Двс принцип: Принцип работы двс

Принцип работы бензинового двигателя

Бензиновые двигатели и их устройство

Принцип работы бензинового силового агрегата состоит в следующем: небольшой объем топливной смеси поступает в камеру сгорания, там происходит ее воспламенение и взрыв, в результате которого высвобождается определенная энергия.

В двигателе внутреннего сгорания таких взрывов происходит несколько сотен за минуту.

Расширяющийся в камере сгорания газ давит на поршень (М), который при помощи шатуна (N) вращает коленвал (P).

Цикл работы бензинового двигателя состоит из следующих этапов:

• Впускной такт. В этот момент начинается движение поршня вниз, происходит открытие впускного клапана. В цилиндр поступает топливовоздушная смесь.

• Сжатие. Поршень начинает двигаться вверх, тем самым сжимает смесь в цилиндрах, что необходимо для выделения большей энергии при последующем взрыве.

• Рабочий такт. Когда поршень поднимается до верхней мертвой точки в цилиндре, в работу включается свеча зажигания и поджигает топливную смесь. После взрыва поршень движется уже вниз.

• Выпускной такт. После достижения поршнем крайней нижней точки, происходит открытие выпускного клапана, через который продукты сгорания и уходят из камеры.

После выхода продуктов сгорания начинается новый цикл работы ДВС.

Результат работы силового агрегата – получение вращательного движения, которое оптимально подходит для проворота колес машины. Достигается это за счет использования коленчатого вала, который и преобразует линейную энергию во вращение.

Устройство и основные детали бензиновых ДВС

Цилиндр – важнейшая часть бензинового мотора, в котором происходит движение поршня, вызванное взрывом топливной смеси. В описанном выше примере речь идет об одном цилиндре. Такое устройство может иметь двигатель моторной лодки или сенокосилки. В моторах же автомобилей цилиндров больше – три, четыре, пять, шесть, восемь, двенадцать и более.

Расположение цилиндров в ДВС может быть следующим:

— рядным:

— V-образным:

— оппозитным (цилиндры горизонтально располагаются друг напротив друга):

Каждое расположение цилиндров имеет свои плюсы и минусы, из которых складывается характеристики тех или иных двигателей и затраты на их производство.

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу.

Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

Принцип работы ДВС 

Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье «как устроены бензиновые и дизельные двигатели».

Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200оС.

Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.

Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900оС.

Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания, устройство ДВС

Двигатель внутреннего сгорания — один из ключевых элементов конструкции транспортного средства. Он представляет собой внушительный агрегат, принцип работы двигателя внутреннего сгорания основывается на изменении энергии для действия определенных частей агрегата.

Виды моторов

Существует три вида двигателей, встречаемых в транспортных средствах:

• поршневой
• роторно-поршневой
• газотурбинный

Большой популярностью пользуется первый вариант моторов. На некоторые модели автомобилей устанавливают так поршневые двигатели с четырьмя тактами. Вызвана такая популярность тем, что подобные агрегаты стоят дешевле, имеют небольшой вес и подходят для использования практически во всех машинах вне зависимости от производства.

Если говорить простыми словами, то двигатель автомобиля — это особый механизм, способный изменить энергию тепла, превратив ее в механическую энергию, благодаря чему удается обеспечить работу множества элементов конструкции автомобиля, а также его систем.

Изучить принцип действия мотора не составит труда. Например, поршневые ДВС делятся на двух- и четырехтактные агрегаты. Четырехтактными двигатели называют потому, что в одном рабочем цикле элемента поршень двигается четыре раза (такта). Подробнее о том, что представляют собой такты, написано далее.

Устройство мотора

Прежде, чем разбираться с принципом работы, стоит сначала понять, как устроен силовой агрегат и что входит в его конструкцию. Так как поршневые считаются наиболее востребованными, рассматриваться будет именно такое устройство. К основным деталям следует отнести:

1. Цилиндры, образующие отдельный блок
2. Головку блока с ГРМ
3. Кривошипно-шатунный механизм

Последний приводит в движение коленчатый вал, заставляя его вращаться. Механизм передает валу энергию, получаемую от двигающегося поршня, который в несколько тактов меняет свое положение. Движение поршня регулирует энергия тепла, возникающая в результате горения топлива.

Невозможно представить и организовать движение силового агрегата без установленных в нем механизмов. Так, например, ГРМ меняет положение клапанов, за счет чего удается обеспечить регулярную подачу топлива, впуская и выпуская определенные составы. Система поступления новых газов и выхода отработавших налажена.

Работа двигателя возможна только при одновременной работе всех включенных в конструкцию деталей, механизмов и других элементов. Также вместе с ними должны бесперебойно действовать следующие системы:

• зажигания, основная роль которой заключается в воспламенении топлива,
• содержащего также воздух;
• впускная, регулирующая своевременную подачу воздуха внутрь цилиндра;
• топливная, благодаря которой удается обеспечить подачу топлива для сгорания и дальнейшей работы транспорта;
• система смазки, снижающая износ трущихся деталей конструкции во время их работы;
• выхлопная, посредством действия которой удается удалить отработавшие газы, в результате чего снижается их токсичность.

Также работает система охлаждения, регулирующая температуру внутри агрегата и следящая за тем, чтобы она была оптимальной.

Рабочий цикл ДВС

Основной цикл мотора подразумевает выполнение четырех основных тактов. Именно о них и пойдет речь дальше по тексту.

Первый такт: впуск

Начальный — движение кулачков, которые являются частью конструкции распределительного вала. Они меняют воздействуют на клапан впуска, заставляя его открыться.

Далее, вслед за открывшимся клапаном, с места двигается поршень. Деталь постепенно перемещается из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее. Воздух внутри цилиндра в связи с уменьшением пространства поршнем становится более разреженным, благодаря чему становится возможным поступление подготовленной рабочей смеси.

После этого поршень начинает действовать на коленвал через шатун, вследствие чего вал поворачивается на 180 градусов. Сам поршень уже достигает своего критического нижнего положения, и на этом моменте начинается второй такт.

Второй такт: сжатие

Он подразумевает дальнейшее сжатие смеси, находящейся внутри цилиндра. Клапан впуска закрывается, и поршень меняет свое направление, двигаясь вверх. Воздух в связи с уменьшением пространства начинает сжиматься, а рабочая смесь — нагреваться. Когда второй такт подходит к концу, в действие приходит система зажигания. Ее основное назначение — подача на свечу заряда электричества для образования искры. Именно эта искра поджигает сжатую смесь из топлива и воздуха, приводя к ее воспламенению.

Отдельно стоит рассмотреть, как зажигается топливо у дизельного ДВС. Как только завершается сжатие, начинает поступать мелкораспыленное дизельное топливо через форсунку внутрь камеры. Впоследствии горючее вещество перемешивается с воздухом внутри, благодаря чему происходит воспламенение.

Что касается карбюраторного двигателя со стандартным топливом, то на втором такте коленчатый вал успевает сделать полный оборот.

Третий такт: рабочий ход

Третий такт называется рабочим ходом. Газы, оставшиеся после сгорания смеси, начинают толкать поршень, перемещая его вниз. Полученная деталью энергия передается коленвалу, и тот снова поворачивается, но уже на половину оборота.

Четвертый такт: выпуск

Четвертый такт — выпуск оставшихся газов. Когда такт только начинается, кулачок меняет положение на этот раз выпускного клапана, открывая его. Это способствует началу движения поршня наверх, вследствие чего из цилиндра начинают выходить отработавшие газы.

Интересно, что на современных моделях транспортных средств ДВС оборудованы не одним цилиндром, а несколькими. Благодаря их слаженной работе обеспечивается более качественная работа мотора и систем машины. При этом в каждом цилиндре единовременно выполняются разные такты. Так, например, в одном цилиндре вовсю идет рабочий ход, а во втором — коленчатый вал еще только совершает оборот. Подобная конструкция также:

• избавляет от ненужных вибраций;
• уравновешивает силы, которые действуют на работу коленвала;
• организует ровную работу мотора.

Ввиду компактности двигатели с несколькими цилиндрами изготавливают не рядными, а V-образными. Также существует форма оппозитных двигателей, которые часто можно встретить на автомобилях производства Subaru. Такое решение позволяет сэкономить много места под капотом.

Как работает двухтактный мотор

Выше было упомянуто, что поршневые двигатели делятся как на 4-тактные, так и на 2-тактные. Принцип работы вторых немного отличается от того, что был описан ранее. Да и само устройство такого агрегата значительно проще предыдущей конструкции. В двухтактном агрегате всего два окна в цилиндре — впускное и выпускное. Второе расположено чуть выше первого, и сейчас будет объяснено, для чего это.

Поршень при начале первого такта, до этого перекрывавший впускное окно, начинает двигаться наверх, в результате чего перекрывает собой окно впуска топлива. Поршень в это же время продолжает опускаться, что приводит к сжатию рабочей смеси. Как только деталь достигает нужного положения, на свече образуется первая искра, и созданная смесь тут же поджигается, воспламеняясь. Впускное окно к этому моменту уже открывается. Оно пропускает очередную порцию топлива и воздуха, продолжая работу механизма.

Начало второго такта характеризуется сменой направления движения поршня — он начинает перемещаться вниз. На него действуют газы, стремящиеся расширить имеющееся пространство. Поршень перемещается, открывая впускное окно, и оставшиеся после сгорания смеси газы уходят, пропуская внутрь новую порцию топлива.

Какая-то часть рабочей смеси также покидает цилиндр через открытый выпускной клапан. Поэтому становится понятным, почему двухтактные двигатели требуют такого количества топлива.

Преимущества и недостатки

Преимуществом двухтактных поршневых агрегатов является достижение большой мощности при небольшом рабочем объеме, если сравнивать их с четырехтактными. Однако владелец авто будет страдать от внушительных расходов топлива, из-за чего в скором времени в его голове возникнет идея поменять агрегат.

Также плюсами двухтактных ДВС можно назвать простую конструкцию, понятную и равномерную работу, маленький вес и компактный размер. К минусам следует отнести грязный выхлоп, нехватку различных систем, а также быстрый износ деталей конструкции. Довольно часто владельцы машин с таким двигателем жалуются на перегрев агрегата и его поломку.

Также читайте:

Какое моторное масло лучше заливать в двигатель Мерседес

Компрессор Мерседес: Виды компрессоров Плюсы и Минусы

ТОП 5 ЛУЧШИХ и ХУДШИХ МОТОРОВ MERCEDES

Что означает индикатор Check Engine и почему может гореть?

Что такое VIN CODE ? Как расшифровать вин код автомобиля Мерседес

принцип работы, что значит, схема мотора

Автор автомеханик А.Зарядин На чтение 10 мин. Просмотров 70 Опубликовано 15.07.2020

Гибридный двигатель имеет несколько источников энергии: бензиновый и электрический моторы. Оба агрегата приводят автомобиль в движение по отдельности или совместно. Разработано несколько видов гибридных конструкций, и каждая реализует в себе главное преимущество перед «обычными» моторами — топливную экономичность. А значит, и в возможность достичь высоких экологических требований к транспорту.

История гибридных двигателей

Гибридные силовые установки были известные ещё в 19 веке. Изобретателем первого гибрида, работающего на электроэнергии, стал Роберт Андерсон. Однако, патент на систему получил Генри Пайпер в 1905 году. В этом же направлении работал Фердинанд Порше. Серийными производителями гибридных моторов были французская компания Parisienne des Voitures Electriques, американская корпорация General Electric, бельгийская Pieper.

Бурного развития технология гибридов в начале 20 века не получила по нескольким причинам:

• низкая стоимость топлива;
• нерентабельность по сравнению с бензиновым ДВС.

К концу 20 века рост на энергоносители и ужесточение экологических стандартов заставили автопроизводителей возвратиться к разработкам эффективных моторов. Изначально в гонку включились VW, Mercedes, GM, Audi, но до серийного производства гибридных автомобилей так и не дошли, перейдя в другие сферы разработок. Первым удачным автомобилем с гибридным двигателем стал Toyota Prius 1997 года. За год компания смогла продать 25 000 моделей. Вторым популярным гибридом на рынке стал Honda Insight.

После Приуса, Тойота наладила серийный выпуск моделей: Hybrid Harrier, Highlander, Estima Hybrid, Crown, Camry Hybrid, Lexus RX. Среди разработок Хонда с гибридной установкой известны Accord Hybrid и Civic Hybrid. Единичные автомобили встречаются у Форда, Ауди, Мазды, Рено, БМВ, Ниссан, Хёндай.

Поговорим подробнее, что значит машина-гибрид. Рассмотрим устройство, принцип работы, в чём плюсы и минусы гибридных установок.

Принцип работы и устройство гибридных двигателей

Принцип работы гибридных двигателей основан на комбинировании возможностей ДВС и электромотора. Бензиновый агрегат развивает максимальный крутящий момент на высоких оборотах, в то время, как электрический двигатель — на низких. Объединение установок позволяет исключить из конструкции механизмы преобразования механической энергии, увеличить КПД силового агрегата и снизить расход топлива.

Полная конструкция

Автомобиль с гибридным мотором устроен иначе, чем привычные машины с ДВС. Здесь под днищем находятся:

• двигатель внутреннего сгорания;
• один или несколько электрических моторов;
• блок аккумуляторных батарей.
• для управления и преобразования энергии установлен электронный блок с инвертором.

