – czyli ile jeszcze pary wodnej może się zmieścić w powietrzu – im większy niedosyt, tym większa intensywność parowania;
• Ciśnienie atmosferyczne – im wyższe ciśnienie, tym intensywność jest mniejsza;
• Prędkość wiatru – im większa prędkość wiatru, tym większa intensywność parowania.


Spalanie


Spalanie jest szybko przebiegającym procesem utleniania połączonym z wydzielaniem się ciepła. Spalaniu z reguły towarzyszy emisja światła. Podstawowymi pierwiastkami palnymi w paliwach są węgiel i wodór. W paliwie można wyróżnić część palną i niepalny balast. Balastem są: popiół i wilgoć w paliwach stałych i ciekłych oraz azot, dwutlenek węgla i para wodna w paliwach gazowych. Substancje doprowadzane do komory paleniskowej (paliwo i powietrze) nazywane są substratami procesu spalania, natomiast substancje wyprowadzane z komory paleniskowej (spaliny gazowe, substancje stałe i ciekłe) nazywane są produktami procesu spalania. Za produkty ostatecznego utleniania w procesie spalania uważa się: dwutlenek węgla, dwutlenek siarki i parę wodną. W spalinach występuje też niewielka ilość trójtlenku siarki. Jeżeli podczas spalania ilość dostarczanego tlenu jest niewystarczająca lub tlen nie dociera do wszystkich atomów i cząsteczek substancji palnych to produkty zawierają również substancje palne.


Spalanie dyfuzyjne

 

cieplo3

 


Spalanie kinetyczne


Spalanie kinetyczne - zachodzi kiedy do palnika doprowadzone jest wstępnie wymieszane paliwo z powietrzem. Szybkość spalania kinetycznego zależy od skończonej szybkości reagowania chemicznego pomiędzy paliwem i powietrzem. Palniki realizujące ten typ spalania nazywamy palnikami kinetycznymi stosowane powszechnie w kotłach małej mocy. Spalanie kinetyczne w zależności od rodzaju przepływu może być realizowane z:
• Przepływem laminarnym (palnik Bunsena)
• Przepływem turbulentnym
Długość płomienia zależy od prędkości wypływu mieszanki paliwowo-powietrznej, od wielkości otworu w palnikach i od normalnej prędkości spalania.

 

 

 

 

 

 

Spawanie

 

spawanie0

 

  

Metody spawania


Spawanie metodą MIG przy użyciu gazu osłonowego

 

spawanie1


W metodzie MIG (lub GMAW) łuk elektryczny wytworzony jest pomiędzy materiałem spawanym a drutem spawalniczym i jest chroniony przez specjalną osłonę gazową. Może ona być obojętna (np. argon) lub aktywna (np. CO2 lub mieszanki Ar i CO2). Drut jest stale podawany poprzez zespół podający i uchwyt spawalniczy aż do jeziorka spawalniczego. W metodzie tej mogą być używane druty lite (GMWA) oraz rdzeniowe (FCAW-GS - spawanie drutem rdzeniowym osłonowym).

 

 

Spawanie drutem rdzeniowym samoosłonowym

 

spawanie2

 

Spawanie drutem Innershield odbywa się bez użycia gazu osłonowego. Innershield jest drutem rdzeniowym samoosłonowym (metoda FCAW-SS). Topniki znajdujące się w rdzeniu drutu, podczas spawania wytwarzają gazy oraz żużel osłaniające jeziorko i gorący zakrzepnięty metal spoiny. Spawanie drutem Innershield odbywa się bez użycia gazu osłonowego. Innershield jest drutem rdzeniowym samoosłonowym (metoda FCAW-SS). Topniki znajdujące się w rdzeniu drutu, podczas spawania wytwarzają gazy oraz żużel osłaniające jeziorko i gorący zakrzepnięty metal spoiny.

 

Spawanie metodą TIG

 

spawanie3


W metodzie tej łuk elektryczny wytwarzany jest pomiędzy wolframową elektrodą nietopliwą a materiałem spawanym. Jeziorko spawalnicze osłaniane jest atmosferą ochronną, zazwyczaj jest to czysty argon. Połączenie spawane może być wykonywane bez materiału dodatkowego, poprzez wymieszanie się nadtopionych brzegów elementów łączonych, lub z udziałem materiału dodatkowego w postaci pręta dokładanego do jeziorka spawalniczego. Zapalenie łuku odbywa się dwoma metodami. Metodą dotykową poprzez dotknięcie elektrodą wolframową do materiału spawanego i następnie jej podniesienie na wysokość kilku milimetrów (TIG Lift), lub metodą bezdotykową z wykorzystaniem jonizatora (TIG HF).


Spawanie może odbywać się:


- prądem stałym (DC), stosowanym dla większości metali: stale niestopowe i stopowe, miedź i stopy miedzi;
- prądem przemiennym (AC), stosowanym przy spawaniu aluminium i jego stopów oraz innych materiałów tworzących na powierzchni trudnotopliwe tlenki.


Spawanie metodą MMA/SMAW (elektrodą otuloną)

 

spawanie4


W metodzie tej łuk elektryczny tworzy się pomiędzy topliwą elektrodą otuloną i materiałem spawanym. W wyniku palenia się łuku następuje stapianie elektrody i brzegów łączonego materiału. Po stopieniu następuje wzajemne wymieszanie się materiału łączonego z materiałem elektrody a po zakrzepnięciu tworzy się nierozłączne połączenie. Elektroda wykonana jest z tego samego materiału, co materiał łączony. Może posiadać otulinę zasadową, rutylową bądź celulozową, która podczas spawania tworzy wokół łuku atmosferę ochronną oraz żużel wokół zakrzepniętego materiału.


Pozycje spawania


- PA - podolna,
- PB - naboczna,
- PC - naścienna,
- PD - okapowa,
- PE - pułapowa,
- PF - pionowa z dołu do góry,
- PG - pionowa z góry na dół,
- pozycje spawania rur w pozycji pochylonej pod kątem 45°:
- H-L045 Rura: stała, Oś: pochylona, Spoina: z dołu do góry,
- J-L045 Rura: stała, Oś: pochylona, Spoina: z góry na dół.

 

Przygotowanie złączy

 

spawanie5


Spawanie powinno być poprzedzone odpowiednim przygotowaniem elementów przeznaczonych do spawania. Powierzchnie i brzegi elementów przeznaczonych do spawania powinny być wyczyszczone z farby, rdzy lub zgorzeliny walcowniczej do gołego metalu, na szerokości co najmniej 30-50 mm od linii złącza oraz dodatkowo powinny być suche. Powłoki produkcyjne zabezpieczające powierzchnie przez korozją w trakcie elementów mogą pozostać na powierzchniach spawanych pod warunkiem że nie wywierają szkodliwego wpływu na spawanie.

Lokalne utwardzenie powierzchni brzegów przeznaczonych do spawania, wywołane cięciem nożycą gilotynową, powinno być usunięte obróbką mechaniczną na grubości ok. 1-2mm lub odpowiednią obróbką termiczną.


Części składowe złącza powinny być złożone odpowiednio do stosowanej metody spawania z zachowaniem dopuszczalnych odchyłek. Możliwe jest usunięcie zbyt dużego odstępu brzegów przed ich napawaniem.


Brzegi elementów łączone spoiną czołową powinny być tak ukształtowane i ustawione z takim odstępem, aby powstała spoina z odpowiednim przetopieniem. W tablicy 1 przedstawiono sposoby przygotowania brzegów do spawania łukowego elektrodami otulonymi, spawania łukowego w osłonie gazowej i spawania gazowego, wraz z odpowiednimi wymiarami, stosowanie do rodzaju zastosowanej spoiny czołowej. Zalecane tam kształty rowków z jednej strony umożliwiają łatwy dostęp elektrody do ułożenia warstwy graniowej podczas spawania z drugiej strony pozwalają na wykonanie spoiny przy najmniejszej objętości dodawanego stopiwa. Mała objętość spoiny minimalizuje pracochłonność wykonania, ilość zużytego stopiwa na jednostkę długości spoiny a także zmniejsza naprężenia skurczowe i odkształcenia w spoinie powstające po jej zakrzepnięciu.


Źródła:
netspaw.pl
spawmex.pl
inzynier-jakosci.blogspot.com

 

 

 

 

Praca i energia, złota zasada mechaniki

 

sila1

 

 

Praca


Praca – wielkość fizyczna, którą oznacza się, jako iloczyn siły działającej na obiekt i jego przemieszczenia powodowanego tą siłą.