Источником энергии в гибридном двигателе служит ДВС, работающий на бензине или дизеле. Мощность, преобразованная генератором, запускает тяговый электродвигатель и заряжает аккумуляторные батареи. Именно от блока аккумуляторов электромотор получает дополнительное питание, если не будет хватать энергии генератора.

Инвертор преобразует постоянный ток высоковольтного аккумулятора в 3-фазный переменный ток большего напряжения. Энергия используется для:

• управления электромотором;
• обратной конвертации тока с генератора для подзарядки батареи;
• питания бортовой электросети.

Конструктивно инвертор представляет собой корпус с набором электронных плат и транзисторными сборками.

Общий принцип работы гибридного автомобиля рассмотрим далее.

Функционирование двигателя

Режим совместной работы ДВС и электромотора зависит от конструктивного устройства гибридного силового агрегата и режима движения автомобиля. Так, в начале движения бензиновый двигатель не всегда нужно запускать. Машина тронется за счёт работы электрического мотора, питающегося от батареи.

Большая ёмкость аккумулятора с возможностью внешней подзарядки может сократить потребление бензина до нуля, если суточный пробег автомобиля короткий.

Электромотор поддерживает работу автомобиля на холостом ходу: при стоянке на светофоре, временной остановке. В это время ДВС отключен, до те пор, пока хватает мощности электротяги. Обычно бензиновый мотор подключается на скорости 60км/ч. При больших нагрузках, например, для заезда в горку, понадобится двойное усилие обоих агрегатов. В таком режиме автомобиль сможет проехать более 500 км.

Отличительно, как работает гибридный двигатель во время торможения. Тормозная система привычного автомобиля с ДВС преобразует кинетическую энергию в тепловую, рассеивая её в воздухе. Гибриды оснащены системой рекуперации, т.е. возвращения. При замедлении движения электромотор переключается в режим генератора, отдавая электрическую энергию в аккумуляторную батарею.

Типы гибридных агрегатов

Гибридные двигатели различаются по типу применения и компоновочной схеме. По первому критерию гибриды делятся на микрогибриды, умеренные гибриды и полные гибриды. Более подробно о них поговорим ниже.

Применение разных компоновочных систем гибридных двигателей отражает уровень развития гибридизации, суть которой заключается в желании производителей перевести автомобиль на альтернативный источник энергии. Наиболее прогрессивными в плане разработок являются компании Тойота, БМВ, Хёндай, Вольво.

Схемы взаимодействия мотора и ДВС

Конструктивная схема гибридного двигателя выбирается исходя из проектных характеристик автомобиля: требуемой мощности, скорости разгона, расхода топлива и т.д. Различают последовательную, параллельную и комбинированную схемы.

Последовательная схема

Гибридная система автомобиля с последовательной компоновкой была придумана Порше в 1899 году. Схема включает в себя ДВС с генератором, тяговый электродвигатель и аккумуляторные батареи. По этой схеме двигатель внутреннего сгорания запускает генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую, питая электрический мотор. В свою очередь электродвигатель воздействует на ведущие колёса, приводя машину в движение.

Большая ёмкость аккумуляторов позволяет автомобилю в некоторых режимах работать только на электрической энергии, при выключенном ДВС. Батареи заряжаются от генератора, когда потребляемая мощность электромотора невысока, например, во время размеренного движения. Однако, в режиме ускорения мощности генератора может не хватать, и тогда недостаток энергии компенсирует аккумулятор.

Последовательная схема гибридного двигателя хороша тем, что ёмкая АКБ позволяет устанавливать ДВС меньших габаритов и меньшего веса. Более простая конструкция расходует меньше топлива и требует меньших затрат на обслуживание.

Электрический мотор вращается в любом направлении, что позволяет упростить конструкцию автомобиля, убрав сцепление и коробку передач. А при установке электродвигателей с редуктором в ведущие колёса, можно обойтись и без дифференциала. Подобная схема встречается на карьерных самосвалах БелАЗ и городских автобусах ЗИЛ. В легковых автомобилях встречается редко.

Параллельная схема

Гибридные двигатели с параллельной системой могут приводить автомобиль в движении от ДВС, тягового электромотора или их совместной работы. Часто электрический двигатель устанавливают вместо маховика, используя электромотор в качестве генератора и стартера для трогания и остановки автомобиля. Аккумуляторные батареи подзаряжаются во время рекуперативного торможения.

Параллельная схема подходит для автомобилей небольшой мощности. За счёт использования малоёмких батарей снижается вес и начальная стоимость машины. Подобная конструкция встречается в моделях Honda Insight, BMW 7 ActiveHybrid.

Последовательно-параллельная схема

По сути данная схема представляет собой доработку параллельной. Особенность гибридных двигателей с последовательно-параллельной системой — наличие делителя мощности в трансмиссии. Энергия ДВС разделяется на 2 потока в соответствии с режимом движения автомобиля. Часть мощности переходит к ведущим колёсам, другая — к накопителю электрической энергии.

Для реализации подобной компоновки необходим менее мощный ДВС, но с высокой эффективностью. Например, двигатель, работающий по циклу Аткинсона с коротким тактом сжатия. По такой схеме построены Toyota Prius и Lexus RX.

https://www.youtube.com/watch?v=k1nG8PkP28E&feature=youtu.be

Классификация по степени электрификации

Разбираясь в особенностях гибридных двигателей, поговорим и о различном применении электромоторов. Степень электрификации машины указывает на возможности электрической установки. В одном случае, она идёт как приложение, в другом — позволяет полноценно передвигаться на электротяге. Чтобы понять насколько прогресс ушёл вперёд, рассмотрим этапы электрификации последовательно.

Микрогибрид

Двигатель-микрогибрид представляет собой простейшую форму гибридизации. Автомобиль оснащается системой «Старт-Стоп», в которой электрическая установка используется, как стартер и генератор, но не передаёт энергию колёсам. Во время работы машины на холостом ходу блок управления глушит бензиновый двигатель, позволяя сэкономить топливо. В среднем расход в городе снижается на 10%.

Энергия, сохранённая от рекуперативного торможения, питает систему «Старт-Стоп» и бортовые устройства.

В силовую установку микрогибрида устанавливают штатную коробку передач с импульсным масляным насосом. В режиме «Старт-Стоп», пока двигатель не работает, необходимо сохранить элементы переключения включенными. Насос поддерживает давление масла в каналах КПП, чтобы после запуска двигателя, автомобиль был готов ехать спустя 0,3 с.

Мягкий гибрид

Термин «мягкий» или «умеренный» гибрид означает, что электромотор используется в автомобилях как лёгкая «поддержка» ДВС. Основную работу в режиме ускорения и штатного движения выполняет бензиновый двигатель. Суть использования электрической установки — помощь при трогании и ускорении автомобиля, а также для подзарядки батареи во время торможения. Мощность электродвигателя не превышает 50 кВт.

К гибридам подобного действия относятся: BMW 7 ActiveHybrid, Honda Civic Hybrid, Suzuki Smart Hybrid, Mercedes S 400 Hybrid.

Полный гибрид

Полноценный гибридный автомобиль способен работать на одном тяговом электромоторе при выключенном ДВС. Электрический двигатель заменяет сцепление, работает как генератор для заряда аккумуляторных батарей, в том числе в режиме рекуперативного торможения. В отличие от умеренного гибрида, здесь применяется электромотор мощностью 60 — 250 кВт.

Принцип полного гибрида реализован в Audi A1 и BMW X6 ActiveHybrid. В такие гибриды устанавливают мощные литий-ионные аккумуляторные батареи. Однако, при ёмкости в 12кВт/ч, накопитель электроэнергии сможет обеспечить пробег автомобиля не более 60 км. При низком уровне заряда ДВС подключается автоматически, но чтобы снизить потребление топлива и увеличить пробег электрического мотора, инженеры разработали Plung-In.

Гибриды плагины

Plung-In или гибрид-плагин по принципу работы схож с полным гибридом. Разница заключается в возможности подзарядки аккумулятора от внешней сети. Расстояние, которое может проехать машина на одной электрической тяге, характеризуется показателем PHEV.

Чтобы превратить гибридный двигатель в Plung-In, необходимо поставить дополнительное оборудование: зарядное устройство, дополнительный блок управления и блок батарей. Розетка для заряда располагается возле лючка для заправки топливного бака. Для подпитки батареи можно использовать домашнюю электросеть, учитывая рекомендации производителя.

Преимущества и недостатки гибридных авто

Разобравшись, как работает гибридный автомобиль, подведём итог в виде объективной оценки. Сведём плюсы и минусы гибридного двигателя в таблицу.

Преимущества	Недостатки
1.   Высокий КПД за счёт использования крутящего момента от ДВС при любых нагрузках	1. Мало специалистов по ремонту и обслуживанию гибридов
2.   Экономия бензина в городе 10 — 30%	2. Высокая стоимость аккумуляторных батарей. При выходе из строя одного элемента приходится менять весь блок в сборе. Проблема с утилизацией
3.   Энергия торможения рекупируется в электрическую энергию	3. Наличие большого количества электроники. Сложность с запчастями. Дорогой ремонт.
4.   Использование ДВС меньшей мощности и габаритов. Возможность отказаться от сцепления и КПП	4. Недостаточное количество станций для подзарядки аккумуляторов. Малый пробег на одной электротяге
5.   Надёжный запуск зимой	5. Плохая маневренность
6.   Снижение токсичных выхлопов	6. Из-за холодов батареи быстрее выходят из строя
7.   Тихая работа	7. Бесшумная работа приводит к авариям

Заключение

Принцип работы гибридного автомобиля основан на использовании энергии бензинового и электрического двигателей. Их совместная работа позволяет достичь жёстких требований экологических стандартов, снижая расход топлива и выбросов. Инженеры постоянно совершенствуют конструкции, придумывают новые решения. Однако, не все компании видят перспективу в гибридах, концентрируясь на создании полноценных электромобилей.

Принцип работы дизельного двигателя

Автор admin На чтение 6 мин. Просмотров 745

Дизельный двигатель – двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Рудольфом Дизелем в 1897 году. Устройство дизельного двигателя тех лет позволяло использовать в качестве топлива нефть, рапсовое масло, и твердые виды горючих веществ. Например, каменноугольную пыль.

Принцип работы дизельного двигателя современности не изменился. Однако моторы стали более технологичными и требовательными к качеству топлива. Сегодня в дизелях используется только высококачественное ДТ.

Моторы дизельного типа отличаются топливной экономичностью и хорошей тягой при низких оборотах коленвала, поэтому получили широкое распространение на грузовых автомобилях, кораблях и поездах.

С момента решения проблемы высоких скоростей (старые дизели при частом использовании на высоких скоростях быстро выходили из строя) рассматриваемые моторы стали часто устанавливаться на легковые авто. Дизели, предназначенные для скоростной езды, получили систему турбонаддува.

Принцип работы двигателя Дизеля

Принцип действия мотора дизельного типа отличается от бензиновых моторов. Здесь отсутствуют свечи зажигания, а топливо подается в цилиндры отдельно от воздуха.

Цикл работы такого силового агрегата можно представить в следующем виде:

• в камеру сгорания дизеля подается порция воздуха;
• поршень поднимается, сжимая воздух;
• от сжатия воздух нагревается до температуры около 800˚C;
• в цилиндр впрыскивается топливо;
• ДТ воспламеняется, что приводит к опусканию поршня и выполнению рабочего хода;
• продукты горения удаляются с помощью продувки через выпускные окна.

От того, как работает дизельный двигатель, зависит его экономичность. В исправном агрегате используется бедная смесь, что позволяет сэкономить количество топлива в баке.

Как устроен дизельный двигатель

Основным отличием конструкции дизеля от бензиновых моторов является наличие топливного насоса высокого давления, дизельных форсунок и отсутствие свечей зажигания.

Общее устройство этих двух разновидностей силового агрегата не различается. И в том, и в другом имеются коленчатый вал, шатуны, поршни. При этом у дизельного мотора все элементы усилены, так как нагрузки на них более высокие.

На заметку: некоторые движки дизельного типа имеют свечи накаливания, которые ошибочно принимаются автолюбителями за аналог свечей зажигания. На самом деле, это не так. Свечи накаливания используются для нагрева воздуха в цилиндрах в мороз.

При этом дизель легче заводится. Свечи зажигания в бензиновых моторах применяются для воспламенения топливовоздушной смеси в процессе работы двигателя.

Систему впрыска на дизелях делают прямой, когда топливо поступает непосредственно в камеру, или непрямой, когда воспламенение происходит в предкамере (вихревая камера, фор-камера). Это небольшая полость над камерой сгорания, с одним или несколькими отверстиями, через которые туда поступает воздух.

Такая система способствует лучшему смесеобразованию, равномерному нарастанию давления в цилиндрах. Зачастую именно в вихревых камерах применяются калильные свечи, призванные облегчить холодный пуск. При повороте замка зажигания, автоматически запускается процесс нагрева свечей.

Плюсы и минусы дизельного мотора

Как и любой другой тип силового агрегата, дизельный мотор имеет положительные и отрицательные черты. К «плюсам» современного дизеля относят:

• экономичность;
• хорошую тягу в широком диапазоне оборотов;
• больший, чем у бензинового аналога, ресурс;
• меньшее количество вредных выбросов.

Дизель не лишен и недостатков:

• моторы, не оснащенные свечами накаливания, плохо заводятся в мороз;
• дизель дороже и сложнее в обслуживании;
• высокие требования к качеству и своевременности обслуживания;
• высокие требования к качеству расходных материалов;
• большая, чем у бензиновых движков, шумность работы.

Дизельный двигатель с турбонаддувом

Принцип работы турбины на дизельном двигателе практически не отличается от такового на бензиновых моторах. Суть заключается в нагнетании в цилиндры дополнительного воздуха, что закономерно увеличивает количество поступающего топлива. За счет этого отмечается серьезный прирост мощности мотора.

Устройство турбины дизельного двигателя также не имеет существенных отличий от бензинового аналога. Устройство состоит из двух крыльчаток, жестко связанных между собой, и корпуса, внешне напоминающего улитку. На корпусе турбокомпрессоров имеется 2 входных и 2 выходных отверстия. Одна часть механизма встраивается в выпускной коллектор, вторая во впускной.

Схема работы проста: газы, выходящие из работающего мотора, раскручивают первую крыльчатку, которая вращает вторую. Вторая крыльчатка, вмонтированная во впускной коллектор, нагнетает атмосферный воздух в цилиндры. Увеличение подачи воздуха приводит к увеличению подачи топлива и росту мощности. Это позволяет мотору быстрее набирать скорость даже на низких оборотах.

Турбояма

В процессе работы турбина может совершать до 200 тысяч оборотов в минуту. Раскрутить ее до необходимой скорости вращения моментально невозможно. Это приводит к появлению т.н. турбоямы, когда с момента нажатия на педаль газа до начала интенсивного разгона проходит некоторое время (1-2 секунды).

Проблема решается доработкой турбинного механизма и установкой нескольких крыльчаток разного размера. При этом маленькие крыльчатки раскручиваются моментально, после чего их догоняют элементы большого размера. Такой подход позволяет практически полностью ликвидировать турбояму.

Также производятся турбины с изменяемой геометрией, VNT (Variable Nozzle Turbine), призванные решать те же проблемы. В настоящий момент существует большое количество модификаций подобного типа турбин. Коррекция геометрии успешно справляется и с обратной ситуацией, когда оборотов и воздуха становится слишком много и необходимо притормозить обороты крыльчатки.

Интеркуллер

Было замечено, что если при смесеобразовании используется холодный воздух, КПД двигателя увеличивается до 20%. Это открытие привело к появлению интеркуллера – дополнительного элемента турбин, повышающего эффективность работы.

После всасывания воздуха он проходит через радиатор, и в охлажденном состоянии попадает во впускной коллектор. Мы уже публиковали статью, в которой можно подробно ознакомиться со схемой работы интеркуллера.

За турбиной современного автомобиля необходимо должным образом ухаживать. Механизм крайне чувствителен к качеству моторного масла и перегреву. Поэтому смазочный материал рекомендуется менять не реже, чем через 5-7 тысяч километров пробега.

Кроме того, после остановки машины следует оставлять ДВС включенным на 1-2 минуты. Это позволяет турбине остыть (при резком прекращении циркуляции масла она перегревается). К сожалению, даже при грамотной эксплуатации ресурс компрессора редко превышает 150 тысяч километров.

На заметку: оптимальным решением проблемы перегрева турбины на дизельных моторах является установка турботаймера. Устройство оставляет двигатель запущенным на протяжении необходимого времени после выключения зажигания. После окончания необходимого периода электроника сама выключает силовой агрегат.

Строение и принцип действия дизельного двигателя делают его незаменимым агрегатом на тяжелом транспорте, которому необходима хорошая тяга «на низах». Современные дизели с равным успехом работают и в легковых автомобилях, главное требование к которым: приемистость и время набора скорости.

Сложный уход за дизелем компенсируется долговечностью, экономичностью и надежностью в любых ситуациях.

Мне нравится2Не нравится

Что еще стоит почитать

Двигатель (ДВС): устройство, принцип работы, классификация

Называть двигатель сердцем автомобиля – сравнение банальное, но точное. Можно сколько угодно перебирать подвеску, настраивать рулевое управление или совершенствовать тормоза – если мотор не в порядке, всё это превращается в пустую трату времени.

Сегодня на дорогах можно встретить автомобили разных поколений: и со старенькими карбюраторными ДВС, и с мощными дизельными моторами, управляемыми электроникой, и даже новейшие водородные двигатели, которые еще только начинают совершенствоваться. И во всём этом разнообразии довольно сложно сориентироваться, если не знать основ и принципов работы двигателя внутреннего сгорания.

Что такое ДВС и для чего он нужен?

Устройство двигателя

Чтобы транспорт ехал, что-то должно приводить его в движение. В разные времена это были запряженные животные, затем на смену пришли паровые и электродвигатели (да, прародители современных автомобилей появились даже раньше, чем традиционные ДВС), затем моторы, работающие на горючем топливе.

Современный двигатель внутреннего сгорания – это механизм, преобразующий энергию вспышки топлива (тепла) в механическую работу. Несмотря на достаточно громоздкую конструкцию, на сегодняшний день ДВС остается самым удобным источником энергии.

Электротранспорт, конечно, всё больше входит в обиход, но время его «заправки» сводит на нет все преимущества – канистру с электричеством в багажник не положишь.

Свое применение ДВС нашел во многих сферах: по одинаковому принципу работают автомобили, мотоциклы и скутеры, сельскохозяйственная и строительная техника, водный транспорт, двигатели самолетов, военная техника, газонокосилки… То есть, практически всё, что ездит или летает.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Несмотря на разнообразие типов и конструкций ДВС, принцип его устройства остается практически неизменным на любой технике. Конечно, отдельные элементы конструкции могут сильно отличаться на разных двигателях, но основные узлы и компоненты очень похожи между собой.

Итак, двигатель внутреннего сгорания состоит из таких конструктивных узлов.

1. Блок цилиндров (БЦ) – «оболочка» ЦПГ и всего двигателя в целом, в том числе с рубашкой системы охлаждения.

   Блок цилиндров

2. Кривошипно-шатунный механизм, он же КШМ – узел, в котором происходит преобразование прямолинейного движения поршня во вращательное. Состоит из коленвала, поршней, шатунов, маховика, а также подшипников скольжения (вкладышей), на которые опирается коленвал и крепления шатунов.

   Кривошипно-шатунный механизм: 1 — цилиндр; 2 — маховик; 3 — шатунный подшипник; 4 — коленчатый вал; 5 — колено; 6 — коренной подшипник; 7 — шатун.

3. Газораспределительный механизм (ГРМ) – это система подачи в цилиндры топливно-воздушной смеси и отвода выхлопных газов. Состоит из распредвалов, клапанов с коромыслами или штангами, ремня ГРМ, благодаря которому вся система работает синхронно с оборотами коленвала.

принцип работы, плюсы и минусы

Современный автомобильный мир ушел на несколько шагов вперед. И это не удивительно, ведь только так можно оставаться на плаву и получать хорошую прибыль. Особенно это касается силовых установок, которые устанавливаются на автомобили. Вы наверняка слышали такое словосочетание, как инжекторный двигатель. По сути, это всем известный карбюратор, только немного видоизмененный.

В нем также происходит процесс сгорания топлива и выделение мощности. Единственное отличие инжектора заключается в новой инжекторной системе подачи топливовоздушной смеси.

История

Многие знают, что первая система по образованию топливовоздушной смеси называлась карбюратор.

Она позволяет подавать топливо непосредственно в каждый цилиндр автомобиля и приводить его в движение. Что касается расположения, то изначально карбюратор устанавливался перед впускным коллектором и готовил качественную смесь.

С некоторым временем потребности современных водителей и конструкторов возросли в несколько раз. Из-за этого система не могла выдавать того желаемого результата, который хотели видеть все. Особенно это касается кораблестроения и самолетостроения. Дело в том, что в этих отраслях нужна огромная мощность и высокий КПД.

В результате этого конструкторы придумали совершенно новую систему, которая немного походила на дизельный двигатель, но имела стандартные свечи зажигания. Все это произошло в начале 40-х годов, именно в это время были сконструированы первые инжекторные двигатели.

Данный скачок позволил получить желаемый результат по мощности, но немного не подходил под экологическую безопасность. В результате, разработки пришлось на время прекратить до начала 70-х годов. Именно в это время американские конструкторы решили возродить подачу топлива непосредственно в цилиндры двигателя и сделать более усовершенствованную систему.

Устройство

В современных инжекторных двигателях топливо подается не самотеком, а при помощи небольшой системы, под названием форсунка.

Ее работа основана на считывании всевозможных датчиков, которые располагаются в двигателе. Благодаря этому топливовоздушная смесь дозируется небольшими порциями и подается именно в тот момент, когда это необходимо.

Что касается самого управления, то все держится на простом блоке управления, так называемом компьютере. Именно он и раздает небольшие команды каждой форсунке.

Инжекторная система имеет следующие компоненты:

1. Топливная форсунка;
2. Топливная рампа;
3. Насос;
4. Сам блок управления;
5. И небольшая система датчиков.

Подробнее о каждом компоненте:

• Топливная форсунка является основным компонентом, который и называют инжектором. Она позволяет своевременно подавать топливо и распылять его непосредственно в каждый цилиндр. В основе форсунки лежит простой корпус и электромагнитный клапан, который и осуществляет процесс открытия и закрытия форсунки. Что касается самого распыления, то оно происходит через специальное отверстие, управляемое клапаном.
• Топливную рампу можно найти в любом современном инжекторном двигателе. Ее главное предназначение состоит в подводе топлива ко всем форсункам. Если говорить просто, то она соединяет все форсунки в единое целое.
• Что касается топливного насоса, то он просто подает топливовоздушную смесь под давлением, сравнимую с давлением в несколько атмосфер. Без него бы топливо подавалось просто самотеком, как и в карбюраторном двигателе.
• Мозгом системы является блок управления, который и отдает команды всем форсункам. По сути, это небольшой микроконтроллер, соединенный с большим количеством датчиков, форсунками, топливным насосом, системой зажигания, регулятором холостого хода и другими системами. Его главная задача состоит в сборе всей информации по состоянию двигателя и распределении топлива.
• Датчики отвечают за измерение основных параметров силовой установки в реальном времени. В основном это расход воздуха, расположение коленвала, образование детонации в цилиндрах, температура, скорость транспортного средства и другое. Также можно встретить датчики, которые определяют включен ли кондиционер, ровная ли дорога и как располагается распределительный вал.

Принцип работы

1. В силовом агрегате топливная смесь подготавливается вне камеры сгорания при помощи специального устройства. В результате движения поршня вниз определенное количество топлива всасывается в камеру сгорания.
2. Далее идет основной процесс, так называемый рабочий ход. В это время происходит сжимание топлива и поджигание при помощи искры.
3. В итоге все топливо сгорает и выделяется огромное количество тепла, которое идет на мощность инжекторного двигателя.
4. В конце такта поршень движется вверх и открывается выпускной клапан, который и выводит отработавшие газы. Далее приоткрывается впускной клапан, и новая порция топлива поступает в цилиндр.

Данный процесс происходит в течение долгого времени, пока двигатель работает. Специалисты называют такой газообмен четырехтактным. То есть все это происходит за четыре такта:

1. Впуск;
2. Сжатие;
3. Сгорание;
4. Выпуск.

Чтобы совершить один такой цикл требуется два оборота коленвала. Чтобы потери мощности были минимальны, конструкторы придумали многоцилиндровые системы. Они позволяют выдавать огромное количество тепла и мощности.

В современном мире большую популярность получил четырехтактный инжекторный двигатель, что неудивительно. Дело в том, что он отличается не только техническими характеристиками, но и самими габаритами. В основе данной системы лежит порядок работы цилиндров.