W = F • s = Fs•cosα


gdzie:
W - praca [J]
F - siła działająca na obiekt [N]
s - droga jaką przebyło ciało pod wpływem działania siły [m]

 

Praca w ruchu obrotowym


Praca wykonywana podczas obrotu ciała o kąt φ pod wpływem momentu sił M wyraża się wzorem:

 

sila2


Energia


Suma energii kinetycznej, potencjalnej, cieplnej i innych rodzajów energii w układzie zamkniętym jest zawsze stała .

sila3

Z prawa zachowania Energii wynika, że energia może być przetwarzana z jednej formy energii w drugą, ale nie może powstać z niczego i nie może ulec zniszczeniu.

 

Zasada zachowania energii w ruchu harmonicznym

 

sila4


Całkowita energia mechaniczna oscylatora harmonicznego jest stała.
Energia całkowita układu będzie równa sumie energii potencjalnej i kinetycznej.

 

sila5

 

W pośrednich położeniach energia kinetyczna i energia potencjalna zmieniają się tak że ich suma zawsze jest równa zeru.


Przy maxymalnym wychyleniu K=0 Umax= ½ kA^2


W położeniu równowagi U=0 Kmax= ½ kA^2


Złota zasada mechaniki


Zasada zachowania energii mechanicznej sformułowana w odniesieniu do maszyn prostych, która mówi, że zmniejszenie siły wynikające z zastosowania maszyny prostej musi być skompensowane równym liczbowo zwiększeniem drogi, na jakiej ta siła musi działać, aby została wykonana zamierzona praca.

 

 

 

 

 

Siłowniki hydrauliczne

 

hydra1

 

 

Hydrauliczne napędy liniowe - siłowniki, które są głównym i najbardziej widocznym urządzeniem wyjściowym w układzie hydraulicznym sterowania ruchem, dostępne są w wielu różnych rodzajach i wielkościach oraz konfiguracjach konstrukcyjnych. Siłowniki te przekształcają ciśnienie cieczy na szybki i regulowany ruch liniowy tłoczyska, w celu przesunięcia określonego obciążenia.


Typowy siłownik składa się z cylindrycznego korpusu, dławnicy, stopy, tłoka i tłoczyska z uszczelnieniami i elementami prowadzącymi tłok i tłoczysko. W powszechnych zastosowaniach przemysłowych siłowniki pracują do 210 barów ciśnienia nominalnego i do 350 barów w prasach i walcarkach hutniczych.


Ze względu na liczbę komór roboczych siłowniki klasyfikujemy następująco:


- siłowniki dwustronnego działania, mające dwie lub więcej komór roboczych (wykonują ruch roboczy i ruch powrotny, np. wysuw - wsuw)

 

hydra2


- siłowniki jednostronnego działania, mające jedną komorę roboczą (wykonują ruch roboczy np. wysuw pod działaniem cieczy pod ciśnieniem, doprowadzonej do komory roboczej)


Ze względu na stosowane rozwiązania konstrukcyjne siłowniki dwustronnego działania możemy podzielić na:


- siłowniki o ruchu prostoliniowo-zwrotnym
• jednotłoczyskowe
• dwutłoczyskowe
• wielotłokowe
• teleskopowe


- siłowniki o ruchu obrotowo-zwrotnym


• z tłokiem obrotowym
• z mechanizmem wahliwym
• siłowniki śrubowe

 

hydra3

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

Ze względu na stosowane rozwiązania konstrukcyjne siłowniki jednostronnego działania możemy podzielić na:


- nurnikowe
- tłokowe
- teleskopowe

 

 

hydra4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbole graficzne siłowników

hydra5

hydra6

 

 

 

 

 

 

Siłowniki pneumatyczne

 

pneu0

 

 

Siłowniki pneumatyczne, ze względu na budowę możemy podzielić na membranowe, tłokowe, beztłoczyskowe, nurnikowe i teleskopowe. W zależności od sposobu działania wyróżniamy siłowniki dwustronnego działania, jednostronnego działania pchające lub ciągnące, wirujące, wahadłowe, itd.


W siłowniku tłokowym sprężone powietrze wpływając przez otwór przyłączeniowy do komory cylindra wywiera ciśnienie na tłok, powodując wysunięcie tłoczyska. W siłowniku jednostronnego działania cofnięcie tłoczyska następuje samoczynnie z chwilą obniżenia ciśnienia, pod wpływem sprężyny powrotnej. natomiast w siłowniku dwustronnego działania cofnięcie tłoczyska wymaga przyłożenia ciśnienia po przeciwnej stronie tłoka.

 

pneu1

Orientacyjna siła uzyskana na siłowniku w zależności od zadanego ciśnienia (pneumat.com.pl)

 

pneu2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Zużycie powietrza w NI na 100 mm skoku dla różnych wartości ciśnienia (pneumat.com.pl)

 

pneu3

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Podstawowe elementy sterujące:

 

  • zawory rozdzielające
  • zawory zwrotne
  • zawory dławiące
  • zawory redukcyjne
  • zawory bezpieczeństwa
  • przełącznik obiegu
  • zawór zdwojonego sygnału

 

 

 

 

 

 

Prawo Ohma i opór

 

ohm0

 

 

Rezystancja - opór

 

Rezystancja jest miarą oporu, z jakim element przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego. Zwyczajowo rezystancję oznacza się symbolem R. Jednostką rezystancji w układzie SI jest om (1 Ω).


Odwrotność rezystancji to konduktancja, której jednostką jest simens. Dla większości materiałów ich rezystancja nie zależy od wielkości przepływającego prądu lub wielkości przyłożonego napięcia. Prąd i napięcie są do siebie proporcjonalne, a współczynnik proporcjonalności to właśnie rezystancja.


Miarą oporu, z jaką dany materiał przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego, jest rezystywność. Jeżeli znamy wymiary geometryczne elementu i rezystywność materiału, z jakiego został wykonany, to jego rezystancję obliczamy według wzoru:

 

ohm1

gdzie L - długość elementu, S - pole przekroju poprzecznego elementu, ρ - rezystywność materiału.

 

Prawo Ohma


Prawo Ohma mówi, że natężenie prądu stałego I jest proporcjonalne do całkowitej siły elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym lub do różnicy potencjałów (napięcia elektrycznego) między końcami części obwodu niezawierającej źródeł siły elektromotorycznej. Prawidłowość tę odkrył w 1827 roku niemiecki fizyk, profesor politechniki w Norymberdze i uniwersytetu w Monachium Georg Simon Ohm.

 

ohm2

 

ohm3


Prawo Ohma określa opór elektryczny przewodnika:

 

ohm4

 

 

 

 

 

 

Gwinty

 

 

gwint0

 

DIN 202 przewiduje następujące rodzaje gwintów:


- gwint metryczny ISO

 

gwint1

- gwint rurowy wakowy

 

gwint2

- gwint rurowy stożkowy

gwint3

- metryczny gwint trapezowy ISO

 

gwint4

 

- metryczny gwint trapezowy niesymetryczny

 

gwint5


- okrągły gwint wakowy

 

gwint6


Tolerancje

 

gwint7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


a - złącze suwliwe H/h, b - złącze luźne


Gwint Whitwortha


Gwint ten stosowany jest głównie do połączeń mechanicznych urządzeń oraz armatury. Uszczelnienie połączenia dokonuje się poprzez mechaniczne połączenie dwóch powierzchni gwintu lub przy użyciu dodatkowego uszczelnienia. Gwint stosowany jest w połączeniach rur gdzie nie jest wymagane uszczelnienie w gwincie.

 

gwint8

 

Uproszczony sposób rysowania gwintów

 

Uproszczony sposób rysowania gwintów dotyczy wszystkich rodzajów gwintów i polega na rysowaniu linią grubą powierzchni wierzchołków występów gwintów a linią cienką powierzchni den bruzd.

 

gwint9

 

W rzucie na płaszczyznę prostopadłą do osi gwintu linię cienką rysuje się na długości 3/4 obwodu. Linia ta nie powinna zaczynać ani kończyć na osiach przedmiotu.


Zasady rysowania gwintów zewnętrznych

 

gwint10

 

Zasady rysowania gwintów wewnętrznych

 

gwint11

 

Zakończenie długości gwintu rysuje się liną grubą doprowadzoną do zewnętrznej średnicy gwintu.

 

gwint12

 

Połączenie gwintowe otrzymuje się wkręcając element z gwintem zewnętrznym wykonanym na wałku (wkręt, śruba) z elementem z gwintem wewnętrznym wykonanym w otworze (nakrętka).


Połączenia gwintowe to połączenia rozłączne charakteryzujące się możliwością wielokrotnego rozłączania i ponownego łączenia bez szkody dla jakości połączenia.


Przy rysowaniu połączeń gwintowych za zasadę przyjmuje się przewagę gwintu zewnętrznego (śruby) nad gwintem wewnętrznym (nakrętki).