Режимы работы

Сейчас можно встретить восемь режимов работы силового агрегата:

1. При холодном пуске топливная смесь очень сильно обедняется. Это случается из-за того, что топливо очень плохо смешивается с воздухом. В результате не происходит того испарения, которое нужно. Такой способ работы двигателя очень сильно вредит деталям. То есть большое количество топлива оседает на стенках цилиндра и выпускных труб;
2. Если вы заводите авто при низкой температуре, то на начальном этапе требуется очень обогащенная смесь. Для этого нужно подавать большее количество топлива, пока температура в камере сгорания не повысится до нужного значения;
3. После пуска идет процесс прогрева инжекторного двигателя. Вы знаете, что во время пуска в мороз смесь очень бедная, образуется некая топливная пленка в выпускной трубе. Она исчезает только после достижения очень высокой температуры. В связи с этим топливную смесь нужно очень сильно обогащать;
4. При частичной нагрузке необходимо поддерживать определенный состав топливовоздушной смеси. Если двигатель инжекторный не оснащен нейтрализатором, то обогащенность должна быть в пределах 1,05 – 1,2;
5. При полной нагрузке дроссельная заслонка полностью открыта. Поступает большое количество воздуха, что очень хорошо. В этом режиме достигается максимальная мощность и крутящий момент;
6. Во время ускорения заслона то открывается, то закрывается. В результате этого смесь кратковременно обедняется и происходит ограничение подачи топлива. Для предотвращения такого явления обогащение до

Принцип индивидуализации в спортивной тренировке

Принцип Индивидуализация Принцип индивидуализации в спортивной тренировке Этот принцип диктует, что спорт обучение должно быть скорректировано в соответствии с возрастом, полом, темпами прогресса и предыдущее развитие навыков человека. В цель индивидуализации — использовать сильные стороны, в то время как минимизация существующих недостатков навыков. Индивидуализация — одна из восьми Основные принципы тренировок для фитнеса и спортивных тренировок: 1.Принцип Специфичность предполагает, что ваше тело будет вносить коррективы в соответствии с типом тренировки, которые вы выполняете, и тех же мышц, которые вы тренируете. 2. The Принцип перегрузки подразумевает, что вы должны постоянно увеличивайте тренировочные нагрузки, поскольку ваше тело со временем адаптируется. 3. The Принцип восстановления активов : вы должны полноценно отдыхать между тренировками, чтобы восстановить силы. 4. The Принцип обратимости относится к потере физической формы после прекращения тренировки.В время, вы вернетесь к своему состоянию до тренировки. 5. The Принцип вариации подразумевает, что вы должны последовательно изменить аспекты ваших тренировок. 6. The Принцип передачи предполагает, что тренировки могут улучшить производительность других навыки с общими элементами, такими как спортивные навыки, рабочие задачи или другие упражнения. 7. The Принцип индивидуализации предлагает скорректировать программы фитнес-тренировок с учетом личных различия, такие как способности, навыки, пол, опыт, мотивация, перенесенные травмы и физическое состояние. 8. Принцип Баланс это широкая концепция, которая действует на разных уровнях здорового образа жизни. Это предполагает, что вы должны поддерживать правильное сочетание упражнений, диеты и здоровое поведение. Изменения в основном плане тренировок может состоять из корректировки, сделанные для индивидуальных различия в навыках, такие как физический размер, вес, медицинские условия, травмы, мотивационный, эмоциональный и умственный уровень. Очень важно, чтобы тренеры и / или инструкторы вкладывают время и внимание, чтобы разработать индивидуальный план тренировок для каждого спортсмен. Это ускорит ход тренировок спортсмена. Применение Принцип Индивидуализация Цель каждого тренера и родитель должен предоставить каждого ребенка с вниманием, которое заставляет их чувствовать себя особенными, Предлагаются следующие варианты: Установите ясные и точные индивидуальные цели. Голы для командных результатов может быть персонализированы с учетом навыков каждого человека и его должности / роли в команда. Тесты до и после. Очень важно управлять предварительное испытание для установления исходных измерений, которые можно сравнить при интервалы, чтобы определить, какие изменения произошли. Это только оценка прогресса человека, который результаты могут быть количественными. В добавление к тестирование пригодности и навыков, тесты, связанные со здоровьем, могут предоставить последствия для корректировки обучения. Оптимизировать недостатки. Слабые стороны спортсмена могут оказываются столь же решающими, как и их сильные стороны. Спортсмены с низким мотивация должна иметь определенные цели. Их практики нуждаются в наблюдении и словесном вознаграждении в дополнение к их тяжелой работе и прогресс. Некоторые люди будут обрабатывать информацию и приобретать навыки медленнее, чем у других в команде. Чтобы уменьшить разочарование, предоставить учащемуся наставника, который может давать положительные отзывы на регулярной основе. Гендерные различия. Тренеры и инструкторы в целом чувствительны к физическому как культурные различия; однако спортсмены могут нелегко комментарии об индивидуальном весе и пропорциях тела. женщины естественно иметь более широкие бедра, более низкий центр тяжести и несут больше жира в этих областях, чем мужчины. Потребности в обучении быть приспособленным к любым физическим отличиям. Поощрение и учебная поддержка должна восприниматься и фактически быть одинаковой для обоих пол. Положительно-отрицательно-положительно. Предлагая обратную связь, подчеркните положительные моменты, указав области, которые все еще требуют улучшение. Положительный подкрепление особенно полезно, когда у спортсмена есть трудности с а в данный день или как часть шаблона. Соревновательная молодежь Виды спорта. Школа, родители и сообщество должны сотрудничать, чтобы предоставлять дети с конкурентоспособными видами спорта и возможностями для отдыха подготовьте их к занятиям фитнесом.Положительный ранний опыт может привить на всю жизнь здоровые привычки. Дети должны участвовать в среде, где положительное одобрение, принятие без осуждения, а также эмоциональная поддержка существует для всех, а не только для победителей. Старшие спортсмены. Пожилым людям часто не хватает возможности правильно тренироваться и у них также могут быть нереальные ожидания своих способностей. Тренеры обычно намного больше реалистичнее, чем взрослые спортсмены, которые верят в свои способности далеко превышают возможности своего тела выполнять стандарты, установленные взрослым установлен для них самих.Эти люди могут быть очень расстроены своим отсутствие гибкость, проблемы с осанкой и ортопедические аспекты стопы и колена проблемы. Большинство взрослых предпочитают все контролировать в принятии решений при разработке программы обучения. Однако они часто возлагают вину за неудачу на внешние причины — судьи / официальные лица и, в конечном итоге, они меняют своего тренера. По Симоно и Бушар (1998), у спортсменов могут быть разные биомоторные способности (сила, скорость, выносливость и координация) из-за генетической изменчивости физиологических составить.Данные 4 исследований предоставил Симоно и Бушару достаточно доказательств, чтобы сделать вывод о том, что значительные различия в анаэробных показателях спортсменов могут, в значительной степени можно отнести к генетическим факторам. Биологические и хронологический возраст у лет очень важен для определения оптимальных тренировочных нагрузок. А предподростковый и подростки делятся на препубертатный, пубертатный и постпубертатный этапы. На каждом этапе можно ожидать, что молодой спортсмен будет демонстрировать разные физиологические характеристики, требующие корректировки в тренировках нагрузки должны быть тщательно рассмотрено с учетом биографии спортсмена.это важно, чтобы тренеры признают, что биологический возраст более важен для планирования тренировочные нагрузки, превышающие хронологический возраст Рекомендуемая литература: PDF Социализация Проблема передачи знаний Центральным вопросом в получении знаний является их надлежащая передача вне контекста и содержания первого приобретения. В отличие от теория переноса доминирующих «общих элементов», инрерпретивная перспектива разработана, согласно которой «соответствующий перевод» — это понятие социокультурно, а не объективно. PDF Познавательный Обзор приобретения навыков исследований когнитивных навыков, проведенных за последние десять лет. получение. Он охватывает начальные этапы приобретения единого принцип или правило, начальные этапы приобретения коллекции взаимодействующие части знаний, и заключительные этапы приобретения навык, при котором практика приводит к увеличению скорости и точности. PDF EFF Принцип исследования: контекстуализированный подход Исследования по передаче обучения.учителя начинается с реальных условий и проникает во все этапы каждого процесс преподавания и обучения. Инструктаж и оценка направлены непосредственно на навыки и знания, необходимые взрослым для выполнения задач, которые им определили как важные и значимые для них. Основное внимание уделяется приложение, а не владение базовыми навыками и знания. Специфичность из Обучение Том 1 (2): январь 1996 г. СПЕЦИФИКА ПОДГОТОВКИ.В этом выпуске Coaching Science Abstracts рассматриваются соответствующие статьи. с принципом конкретности. Специфичность | Фитнес и здоровье 28 ноября, 2006 … Специфика гласит, что ваше обучение должно перейти от от общего до узкоспециализированного обучения. Это также требует, чтобы улучшить определенный навык. PDF Сосредоточение на обучении специфичности Сосредоточение внимания на обучении специфике ·. Написано штатным писателем NFPT Пятница, 03 февраля 2012 г. 00:00.В персональный тренер встретит спортсменов всех мастей. Артикул: Ресурсы: Следующий интернет ссылки были получено из личных сообщений вместе взятых с участием информация из общественные учреждения и спортивные организации / ассоциации что иметь присутствие в Интернете с информацией о команде и человек виды спорта программы: Все материалы защищены от копирования. Ограниченное использование материалы для учебных целей разрешены при условии выдачи кредита для источника материалов.

Полярный научный центр »PIOMAS Реанализ объема морского льда в Арктике

Рис.1 Аномалия объема морского льда в Арктике от PIOMAS обновляется раз в месяц. Суточные аномалии объема морского льда для каждого дня рассчитываются относительно среднего значения с 1979 по 2019 год для этого дня в году. Отметки на оси времени относятся к 1-му дню года. Тенденция за период с 1979 г. по настоящее время показана синим цветом. Заштрихованные области показывают одно и два стандартных отклонения от тренда. Планки погрешностей указывают на неопределенность месячной аномалии, построенной один раз в год.

Рис. 2 Общий объем арктического морского льда из PIOMAS, показывающий объем среднего годового цикла за период с 2011 по 2019 гг.Заштрихованные области указывают на одно и два стандартных отклонения от среднего.

Рис. 3 Ежемесячный объем морского льда по данным PIOMAS за апрель и сентябрь

Рис. 4 Сравнение суточных аномалий объема морского льда относительно 1979-2019 гг.

Рис. 5. Средняя толщина арктического морского льда над покрытыми льдом регионами по данным PIOMAS для выбранных лет. Средняя толщина рассчитывается для области PIOMAS, включая только те места, где лед толще, чем.15 мес.

Рис. 6. Аномалия толщины льда PIOMAS за сентябрь 2020 г. относительно 2011-2018 гг.

Рис. 7. Мультисенсорная аномалия толщины морского льда CryoSat-2 / SMOS (AWI / ESA) за апрель (до 15 апреля) 2020 года относительно 2011-2018 годов.

Рис. 8. Среднее движение морского льда PIOMAS (слева) и аномалия относительно 2011-2018 гг. С января по июнь 2020 г.

Рис. 9. Аномалия адвекции морского льда PIOMAS относительно 2011–2018 гг. Февраль 2020.

Рис. 10. Временной ряд многосенсорного анализа CryoSat-2 / SMOS (AWI / ESA) и аномалии объема морского льда PIOMAS за март.

Рис. 9. Среднемесячная толщина морского льда в сентябре 2016 г. по данным PIOMAS. Щелкните для анимации с 1979 по 2017 г.

Рис. 11. Годовой средний объем морского льда PIOMAS

Аномалия объема морского льда в Арктике

Объем морского льда рассчитан с использованием моделирования и ассимиляции панарктического льда Система (PIOMAS, Zhang and Rothrock, 2003) разработана в APL / PSC.Аномалии для каждого дня рассчитываются относительно среднего значения за период 1979-2016 годов для этого дня в году, чтобы исключить годовой цикл. Модельный средний годовой цикл объема морского льда за этот период варьируется от 28 000 км ³ в апреле до 11 500 км ³ в сентябре. Синяя линия представляет тренд, рассчитанный с 1 января 1979 г. до самой последней даты, указанной на рисунке. Заштрихованные области представляют одно и два стандартных отклонения остатков аномалии от тренда на рис. 1 и стандартные отклонения относительно дневного среднего значения за 1979-2017 гг. На рис. 2.

---

Ежегодное обновление

2019 год завершился со среднегодовым объемом морского льда, который был вторым наименьшим за всю историю наблюдений с 13 500 км ³ , около 600 км ³ выше рекорда 2017 г. последние годы с низким годовым объемом (2011,2012,2016, 2017).

---

Ежемесячный отчет за сентябрь 2020 года

Средний объем морского льда в Арктике в сентябре 2020 года составил 4200 км ³ . Это значение всего на 400 км ³ выше рекордного минимального значения 3 800 км ³ , установленного в 2012 году.Это связывает 2020 год с 2019 годом как второй самый низкий рекорд за сентябрь. Месячный объем льда был на 77% ниже максимума 1979 г. и на 64% ниже среднего значения за 1979-2019 гг. Средний объем льда за сентябрь 2020 года находится на линии тренда. Объем в сентябре 2020 г. находится в нижней части диапазона последних лет (Рис. 4.) Средняя толщина льда близка к рекордно низкому (Рис. 5). Аномалии толщины льда на сентябрь 2020 г. по сравнению с 2011–2018 гг. (Рис. 6) продолжают картину, сложившуюся зимой и весной, и показывают относительно тонкий лед вдоль побережья России и более толстый, чем обычно, в восточной части Бофорта и вдоль Канадского архипелага.Более толстый, чем обычно, лед в Баренцевом море, который был в предыдущие месяцы, почти исчез. Эти аномалии толщины расширились и теперь покрывают большую часть Арктики. Сильная отрицательная аномалия толщины льда к северу от Гренландии, возникшая в августе, сохранялась и сохранялась до сентября. Это примечательно, поскольку в этой области обычно находится один из самых толстых льдов в Арктике, и она называется зоной последнего льда (см. Здесь). Общая аномалия мощности, вероятно, представляет собой комбинацию недавних высоких температур вдоль Сибирского побережья и характера дрейфа морского льда, который оттолкнул морской лед от Сибирского побережья к североамериканскому и Гренландскому побережью, который сохраняется с января (рис.3 разница несущественна с учетом оцененных ошибок. В обсуждении числа округляются до следующих 100.)

---

Назначение

Объем морского льда является важным показателем климата. Это зависит как от толщины льда, так и от его протяженности и, следовательно, более напрямую связано с климатическим воздействием, чем просто от его протяженности. Однако в настоящее время объем морского льда в Арктике нельзя наблюдать постоянно. Наблюдения со спутников, подводных лодок ВМФ, швартовки и полевые измерения ограничены во времени и пространстве.Ассимиляция наблюдений в числовых моделях в настоящее время обеспечивает один способ оценки изменений объема морского льда на непрерывной основе в течение нескольких десятилетий. Сравнение модельных оценок толщины льда с наблюдениями помогает проверить наше понимание процессов, представленных в модели, которые важны для образования и таяния морского льда.