 

 

 

 

Obróbka plastyczna, charakterystyka gięcia

 

plast1

 


Obróbka plastyczna polega na wywoływaniu odkształceń plastycznych obrabianego przedmiotu w celu nadania mu wymaganego kształtu, wymiarów i właściwości. Odkształceniami plastycznymi są nazywane takie odkształcenia trwałe, które nie naruszają spójności materiału obrabianego przedmiotu.


Obróbce plastycznej są poddawane głównie materiały metalowe - około 90 % wytapianej stali oraz około 55% metali nieżelaznych i ich stopów.


Obróbka plastyczna umożliwia kształtowanie niektórych części na gotowo, bez konieczności późniejszego stosowania obróbki skrawaniem.


W zależności od temperatury obrabianego przedmiotu wyróżniamy:

 

  • obróbkę plastyczną na gorąco - temperatura wyższa od temperatury rekrystalizacji materiału obrabianego
  • obróbkę plastyczną na zimno - temperatura niższa od temperatury rekrystalizacji materiału obrabianego


Odkształcenia plastyczne obrabianego przedmiotu wywołują naprężenia, których wartość przewyższa granicę plastyczności materiału. Naprężenia te powstaja w przedmiocie na skutek nacisku narzędzia, do którego są przyłożone siły zewnętrzne. Wraz z podwyższaniem temperatury obrabianego przedmiotu w określonej temperaturze obniża się granica plastyczności materiału. Umożliwia to obróbkę plastyczną przy zmniejszonych – w stosunku do przedmiotu zimnego wartościach sił zewnętrznych.


W zależności od budowy narzędzia oraz jego ruchu względem obrabianego przedmiotu rozróżnia się następujące sposoby obróbki plastycznej:

 

  • walcowanie,
  • kucie,
  • tłoczenie,
  • ciągnienie drutów, prętów lub rur.


Obróbka plastyczna jest coraz częściej stosowana w procesach wytwarzania różnych części maszyn. Wynika to z takich jej zalet, jak:

 

  • bardzo duża wydajność,
  • tworzenie się struktury włóknistej w materiale obrabianych, przedmiotów, korzystnie wpływającej na ich własności mechaniczne,
  • znaczna oszczędność materiału w porównaniu z obróbką wiórową.

 

Gięcie


Gięcie należy do operacji obróbki plastycznej, podczas której dzięki działaniu odpowiednich sił, nadaje się przedmiotowi żądany kształt bez skrawania materiały. Podczas gięcia grubość materiału nie ulega zasadniczym zmianom. Można je wykonać na zimno lub gorąco. Gięcie na gorąco stosuje się do materiałów grubszych, gdyż metale i ich stopy po podgrzaniu wykazują większą plastyczność i wówczas do gięcia jest potrzebna mniejsza siła. Gięcie na zimno, w przypadku dużych odkształceń oraz wykonywania bardziej odpowiedzialnych części, należy zakończyć wyżarzaniem rekrystalizującym w celu usunięcia naprężeń i skutków zgniotu, powstałych podczas gięcia. Gięcie i prostowanie można wykonywać ręcznie lub maszynowo z użyciem pras lub walców.
Podczas gięcia materiał zostaje odkształcony w miejscu zginania. Warstwy zewnętrzne materiału są w czasie gięcia rozciągane, a po zakończeniu gięcia wydłużane na pewnym odcinku. Warstwy wewnętrzne materiału są w czasie gięcia ściskane, a po zakończeniu gięcia skrócone na pewnym odcinku. Zatem do wykonywania przedmiotu konieczna jest znajomość długości materiału wyjściowego.

plast2

Proces gięcia: a) płaskownik przed gięciem b) płaskownik po gięciu

 

1 - warstwa obojętna , 2- warstwa rozciągana, 3- warstwa ściskana, g- wysokość płaskownika

 

 

 

 

 

 

 

Obróbka erozyjna

 

erozja5

 

 

Definicja

 

Obróbka erozyjna polega na oddzielaniu materiału w wyniku działania energii elektrycznej, chemicznej i cieplnej. Naddatek jest usuwany w postaci bardzo drobnych odprysków i wykruszeń materiału w fazie stałej, rozpuszczania się lub topienia oraz parowania obrabianego materiału.


Klasyfikacja metod obróbki erozyjnej

 

erozja1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obróbka elektroerozyjna


Obróbka elektroerozyjna (EDM) polega na usuwaniu z przedmiotu obrabianego określonej warstwy materiału w wyniku impulsowych wyładowań elektrycznych. Wyładowania te powstają między elektrodami oddzielonymi warstwą dielektryka, po osiągnięciu natężenia pola elektrycznego o dostatecznie dużej wartości. Jedną z elektrod jest przedmiot obrabiany, a drugą narzędzie.