Версии

Версия 2.1

Мы обнаружили ошибку программирования в подпрограмме, которая интерполирует данные о сплоченности льда перед ассимиляцией.Ошибка коснулась только данных за 2010-2013 гг. Эти данные были переработаны и теперь доступны как версия 2.1. Толщина льда обычно больше в районе Чукотского моря Бофорта с наибольшими различиями в толщине в мае. Поздней весной различия в объеме льда увеличиваются до 11%.

На рис. 5. показаны различия в объеме между версией 2.0 и версией 2.1 (щелкните, чтобы увеличить)

Версия 2. 0

Этот временной ряд объема льда генерируется с помощью обновленной версии PIOMAS (июнь- 15, 2011).Эта обновленная версия является усовершенствованной по сравнению с предыдущими версиями за счет ассимиляции температуры поверхности моря (SST) для свободных ото льда участков и использования другой параметризации для прочности льда. Сравнение оценок PIOMAS с данными наблюдений за толщиной льда показывает уменьшение ошибок по сравнению с предыдущей версией. Долгосрочная тенденция снижается примерно до -2,8 10 ³ км ³ / десятилетие с -3,6 км ³ 10 ³ / десятилетие в последней версии. Наши сравнения с данными и альтернативные прогоны модели показывают, что эта новая тенденция является консервативной оценкой фактической тенденции.Новое в этой версии: мы предоставляем статистику неопределенности. Более подробную информацию можно найти в Schweiger et al. 2011. Улучшение модели — это постоянная исследовательская деятельность в PSC, и обновления модели могут происходить нерегулярно. Когда происходит обновление модели, весь временной ряд будет повторно обработан и опубликован.

Модель и процедура ассимиляции

PIOMAS — это численная модель с компонентами морского льда и океана и возможностью ассимилировать некоторые виды наблюдений. Для моделирования объема льда, показанного здесь, информация о концентрации морского льда из продукта NSIDC в ​​режиме, близком к реальному времени, ассимилируется в модель для улучшения оценок толщины льда, а данные SST из NCEP / NCAR Reanalysis ассимилируются в свободных ото льда областях.Данные NCEP / NCAR реанализа SST основаны на глобальном ежедневном анализе SST Рейнольдса с высоким разрешением с использованием спутниковых и наблюдений in situ, ( Reynolds and Marsico , 1993; Reynolds et al., ., 2007). Атмосферная информация, используемая в модели, в частности ветер, температура приземного воздуха и облачный покров для расчета солнечной и длинноволновой радиации, указывается в ходе повторного анализа NCEP / NCAR. Модель Панарктического океана формируется на основе данных глобальной модели океана на его открытых границах, расположенных под 45 градусом северной широты.

Проверка модели и неопределенность

Система PIOMAS была тщательно проверена путем сравнения с данными наблюдений с подводных лодок ВМС США, океанографических причалов и спутников. Кроме того, были выполнены прогоны моделей, в которых были изменены параметры модели и процедуры ассимиляции. На основании этих проверочных исследований мы приходим к консервативным оценкам неопределенности в тенденции ± 1,0 10 ³ км ³ / десятилетие. Неопределенность аномалии среднемесячного объема льда оценивается как ± 0.75 10 ³ км ³ . Неопределенности общего объема больше, чем неопределенности для аномалии, потому что смещения модели устраняются при вычислении аномалий. Неопределенность для общего объема льда за октябрь оценивается в ± 1,35 10 ³ км ³ . При сравнении общих зимних объемов с другими оценками объемов необходимо учитывать тот факт, что область PIOMAS в настоящее время не простирается на юг достаточно далеко, чтобы покрыть все области, которые могут иметь ледяной покров в зимнее время. Районы Охотского моря и залива Св.Лоуренс частично исключены из домена. Подробную информацию о проверке модели можно найти в Schweiger et al. 2011 и (здесь). Дополнительную информацию о PIOMAS можно найти (здесь)

Полная библиотека данных о толщине морского льда для проверки модели была собрана и доступна (здесь)

Перспектива: потеря льда и энергия

Для таяния морского льда требуется энергия. Сколько энергии? Энергия, необходимая для таяния 16 400 км ³ льда, которые теряются каждый год (в среднем с 1979 по 2010 год) с апреля по сентябрь как часть естественного годового цикла, составляет около 5 x 10 ²¹ Джоулей.Для сравнения: потребление энергии в США в 2009 году (www.eia.gov/totalenergy) составило примерно 1 x 10 ²⁰ Дж. Таким образом, ежегодное потребление энергии в США примерно в 50 раз превышает годовое потребление энергии в США, чтобы таять столько льда каждый год. Эта энергия возникает из-за изменения распределения солнечной радиации при вращении Земли вокруг Солнца.

Чтобы растопить дополнительные 280 км ³ морского льда, количество, которое мы ежегодно теряем на основе расчетов PIOMAS, требуется примерно 8,6 x 10 ¹⁹ Дж или 86% U.S. потребление энергии.

Однако при распределении по площади, покрытой арктическим морским льдом, дополнительная энергия, необходимая для таяния такого большого количества морского льда, на самом деле довольно мала. Это соответствует примерно 0,4 Вт · м ^-2 . Это как оставить очень маленькую тусклую лампочку фонарика, непрерывно горящую на каждом квадратном метре льда. Отследить такую ​​небольшую разницу в энергии очень сложно, и это подчеркивает, почему нам нужно смотреть на более длинные временные ряды и учитывать неопределенности в наших измерениях и расчетах.

Данные

Повторно обработанные данные об объеме льда PIOMAS (версия 2.1) доступны (здесь).

Как цитировать PIOMAS временные ряды объема льда

Временные ряды объема и неопределенности:

Швайгер, А., Р. Линдси, Дж. Чжан, М. Стил, Х. Стерн, Неопределенность в моделируемом арктическом море объем льда, J. ​​Geophys. Res., DOI: 10.1029 / 2011JC007084, 2011

Сведения о модели:

Zhang, J.L. and D.A. Ротрок, “Моделирование глобального морского льда с помощью модели распределения толщины и энтальпии в обобщенных криволинейных координатах”, Пн.Weather Rev., 131, 845-861, 2003

Центр полярных исследований полностью финансируется за счет грантов и контрактов с федеральными и государственными агентствами и частными фондами. Если вы хотите поддержать наши исследования, образование и информационную деятельность с помощью личного подарка, поговорите с нами или вы можете сделать пожертвование онлайн.

Как работает ледокол?

Судоходная отрасль, вносящая значительный вклад в мировую экономику, обслуживает множество клиентов по всему миру.От крупнейших контейнеровозов до речных судов, отрасль насчитывает десятки тысяч судов, которые выполняют ряд функций.

В то время как большая часть судов используется для грузовых перевозок, круизные суда и паромы составляют значительную часть оставшейся части. Однако есть несколько судов, которые выделяются из большинства своим уникальным назначением.

Роскошные частные яхты, принадлежащие миллионерам со всего мира, и различные типы морских исследовательских судов являются частью этого списка.Кроме того, одним из уникальных типов судов в списке являются суда специального назначения, называемые ледоколами.

По мере того, как мир сжимается до размеров меньше, чем мы когда-либо могли себе представить, имеет смысл задаться вопросом о технологии, которая делает это возможным. Предоставляя доступ даже в самые отдаленные уголки мира, эта технология действительно захватывает дух. В эту категорию однозначно попадают ледокольные суда.

Знакомство с технологиями, лежащими в основе ледоколов, можно начать только с понимания природы их гения.

Что такое ледокол?

Ледоколы — это особый класс судов, которые предназначены для того, чтобы преодолевать даже самые толстые льды и открывать для мира одни из самых негостеприимных путей, перемещаясь по покрытым льдом водам, особенно в полярных регионах. Существенными особенностями, которые отличают ледокол от других судов, являются его усиленный корпус, способный противостоять ледяной воде, специально разработанная форма для прояснения льда, позволяющая проложить путь вперед, и исключительная мощность для навигации по морскому льду.

Идея ледокола возникла очень давно, с первых дней полярных исследований. Говорят, что еще в XI веке было известно, что ледокол работал. Конечно, тогда это были скорее лодки. Ранние версии ледоколов, известные как Кочи, были вкладом сообществ, живших на побережьях Северного Ледовитого океана.

Корабль, который они разработали, представлял собой небольшое одно- или двухмачтовое деревянное судно, которое использовалось для плавания в ледяных водах арктических морей и сибирских рек.К особенностям Коха относился пояс из устойчивой к плавучей льдине обшивки заподлицо для защиты корпуса и закругленные линии корпуса ниже ватерлинии, чтобы помочь судну подняться вверх в случае его сдавливания ледяными полями. В последующие века были разработаны новые ледоколы, использующие аналогичные методы проектирования. Даже сегодня их базовая конструкция остается прежней, хотя модернизация, безусловно, сделала их намного более эффективными.

Основные функции ледокола в настоящее время включают расчистку торговых путей в ледяной воде, особенно зимой.Хотя суда, следующие по этим торговым маршрутам, таким как Балтийское море, Морской путь Святого Лаврентия, Великие озера и Северный морской путь, предназначены для плавания в ледяных водах, сезонные ледовые условия затрудняют движение судов. управлять собой.

Таким образом, ледоколы сопровождают торговые суда при пересечении этих районов, чтобы обеспечить беспрепятственное плавание судов. Помимо очистки прохода для грузовых судов, ледоколы также широко используются для поддержки исследовательских программ, проводимых в полярных регионах.

Основные характеристики ледокола

Как уже говорилось, особая конструкция ледоколов делает их пригодными для выполнения ледокольных задач. Прочный корпус — одна из важных характеристик ледокола. Чрезвычайно важна форма корпуса, обладающая низким сопротивлением льду и способная выполнять различные маневры в соответствии с требованиями. Ледоколы с двойным корпусом имеют два слоя водонепроницаемой поверхности у днища и борта судов.

Корпус будет иметь большую толщину по сравнению с другими судами, а сталь, используемая в качестве материала для конструкции, будет иметь прочность, чтобы противостоять низким температурам. Для повышения маневренности в ледяной воде ледоколы имеют наклонный форштевень, иногда закругленный, а также наклонные борта. Кроме того, у некоторых ледокольных судов корпус имеет большую ширину в носу, чем в корме, чтобы увеличить ширину создаваемого ледового канала.

Аналогичным образом, несмотря на прочный корпус, требуется дополнительное усиление конструкции для того, чтобы судоразделитель мог эффективно выполнять свои обязанности.Фактически, конструкция носовой части ледоколов — важный элемент, поскольку судну необходимо преодолевать ледяные воды. В то время как другие суда имеют заостренную носовую часть, носовая часть ледоколов будет иметь более округлую форму, чтобы судно могло разбивать лед своим весом, а также преодолевать его.

Заостренный корпус обычного корабля помогает ему рассекать волны и снижает трение между кораблем и водой. В то время как старые ледоколы имели толщину обшивки корпуса до 50 миллиметров, в современных судах используется высокопрочная сталь с пределом текучести до 500 МПа, обеспечивающая повышенную прочность при меньшем весе и толщине стали.Сталь, используемая в сосудах, также эффективно противостоит хрупкому разрушению при низких температурах окружающей среды, а также в условиях высоких нагрузок.

Еще одна важная особенность современных ледоколов по сравнению с другими судами — это мощность, которую они дают, чтобы прокладывать путь другим судам в ледяной воде. Будь то пароходы, работающие на угле или мазуте, использовавшиеся ранее, дизель-электрические ледоколы или даже атомные ледоколы, ледоколы обладают значительно большей мощностью.

С двумя гребными винтами, установленными как на носу, так и на корме, и носовым подруливающим устройством, эти суда выделяются из толпы и эффективно маневрируют на льду. Мощные ледоколы береговой охраны США полярного класса оснащены дизель-электрической и механической силовой установкой, включающей шесть дизельных двигателей и три газовые турбины, вырабатывающие до 13 000 и 45 000 кВт соответственно.

Атомные ледоколы

Атомные ледоколы — это пример новейших технологий, внедренных в ледокольную промышленность, что делает ее более пригодной для тяжелых условий эксплуатации, для которых эти суда предназначены.Ледокольные суда заняты на работах, которые сами по себе не совсем кооперативны. Это делает эту работу очень затратной, в первую очередь из-за стоимости топлива.

В среднем, ледокол, работающий в таких регионах, как российская замерзшая вода со льдом толщиной 3 метра, будет израсходовать более 100 тонн топлива в день — огромные затраты даже для таких высокодоходных работ, как добыча нефти. Здесь на помощь приходят атомные корабли. Корабль с ядерным двигателем будет использовать менее фунта урана при тех же условиях, что делает его гораздо лучшим вариантом топлива.Кроме того, это устраняет необходимость заправки топливом, а это именно то, что необходимо в уединенных районах, покрытых льдом, в которых работают эти корабли. Общая прибыль от атомных ледокольных судов легко превышает первоначальную стоимость производства.

В настоящее время в России эксплуатируются все атомные ледоколы мира. Первый из них был спущен на воду в 1957 году, а последний введен в эксплуатацию в 2007 году. В России имеется восемь атомных ледоколов различного назначения.

Как работает ледокол?

Как было сказано ранее, работа ледокольных судов заключается в их конструкции, измененной с учетом их специального назначения. Обладая гигантской структурой, имея преимущество в весе, размере и мощности, ледоколы могут плавно скользить по льду даже 3-х метровой толщины и крушить его, оставляя путь для других судов. Это делает их исключительно полезными машинами в замерзших регионах Арктики и России. Конечно, называть их « частью механизма » было бы фарсом, но, честно говоря, их можно с полным основанием назвать довольно маленькими по сравнению с кораблями и танкерами, которые выполняют последнюю работу по передаче материала туда-сюда. .

Возвращаясь к тому, как работает ледокол, это из-за конструкции их корпуса. Благодаря округлой форме носа, в отличие от других судов, более гладкая часть ледокола позволяет ему легче скользить по толстому ледяному покрову, что значительно снижает противодействующие силы. Когда корабль скользит по льду, его вес падает на ледяной покров, раздавливая его.

Гладкая конструкция корпуса помогает оттеснить лед с пути судна, предотвращая его попадание в детали судна и причинение повреждений.Двойная конструкция корпуса обеспечивает целостность корпуса даже в самых суровых условиях. Внешний корпус усилен дополнительными материалами и полимерными красками корпуса, которые придают ему большую прочность и уменьшают повреждения от трения. Итак, корабль движется вперед, лед отодвигается, и есть путь для других кораблей.

Ограничения ледоколов

В то время как ледоколы управляют полярными регионами и ледовыми водами по всему миру, судам не хватает эффективности за пределами своих конкретных регионов.Небольшой отрицательный аспект этой конструкции заключается в том, что она делает ледокольные суда достаточно хорошими только для ледокольных операций. Они определенно лучшие в своем деле. Но их особая конструкция делает их совершенно непригодными для обычных водных путей. С закругленной носовой частью ледоколы практически непригодны для плавания в нормальном море. Когда типичная форма корпуса может противостоять волнам, конструкция ледоколов позволяет волнам обрушиваться на судно в полную силу, что затрудняет маневрирование.

Некоторые модификации конструкции сделали конструкцию корабля двустороннего действия возможностью преодолеть эти ограничения.Корабли двойного действия снабжены гребными винтами, которые можно поворачивать во всех направлениях, что позволяет судну в обратном направлении создавать тягу, достаточную для разрушения льда. Однако это специализированный класс кораблей. Пока они не будут введены в эксплуатацию, ледокольные суда остаются наиболее подходящим вариантом для ледокольных работ.

Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом.Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

li {float: left; width: 48%; min-width: 200px; list-style: none; margin: 0 3% 3% 0 ;; padding: 0; overflow: hidden;} # marin-grid-81401> li .last {margin-right: 0;} # marin-grid-81401> li.last + li {clear: both;}]]>

Теги: ледокол

Принципы расположения в конструкции приспособлений и приспособлений

Расположение и зажим — важнейшие функции любого держателя. Таким образом, необходимо досконально изучить фундаментальные принципы размещения и зажима, а также многочисленные стандартные компоненты, доступные для этих операций.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЗМЕЩЕНИЯ

Для правильной работы держатели должны точно и последовательно позиционировать заготовку относительно режущего инструмента, деталь за деталью.Для этого локаторы должны обеспечивать правильную привязку заготовки и повторяемость процесса.

Реферирование и повторяемость
«Реферирование» — это двойной процесс позиционирования заготовки относительно держателя и держателя относительно режущего инструмента. Привязка державки к режущему инструменту осуществляется с помощью направляющих или установочных устройств. При использовании шаблонов для сверления привязка выполняется с помощью сверлильных втулок. При использовании приспособлений реферирование осуществляется с помощью ключей приспособлений, щупов и / или щупов.С другой стороны, привязка заготовки к держателю выполняется с помощью локаторов.

Если деталь неправильно помещена в оправку, правильное расположение детали не будет достигнуто, и деталь будет обработана неправильно. Точно так же, если резец неправильно расположен относительно приспособления, обработанная деталь также будет неправильно расположена. Таким образом, при проектировании державки необходимо учитывать и одновременно поддерживать привязку как заготовки, так и фрезы.

«Повторяемость» — это способность державки стабильно производить детали в пределах допуска и напрямую связана с возможностью реферирования инструмента.Расположение заготовки относительно инструмента и инструмента относительно фрезы должно быть одинаковым. Если зажимное приспособление или приспособление должно поддерживать желаемую повторяемость, держатель заготовки должен быть спроектирован так, чтобы соответствовать установочным поверхностям заготовки.

Идеальная точка привязки заготовки — это обработанная поверхность. Обработанные поверхности позволяют расположение от постоянной точки отсчета. Литые, кованые, обрезанные или распиленные поверхности могут сильно различаться от детали к детали и будут влиять на точность определения местоположения.

Механика обнаружения
Заготовка, свободная в пространстве, может перемещаться в бесконечном количестве направлений. Для анализа это движение можно разбить на двенадцать направленных движений или «степеней свободы». Все двенадцать степеней свободы должны быть ограничены, чтобы обеспечить правильную привязку детали.

Как показано на рисунке 3-1, все двенадцать степеней свободы относятся к центральным осям заготовки. Обратите внимание на шесть осевых степеней свободы и шесть радиальных степеней свободы.Осевые степени свободы допускают прямолинейное движение в обоих направлениях по трем главным осям, обозначенным как x, y и z. Радиальные степени свободы допускают вращательное движение как в радиальном направлении по часовой стрелке, так и против часовой стрелки вокруг одних и тех же трех осей.

Рисунок 3-1. Двенадцать степеней свободы.

Устройства, ограничивающие движение заготовки, — это локаторы. Следовательно, локаторы должны быть достаточно прочными, чтобы поддерживать положение заготовки и противостоять силам резания.Этот факт также указывает на важный элемент конструкции державки: локаторы, а не зажимы должны удерживать заготовку против сил резания.

Локаторы обеспечивают надежный останов для заготовки. При установке до упора заготовка не может двигаться. Зажимы, с другой стороны, полагаются только на трение между зажимом и зажимаемой поверхностью для удержания заготовки. Достаточное усилие могло сдвинуть заготовку. Зажимы предназначены только для удержания заготовки напротив локаторов.

Формы расположения
Существуют три основных формы расположения: плоская, концентрическая и радиальная.Самолетовские локаторы обнаруживают заготовку с любой поверхности. Поверхность может быть плоской, изогнутой или иметь неправильный контур. В большинстве случаев устройства определения плоскости определяют местонахождение детали по ее внешним поверхностям, рис. 3-2а. Концентрические локаторы, по большей части, определяют местонахождение заготовки от центральной оси. Эта ось может находиться или не находиться в центре заготовки. Самый распространенный тип концентрического расположения — это установочный штифт, помещенный в отверстие. Однако некоторые детали могут иметь цилиндрический выступ, требующий установочного отверстия в приспособлении, как показано на рис. 3-2b.Третий тип расположения — радиальный. Радиальные локаторы ограничивают движение заготовки вокруг концентрического локатора, рисунок 3-2c. Во многих случаях определение местоположения выполняется с помощью комбинации трех методов определения местоположения.

Рисунок 3-2. Три формы расположения: плоское, концентрическое и радиальное.

Позиционирование по внешним поверхностям
Плоские поверхности — это общие элементы детали, используемые для локации. Расположение с плоской поверхности — это форма расположения на плоскости.Опоры — это основные устройства, используемые для этого местоположения. Три основных вида опор: сплошные, регулируемые и уравновешивающие, рис. 3-3.

Рисунок 3-3. Прочные, регулируемые и выравнивающие опоры позволяют устанавливать заготовку на плоской поверхности.

Solid Supports — локаторы фиксированной высоты. Они точно определяют поверхность по одной оси. Хотя твердые опоры могут быть обработаны непосредственно в корпусе инструмента, более экономичным методом является использование установленных опор, таких как кнопки упора.

Регулируемые опоры — это локаторы переменной высоты. Как и твердые опоры, они точно определяют положение поверхности по одной оси. Эти опоры используются там, где для различных заготовок требуется регулируемая опора, подходящая для разной высоты. Эти опоры используются в основном для литых или кованых деталей с неровными или неровными монтажными поверхностями.

Уравнительные опоры — это форма регулируемой опоры, используемой, когда требуется компенсационная опора. Хотя эти опоры могут фиксироваться в нужном положении, в большинстве случаев выравнивающие опоры плавают, чтобы приспособиться к вариациям заготовки.Когда одна сторона выравнивающей опоры вдавливается, другая сторона поднимается на такую ​​же величину для поддержания контакта деталей. В большинстве случаев наряду со сплошными опорами используются регулируемые и уравнительные опоры.

Размещение заготовки по ее внешним краям — наиболее распространенный метод позиционирования. Нижняя, или основная, установочная поверхность располагается на трех опорах, исходя из геометрического принципа, согласно которому для полного определения плоскости необходимы три точки. Два смежных края, обычно перпендикулярных друг другу, затем используются для завершения локации.

Наиболее распространенный способ определения положения заготовки по внешнему профилю — это метод 3-2-1, или метод позиционирования по шести точкам. С помощью этого метода шесть отдельных локаторов ориентируются и ограничивают заготовку.

Как показано на Рис. 3-4, под заготовкой помещаются три фиксатора или опоры. Три локатора обычно размещаются на основной установочной поверхности. Это ограничивает осевое перемещение вниз, вдоль оси -z (# 6) и радиально вокруг осей x (# 7 и # 8) и y (# 9 и # 10).Вместе три локатора ограничивают пять степеней свободы.

Рисунок 3-4. Три опоры на первичной поверхности позиционирующей ограничивает пять степеней свободы.

Следующие два локатора обычно размещаются на вторичной установочной поверхности, как показано на Рисунке 3-5. Они ограничивают дополнительные три степени свободы, останавливая осевое движение по оси + y (# 3) и радиальное движение вокруг оси z (# 11 и # 12). Следующие два локатора обычно размещаются на вторичной установочной поверхности, как показано на Рисунке 3-5.Они ограничивают дополнительные три степени свободы, останавливая осевое движение по оси + y (# 3) и радиальное движение вокруг оси z (# 11 и # 12).

Рисунок 3-5. Добавление двух локаторов сбоку ограничивает восемь степеней свободы.

Последний локатор, показанный на Рисунке 3-6, располагается на конце детали. Он ограничивает осевое перемещение в одном направлении по оси -x. Вместе эти шесть локаторов ограничивают в общей сложности девять степеней свободы.Остальные три степени свободы (№1, №4 и №5) будут ограничены зажимами.

Рисунок 3-6. Добавление последнего локатора к другой стороне ограничивает девять степеней свободы, завершая местоположение 3-2-1.

Хотя цилиндрические опорные кнопки являются наиболее распространенным способом позиционирования заготовки по ее внешнему профилю, для этой цели используются и другие устройства. Эти устройства включают в себя локаторы с плоскими сторонами, V-образные локаторы, локаторы гнезд и регулируемые локаторы.

Локализация по внутренним поверхностям
Локализация заготовки по внутреннему диаметру — наиболее эффективный способ определения местоположения. Основными элементами, используемыми для этой формы расположения, являются отдельные отверстия или схемы отверстий. В зависимости от размещения локаторов при определении внутреннего диаметра выполняется концентрическое, радиальное или концентрическое и радиальное расположение. Расположение на плоскости также обеспечивается пластиной, на которой крепятся локаторы.

Для внутреннего определения используются две формы локаторов: установочные штифты и установочные заглушки.Единственное различие между этими локаторами заключается в их размере: установочные штифты используются для меньших отверстий, а установочные заглушки используются для больших отверстий.

Как показано на рисунке 3-7, пластина под заготовкой ограничивает одну степень свободы. Он предотвращает любое осевое движение вниз по оси -z (# 6). Центральный штифт, действуя вместе с пластиной как концентрический локатор, предотвращает любое осевое или радиальное перемещение вдоль или вокруг x (# 1, # 2, # 7 и # 8) и y (# 3, # 4, # 9 и # 10) оси.Вместе эти два локатора ограничивают девять степеней свободы. Последний локатор, штифт во внешнем отверстии, является радиальным локатором, который ограничивает две степени свободы, останавливая радиальное движение вокруг оси z (№11 и №12). Вместе локаторы ограничивают одиннадцать степеней свободы. Последняя степень свободы в направлении + z будет ограничена зажимом.

Рисунок 3-7. Два установочных штифта, установленных на пластине, ограничивают одиннадцать из двенадцати степеней свободы.

Анализ сил обработки
Наиболее важными факторами, которые следует учитывать при компоновке приспособлений, являются направление и величина сил обработки, действующих во время операции. На рис. 3-8 силы фрезерования, создаваемые на заготовке при правильном зажиме в тисках, имеют тенденцию толкать заготовку вниз и в сторону твердой губки. Зажимное действие подвижной губки удерживает заготовку напротив твердой губки и поддерживает положение детали во время резки.

Рисунок 3-8. Силы резания при фрезеровании должны быть направлены на твердую губку и основание тисков.