 

erozja2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Najważniejsze wskaźniki technologiczne obróbki elektroerozyjnej:

 

  • objętościowa wydajność erozji Qv
  • czas obróbki tm
  • zużycie względne elektrody mv i wydajność względna Kv
  • błędy obróbkowe
  • stereometryczne i fizyczne właściwości warstwy wierzchniej po obróbce

 

Obróbka elektrochemiczna


Obróbka elektrochemiczna (ECM) jest procesem kształtowania materiałów, będących przewodnikami, przez ich roztwarzanie. Roztwarzanie elektrodowe realizowane jest w wyniku reakcji elektrochemicznych zachodzących w warstwie przyanodowej. Zależy od czynników jak:

 

  • rodzaj reakcji elektrochemicznej, uwarunkowanej doborem materiałów katody, anody i elektrolitu,
  • temperatura elektrolitu, która warunkuje szybkość reakcji,
  • napięcie międzyelektrodowe.


Przez dobranie odpowiednich czynników, można stworzyć warunki obróbki, które umożliwią uzyskanie dużej wydajności, małej chropowatości powierzchni i niezużywanie się elektrody roboczej.

 

erozja3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obróbka elektrochemiczno-ścierna


Obróbka elektrochemiczno-ścierna jest połączeniem dwóch równocześnie odbywających się procesów: obróbki elektrochemicznej i obróbki ściernej. Rozróżnia się:

 

  • szlifowanie elektrochemiczne, gdy narzędzie jest ściernicą,
  • docieranie elektrochemiczne, gdy ziarno ścierne znajduje się w postaci zawiesiny w elektrolicie.


W tej obróbce występuje silne zjawisko interakcji (synergii).

 

erozja4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obróbka laserowa


Obróbka laserowa jest oparta na zasadzie wykorzystania energii strumienia światła (fotonów). Dzięki dużej koncentracji mocy wiązki laserowej można topić i odparowywać wszystkie znane materiały.

 

erozja6

 

 

 

 

 

Praca i moc elektryczna, transformator

 

  

transformator1

 

  

Praca prądu elektrycznego


Przepływ prądu elektrycznego jest związany z pewną pracą. Praca ta wykonywana jest przez powstające pole elektryczne, które wywołuje przepływ elektronów. Pracę wykonaną przez prąd obliczamy korzystając ze wzoru:


W = U • I • t


U - napięcie między końcami przewodnika [V],
I - natężenie prądu [A],
t - czas, dla którego praca jest mierzona [s]

 

Moc prądu


Moc prądu elektrycznego to praca, jaką wykonuje prąd w określonym czasie. Moc prądu możemy obliczać z następujących wzorów:


P = W / t
P = U • I
P = I2 • R


U - napięcie między końcami przewodnika [V],
I - natężenie prądu [A],


W przypadku obwodów prądu przemiennego mamy do czynienia z mocą czynną, bierną oraz pozorną.


Moc czynna (P) - w układach prądu przemiennego (oraz zmiennego) jest to część mocy, którą odbiornik pobiera ze źródła i zamienia na pracę lub ciepło. W układach prądu stałego cała moc jest mocą czynną. Jednostką mocy czynnej jest wat.


Moc bierna (Q) - w obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego jest wielkością konwencjonalną, w sposób umowny opisującą zjawisko pulsowania energii elektrycznej. Ta oscylująca energia nie jest zamieniana na użyteczną pracę, niemniej jest ona konieczna do funkcjonowania urządzeń elektrycznych. Jednostka war.


Moc pozorna (S)- jest to iloczyn wartości skutecznych napięcia i natężenia prądu. Moc pozorna jest geometryczną sumą mocy czynnej i biernej prądu elektrycznego pobieranego przez odbiornik ze źródła. Jednostka woltoamper.

 

Transformator


Transformator jest urządzeniem elektrycznym służącym do zmiany wartości napięcia przy zachowaniu tej samej mocy i częstotliwości. Przetwarzanie energii w transformatorze odbywa się na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, która zachodzi w wytworzonym przez prąd zmiennym polu magnetycznym. Transformatory znajdują zastosowanie przede wszystkim w energetyce (transformatory mocy), gdzie występuje potrzeba zmniejszenia strat wynikających z przesyłu energii na duże odległości, od źródeł zasilania do odbiorców.

 

 

transformator