Другой пример сил резания на заготовке можно увидеть в операции сверления на Рисунке 3-9. Силы первичной обработки имеют тенденцию толкать заготовку на опоры держателя. Дополнительная сила обработки, действующая радиально вокруг оси сверла, также заставляет заготовку попасть в локаторы. Зажимы, удерживающие эту заготовку, предназначены только для удержания заготовки напротив локаторов и для поддержания ее положения во время цикла обработки.Единственная реальная сила, прикладываемая к зажимам, возникает, когда сверло прорывается через противоположную сторону заготовки, при подъеме детали на сверло. Силы обработки, действующие на правильно спроектированную оправку, фактически помогают удерживать заготовку.

Рисунок 3-9. Основные силы резания при сверлении направлены как вниз, так и радиально вокруг оси сверла.

Важным этапом при проектировании большинства приспособлений является рассмотрение запланированных операций обработки для оценки сил резания на заготовке, как величины, так и направления.«Оценка» может быть приблизительной оценкой, основанной на опыте, или расчетом, основанным на данных обработки. Одна простая формула для величины силы, показанная на рисунке 3-10, основана на физическом соотношении:

Пожалуйста, обратите внимание: «лошадиные силы с наибольшим срезом» не являются общей мощностью машины; скорее это максимальная мощность, фактически используемая во время цикла обработки. Типичный КПД машины составляет примерно 75% (0,75). Число 33000 — это коэффициент преобразования единиц.

Рисунок 3-10. Простая формула для оценки силы резания на заготовке.

Приведенная выше формула рассчитывает только величину силы, но не направление. Сила резания может иметь компоненты по осям x, y и / или z. Направление силы (и величина) может сильно варьироваться от начала к середине и к концу разреза. На рисунке 3-11 показан типичный расчет. Интуитивно понятно, что в этом примере направление силы практически полностью горизонтально (компонент оси z пренебрежимо мал). Направление по осям x и y меняется по мере выполнения резки.

Рисунок 3-11. Пример расчета силы резания.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСПОЛОЖЕНИЮ

Никакая единственная форма местоположения или типа локатора не подойдет для каждого сотрудника. Чтобы правильно выполнить необходимое расположение, каждый локатор должен быть тщательно спланирован в конструкции. Ниже приведены несколько рекомендаций, которые следует соблюдать при выборе и применении локаторов.

Локаторы позиционирования
Основная функция любого локатора — ссылаться на заготовку и обеспечивать повторяемость.Однако, если локаторы не установлены должным образом, эти функции не могут быть выполнены. При позиционировании локаторов как по отношению к держателю, так и по отношению к обрабатываемой детали следует помнить о нескольких основных моментах.

По возможности размещайте локаторы так, чтобы они касались заготовки на обрабатываемой поверхности. Обработанная поверхность не только обеспечивает повторяемость, но и обычно обеспечивает более стабильную форму расположения. Сама заготовка определяет участки обработанной поверхности, используемые для расположения.В некоторых случаях может быть обработана вся поверхность. В других случаях, особенно в случае отливок, обрабатываются только отдельные участки.

Наилучшими обработанными поверхностями для использования при размещении, если они есть, являются отверстия. Как отмечалось ранее, механически обработанные отверстия обеспечивают наиболее полное расположение с минимальным количеством локаторов. Следующая конфигурация, обеспечивающая адекватную повторяемость, — это две обработанные поверхности, образующие прямой угол. Эти характеристики хорошо подходят для метода определения местоположения по шести точкам.Тем не менее, независимо от типа или состояния поверхностей, используемых для определения местоположения, основным требованием при выборе поверхности для определения местоположения является повторяемость.

Чтобы обеспечить повторяемость, следующее соображение при размещении локаторов — это расстояние между самими локаторами. Как правило, космические локаторы настолько далеко друг от друга, насколько это возможно. Это показано на Рисунке 3-12. Обе представленные здесь детали расположены с помощью метода позиционирования по шести точкам. Единственная разница заключается в расстоянии между локаторами.В части (b) оба локатора на задней стороне расположены близко друг к другу. В части (a) эти же локаторы разнесены дальше друг от друга. Деталь (а) расположена правильно; часть в (b) — нет. Максимальное расстояние между локаторами позволяет компенсировать неровности либо в локаторах, либо в заготовке. Это также обеспечивает максимальную стабильность.

Рисунок 3-12. Локаторы следует размещать на максимально возможном расстоянии друг от друга, чтобы компенсировать небольшие неровности и обеспечить максимальную устойчивость.

Примеры на Рисунке 3-13 показывают условия, которые могут возникнуть, когда локаторы расположены слишком близко друг к другу, если центральные положения локаторов смещены на 0,001 дюйма. При расстоянии, показанном в (a), это условие мало влияет на Но если расположение и интервал были изменены на показанные в (b), разница в 0,001 дюйма имела бы существенный эффект. Другая проблема, связанная с размещением локаторов слишком близко друг к другу, показана в (c). Здесь, поскольку локаторы расположены слишком близко друг к другу, деталь может раскачиваться вокруг локаторов в держателе.

Рисунок 3-13. Слишком близкое расположение локаторов повлияет на точность определения местоположения.

Контролирующие чипы
Заключительное рассмотрение при размещении локаторов связано с проблемой контроля чипов. Стружка — неотъемлемая часть любой операции обработки, и ее необходимо контролировать, чтобы она не мешала размещению заготовки в держателе. Несколько методов помогают минимизировать проблему чипа. Во-первых, расположите локаторы подальше от участков с высокой концентрацией стружки.Если это нецелесообразно, то разгрузите локаторы, чтобы уменьшить влияние стружки на местоположение. В любом случае, чтобы свести к минимуму негативное влияние стружки, используйте локаторы, которые легко чистить, самоочищаться или защищать от стружки. На рис. 3-14 показано несколько способов, которыми можно заменить локаторы, чтобы уменьшить проблемы со стружкой.

Рисунок 3-14. Локаторы должны быть заменены, чтобы уменьшить проблемы с расположением, вызванные чипами.

Накопление охлаждающей жидкости также может вызвать проблемы.Решите эту проблему, просверлив отверстия или фрезеровав пазы в тех областях державки, где наиболее вероятно скопление охлаждающей жидкости. У некоторых держателей зоны слива охлаждающей жидкости также могут выступать в качестве точки удаления скопившейся стружки.

При разработке державки всегда старайтесь минимизировать проблему стружки, удаляя участки инструмента, где может скапливаться стружка. Не включайте в дизайн такие области, как внутренние углы, неровные булавки или аналогичные элементы. Контроль за стружкой должен быть учтен в конструкции любого приспособления или приспособления.

Избегание избыточного местоположения
Еще одно условие, которого следует избегать при разработке рабочих держателей, — это избыточное или дублирующее местоположение. Избыточные локаторы несколько раз ограничивают одну и ту же степень свободы. Заготовки на Рисунке 3-15 показывают несколько примеров. Часть в (a) показывает, как плоскую поверхность можно расположить с избыточностью. Деталь должна располагаться только на одной, а не на обеих боковых поверхностях. Поскольку размеры деталей могут варьироваться в пределах допустимых отклонений, вероятность того, что все детали будут находиться одновременно на обеих поверхностях, мала.Пример (b) указывает на ту же проблему с концентрическими диаметрами. Деталь можно разместить на любом диаметре, но не на обоих сразу.

Пример (c) показывает сложность сочетания расположения отверстия и поверхности. Любой метод определения местоположения — от отверстий или от краев — хорошо работает, если используется отдельно. Однако, когда методы используются вместе, они вызывают повторяющееся состояние. Это может привести к тому, что детали нельзя будет загрузить или выгрузить должным образом.

Рисунок 3-15. Примеры избыточного расположения.

Всегда избегайте дублирования. Самый простой способ устранить это — проверить заводскую распечатку, чтобы определить, какая деталь детали является эталонной. Часто способ определения размеров детали указывает на то, какие поверхности или элементы важны. Как показано на Рис. 3-16, поскольку размер детали слева измеряется в обоих направлениях от нижней стороны фланца, используйте эту поверхность для размещения детали. Однако часть, показанная справа, измерена от нижней части малого диаметра.Это поверхность, на которой следует разместить деталь.

Рисунок 3-16. Наилучшие установочные поверхности часто определяются по размерам детали.

Предотвращение неправильной загрузки
Защита от неправильного обращения предотвращает неправильную загрузку заготовки. Проблема чаще всего возникает с деталями, которые расположены симметрично или концентрически. Самый простой способ обезопасить рабочий держатель — это разместить один или два штифта в месте, обеспечивающем правильную ориентацию, рис. 3-17.Однако с некоторыми деталями необходимо применять более творческие подходы к защите от неправильного обращения.

Рисунок 3-17. Защита места от неправильного обращения предотвращает неправильную загрузку заготовки.

На Рис. 3-18 показаны способы защиты от неправильного размещения деталей. В первом примере, показанном на (a), неработающий штифт для защиты от неправильного обращения обеспечивает правильную ориентацию. Этот штифт будет мешать одной из лапок, если деталь будет загружена другим способом. В следующем примере, показанном позицией (b), полость в заготовке предотвращает загрузку детали в перевернутом виде.Здесь к держателю добавляется блок, который немного меньше, чем отверстие полости детали. Правильно загруженная деталь помещается над блоком, но блок препятствует попаданию неправильно загруженной детали в держатель.

Рисунок 3-18. Простые штифты или блоки часто используются для защиты от неправильного обращения.

Использование подпружиненных локаторов
Одним из методов обеспечения точного местоположения является установка подпружиненных кнопок или штифтов в держателе, Рисунок 3-19.Эти устройства расположены так, что их сила пружины прижимает заготовку к фиксированным фиксаторам, пока заготовка не будет зажата. Эти подпружиненные аксессуары не только обеспечивают повторяемую фиксацию, но и облегчают зажим заготовки.

Рисунок 3-19. Подпружиненные локаторы помогают обеспечить правильное расположение, прижимая заготовку к фиксированным локаторам.

Определение размера и допусков локатора
Заготовка сама определяет общий размер фиксирующего элемента.Основное правило для определения размера локатора заготовки состоит в том, что локаторы должны изготавливаться в соответствии с MMC (максимальное состояние материала) области, которая будет локализована. MMC элемента — это размер элемента, в котором он имеет максимальное количество материала. С внешними элементами, такими как валы, MMC — самый большой размер в рамках установленных ограничений. С внутренними особенностями, такими как отверстия, это самый маленький размер в установленных пределах. На Рис. 3-20 показаны размеры MMC для внешних и внутренних функций.

Рисунок 3-20. Размеры Locator всегда основаны на максимальном состоянии материала детали.

Определение размеров цилиндрических локаторов относительно просто. Основными соображениями являются размер области, которую необходимо определить, и необходимый зазор между локатором и заготовкой. Как показано на Рис. 3-21, единственное, что следует учитывать, — это сделать установочный штифт немного меньше отверстия. В этом примере диаметр отверстия указан как 0,5–0,510 дюйма.Следуя правилу MMC, локатор должен соответствовать отверстию на его MMC размером 0,500 дюйма. С учетом зазора в 0,005 между штифтом и отверстием, желаемый диаметр штифта рассчитывается как 0,4995 дюйма. Стандартные установочные штифты легко доступны для различных допусков отверстий или отшлифованы до определенного размера. Стандартный круглый штифт 1/2 дюйма с диаметром головки от 0,4995 до 4992 дюйма был бы хорошим выбором.

Рисунок 3-21. Определение размера одного фиксирующего штифта в зависимости от условий максимального количества материала.

Общая точность держателя должна быть выше точности заготовки. К локатору применяются два основных типа значений допуска: первый — это допуски, которые контролируют размер локатора; второй — допуски, определяющие его расположение. Для определения соответствующих значений допуска, назначенных держателю заготовки, можно использовать множество методов. В некоторых ситуациях обозначение допуска — это произвольное значение, заранее определенное инженерным отделом и присвоенное держателю, независимо от конкретной детали.Другим допускам присваивается конкретное значение в зависимости от размера элемента, который необходимо разместить. Хотя они более приемлемы, чем однозначные допуски, они не учитывают требования, предъявляемые к заготовке. Другой распространенный метод — использование заданного процента допуска детали.

Чем ближе значение допуска, тем выше общие затраты на изготовление детали. Обычно, когда допуск ужесточается, стоимость допуска увеличивается экспоненциально в свою пользу. Производство с допуском в два раза более жестким на самом деле может стоить в пять раз дороже.

Возможность изготовления допуска, способность доступных методов производства обеспечивать допуск, также является критическим фактором. Простое отверстие, например, с допуском ± 0,050 дюйма, может быть пробито. Однако если допуск составляет ± 0,010 дюйма, отверстие требует сверления. Аналогичным образом, если допуск увеличивается до ± 0,002 дюйма, отверстие требует сверления и развертывания. Наконец, с допуском ± 0,002 дюйма отверстие необходимо просверлить, развернуть и притереть, чтобы обеспечить требуемый размер.

Еще один фактор, который следует учитывать при изготовлении допуска, — это то, может ли указанный допуск быть изготовлен в пределах возможностей инструментального цеха.Допуск в 0,00001 дюйма очень легко указать на чертеже, но его невозможно достичь в подавляющем большинстве инструментальных цехов.

Для каждой детали детали нет единого допуска. Даже если одна особенности может потребовать допуск расположения в пределах .0005″ , сомнительно, что каждый допуск workholder должен быть проведен на ту же величину допуска. Длина опорной плиты, например, как правило, может быть сделано, по существу, отличается допуском, чем расположение конкретных функций.

Применение допусков процентного типа, в отличие от произвольных допусков, может точно отражать взаимосвязь между допусками заготовки и допусками держателя. Указание допусков державки в процентах от допусков детали приводит к устойчивой и постоянной взаимосвязи между держателем и заготовкой. Когда прямое процентное значение в 25 процентов применяется к допуску заготовки 0,050 дюйма, допуск держателя составляет 0,0125 дюйма. Такой же процент применяется к файлу.001 «допуск .00025». При этом пропорциональное соотношение допусков сохраняется независимо от относительных размеров допусков заготовки. Как правило, диапазон допусков в процентах должен составлять от 20 до 50 процентов допуска детали, обычно определяемого стандартами конструкторского отдела.

РУКОВОДСТВО ПО ЗАЖИМУ

Размещение заготовки — это первая основная функция зажимного приспособления или приспособления. После обнаружения заготовку также необходимо удерживать, чтобы предотвратить ее перемещение во время рабочего цикла.Процесс удержания позиции заготовки в зажимном приспособлении или приспособлении называется зажимом. Основными приспособлениями для удержания заготовки являются зажимы. Для правильной работы необходимо тщательно выбирать зажимные устройства и их расположение на держателе.

Факторы при выборе зажимов
Хомуты выполняют две основные функции. Во-первых, они должны удерживать заготовку напротив ее фиксаторов. Во-вторых, зажимы должны предотвращать перемещение заготовки. Локаторы, а не зажимы, должны противостоять основным силам резания, возникающим в процессе операции.

Удерживание заготовки от локаторов. Зажимы не предназначены для сопротивления основным силам резания. Единственная цель зажимов — поддерживать положение заготовки относительно фиксаторов и противостоять вторичным силам резания. Вспомогательные силы резания возникают при выходе фрезы из заготовки. При сверлении, например, основные силы резания обычно направлены вниз и радиально вокруг оси сверла. Вторичные силы — это силы, которые стремятся поднять деталь, когда сверло пробивает противоположную сторону детали.Таким образом, зажимы, выбранные для применения, должны быть достаточно прочными, чтобы удерживать заготовку напротив фиксаторов и противостоять вторичным силам резания.

Связь между локаторами и зажимами можно проиллюстрировать с помощью тисков для фрезерного станка. На Рисунке 3-22 тиски содержат как фиксирующие, так и зажимные элементы. Твердые губки и корпус тисков являются локаторами. Подвижная губка — это зажим. Тиски обычно устанавливаются так, чтобы фиксаторы сопротивлялись силам резания. Направление сил резания на цельную губку и корпус тисков обеспечивает точность обработки и предотвращает перемещение заготовки.Для всех держателей важно направить режущие силы на локаторы. Подвижная губка тисков, как и другие зажимы, просто удерживает положение заготовки относительно локаторов.

Рисунок 3-22. Тиски содержат как фиксирующие, так и зажимные элементы.

Надежно удерживает при вибрации, нагрузке и стрессе. Следующими факторами при выборе зажима являются вибрация и напряжение, ожидаемые при эксплуатации. Например, кулачковые зажимы, хотя и подходят для некоторых операций, не являются лучшим выбором, когда чрезмерная вибрация может их ослабить.Также рекомендуется добавить запас прочности к расчетным силам, действующим на зажим.

Предотвращение повреждения заготовки. Выбранный зажим также должен быть таким, чтобы не повредить заготовку. Повреждение происходит по-разному. Основное беспокойство вызывает искажение деталей и их повреждение. Слишком большое усилие зажима может деформировать или погнуть заготовку. Повреждение поверхности часто вызывается зажимами с закаленными или невращающимися контактными поверхностями. Используйте зажимы с вращающимися контактными площадками или с более мягким контактным материалом, чтобы уменьшить эту проблему.Лучший зажим для применения — это такой, который может надежно удерживать заготовку без повреждения поверхности.

Повышение скорости загрузки / разгрузки. Скорость зажимов также важна для эффективности рабочего. Зажим с медленным зажимом, такой как винтовой зажим, иногда исключает потенциальную прибыль держателя заготовки. Скорость зажима и разжима обычно является наиболее важным фактором для сведения к минимуму времени загрузки / разгрузки.

Установка зажимов
Положение зажимов на держателе так же важно для общей работы инструмента, как и положение локаторов.Выбранные зажимы должны удерживать деталь напротив локаторов, не деформируя заготовку. Еще раз, поскольку цель локаторов состоит в том, чтобы противостоять всем первичным силам резания, возникающим во время операции, зажимы должны быть достаточно большими, чтобы удерживать обрабатываемую деталь напротив локаторов и противостоять любым вторичным силам, возникающим во время операции. Чтобы выполнить оба этих условия, размещайте зажимы в наиболее жестких точках детали. В большинстве workholders, это означает позиционирование зажимов непосредственно над опорными элементами в опорной плите из workholder, рис-3-23a.

В некоторых случаях заготовку необходимо прижимать к горизонтальным фиксаторам, а не к опорам, рисунок 3-23b. В любом случае зажимное усилие должно восприниматься фиксирующими элементами.

Рисунок 3-23. Зажимы всегда следует располагать так, чтобы зажимное усилие направлялось на опоры или фиксаторы.

Для державок с двумя опорами под областью зажима заготовки следует использовать два зажима — по одному на каждой опоре, рисунок 3-24a.Размещение только одного зажима между опорами может легко согнуть или деформировать заготовку во время операции зажима. Если у заготовки есть фланцы или другие удлинители, используемые для зажима, вспомогательная опора должна быть размещена под расширенной областью до применения зажима, рисунок 3-24b.

Рисунок 3-24. Количество и положение зажимов определяется заготовкой и ее опорами.

Еще одним фактором, который следует учитывать при установке зажимов, является работа станка на протяжении всего цикла обработки.Зажимы должны быть расположены так, чтобы они не мешали работе станка во время цикла резания или возврата. Такое позиционирование особенно важно для машин с числовым программным управлением. Помимо фрез, проверьте взаимодействие между зажимами и другими элементами станка, такими как оправки, патроны, иглы, каретки токарных станков и колонны.

При установке автоматизированного станка проверьте всю траекторию движения инструмента перед использованием держателя. Проверьте цикл обработки и возвратный цикл станка на предмет столкновения между фрезами и зажимами.Иногда программисты забывают учитывать траекторию инструмента в цикле возврата. Один из способов уменьшить вероятность столкновения и устранить необходимость программирования обратного пути — просто поднять фрезу над самой высокой областью заготовки или держателя в конце цикла обработки перед возвращением в исходное положение.

Большинство зажимов располагаются на верхней поверхности заготовки или рядом с ней. Общая высота зажима по отношению к заготовке должна быть минимальной.Это можно сделать с помощью зажимов типа «гусиная шея», рисунок 3-25. Как показано, зажим «гусиная шея» имеет более низкий профиль и должен использоваться там, где требуется уменьшенная высота зажима.

Рисунок 3-25. Использование зажимов «гусиная шея» — один из способов уменьшить высоту зажимов.

Размер зоны контакта зажима — еще один фактор при размещении зажима. Чтобы уменьшить столкновение между зажимом и резаком, старайтесь, чтобы площадь контакта была как можно меньше. Небольшая площадь зажима снижает вероятность столкновения, а также увеличивает давление зажима на заготовку.Еще один фактор, о котором следует помнить, — это общий размер зажима. Зажим должен быть достаточно большим, чтобы правильно и безопасно удерживать заготовку, но достаточно маленьким, чтобы не мешать.

Еще раз, основная цель зажима — удерживать заготовку напротив локаторов. Чтобы сделать это правильно, усилие зажима должно быть направлено на локаторы или на наиболее твердую часть держателя. Установка зажимных приспособлений любым другим способом может легко исказить или деформировать заготовку.

Заготовка, показанная на Рисунке 3-26, иллюстрирует этот момент. Деталь представляет собой тонкостенное кольцо, которое необходимо закрепить так, чтобы можно было просверлить внутренний диаметр. Удобнее всего зажимать заготовку по ее внешнему диаметру; однако для создания достаточного зажимного давления для удержания детали зажим может деформировать кольцо. Причина кроется в направлении и величине зажимной силы: вместо того, чтобы действовать против локатора, зажимные силы действуют против силы пружины кольца, сопротивляющейся зажимному действию.Этот тип зажима следует использовать только в том случае, если деталь представляет собой сплошной диск или имеет отверстие малого диаметра и большую толщину стенки.

Рисунок 3-26. Направление зажимных усилий на неподдерживаемую поверхность приведет к деформации этой цилиндрической части.

Для зажима этого типа деталей следует использовать другие методы. Зажимное устройство на Рисунке 3-27 показывает заготовку, зажатую четырьмя ленточными зажимами. Сила зажима направлена ​​на опорную плиту, а не против силы пружины заготовки.Такой зажим заготовки исключает деформацию кольца, вызванную первым способом.

Рисунок 3-27. Зажимы для ремня устранить def

Идентичность, ценности и принципы сотрудничества

* / / * -> * / / * -> * / ]]]]>]]>

Заявление о самобытности кооператива гласит, что кооператив — это «автономное объединение людей, объединенных добровольно для удовлетворения своих общих экономических, социальных и культурных потребностей и устремлений через совместное владение и демократически контролируемое предприятие.”

Международный кооперативный альянс является глобальным проводником Заявления о кооперативной идентичности — ценностях и принципах кооперативного движения.

В 1995 году МКА принял пересмотренное Заявление об идентичности кооперативов, которое содержит определение кооператива, ценности кооперативов и семь принципов кооперативов, как описано ниже. Вы также можете ознакомиться с Руководящими указаниями по принципам и ценностям сотрудничества, в которых содержатся подробные инструкции и советы по практическому применению Принципов на кооперативных предприятиях.

Вернуться наверх

Определение кооператива

Кооператив — это автономное объединение лиц, объединившихся добровольно для удовлетворения своих общих экономических, социальных и культурных потребностей и устремлений посредством совместного владения и демократически контролируемого предприятия.

Вернуться наверх

Кооперативные ценности

Кооперативы основаны на ценностях самопомощи , самоответственности , демократии , равенства , справедливости и солидарности .В соответствии с традициями своих основателей члены кооперативов верят в этические ценности честности, открытости, социальной ответственности и заботы о других.

Вернуться наверх

Принципы сотрудничества

Принципы кооперации — это руководящие принципы, с помощью которых кооперативы претворяют в жизнь свои ценности.

1. Добровольное и открытое членство

Кооперативы — это добровольные организации, открытые для всех людей, которые могут пользоваться их услугами и готовы принять на себя обязанности членства, без дискриминации по признаку пола, социальной, расовой, политической или религиозной принадлежности.

2. Контроль демократических членов

Кооперативы — это демократические организации, контролируемые их членами, которые активно участвуют в разработке своей политики и принятии решений. Мужчины и женщины, выступающие в качестве избранных представителей, несут ответственность перед членами. В первичных кооперативах члены имеют равные права голоса (один член, один голос), и кооперативы на других уровнях также организованы демократическим образом.

3. Участие в экономической деятельности участников

членов вносят равный вклад в капитал своего кооператива и демократически контролируют его.По крайней мере, часть этого капитала обычно является общей собственностью кооператива. Члены обычно получают ограниченную компенсацию, если таковая имеется, на подписанный капитал в качестве условия членства. Члены распределяют излишки на любую или все следующие цели: развитие своего кооператива, возможно, путем создания резервов, часть которых, по крайней мере, будет неделимой; получение выгоды для членов пропорционально их сделкам с кооперативом; и поддержка других видов деятельности, одобренных членами.

4. Автономия и независимость

Кооперативы — это автономные организации самопомощи, контролируемые их членами. Если они заключают соглашения с другими организациями, включая правительства, или привлекают капитал из внешних источников, они делают это на условиях, обеспечивающих демократический контроль со стороны их членов и сохраняющих их совместную автономию.

5. Образование, обучение и информация

Кооперативы обеспечивают образование и обучение своих членов, избранных представителей, менеджеров и сотрудников, чтобы они могли вносить эффективный вклад в развитие своих кооперативов.Они информируют широкую общественность, особенно молодежь и лидеров общественного мнения, о характере и преимуществах сотрудничества.

6. Кооперативное сотрудничество

Кооперативы наиболее эффективно служат своим членам и укрепляют кооперативное движение, работая вместе через местные, национальные, региональные и международные структуры.

7. Забота об обществе

Кооперативы работают на устойчивое развитие своих сообществ посредством политики, одобренной их членами.

Вернуться наверх

Рекомендации по принципам сотрудничества

В 2016 году Комитет по принципам МКА выпустил «Руководящие указания по принципам сотрудничества», в которых содержатся подробные указания и рекомендации по практическому применению Принципов в отношении кооперативных предприятий. Эти Руководящие указания призваны изложить наше понимание применения Принципов в современных условиях для 21 века.

Вернуться наверх

Кооперативный брендинг

2013 год ознаменовался запуском глобальной Cooperative Marque.Цель состоит в том, чтобы создать новый образ, который станет новой визуальной идентичностью глобального сотрудничества, используемой для обеспечения «рекламного зонтика» и «единства цели» для глобального кооперативного движения.

Дополнительную информацию о Cooperative Marque и .coop можно найти на сайте www.identity.coop

.