Tag Archives: Analiza i pomiary

Obciążenia łożysk wzdłużnych

Obciążenia łożysk igiełkowych wzdłużnych i kulkowych wzdłużnych jedno i dwukierunkowych oblicza się za pomocą wzorów podstawowych biorąc pod uwagę, że nie mogą one przenosić obciążeń promieniowych. Łożyska baryłkowe wzdłużne mogą przenosić obok obciążeń osiowych, również obciążenia promieniowe pod warunkiem, że nie przekraczają one 55 procent wartości w stosunku do równocześnie działających obciążeń osiowych. Łożyska osiowe powinny być w czasie pracy zawsze obciążone pewną minimalną siłą osiową, aby uniknąć poślizgu części tocznych na bieżniach w wyniku działania sił odśrodkowych i momentów giroskopowych. Niespełnienie tego warunku może być przyczyną np. zakleszczenia łożyska. W niektórych przypadkach, zwłaszcza przy poziomych wałach i wtedy, gdy siła osiowa ma charakter zmienny, należy wytworzyć stałe dodatkowe obciążenie osiowe, np. przez zastosowanie sprężyn dociskających nieobracjący się pierścień łożyska. Sposób określania minimalnego obciążenia osiowego łożyska wzdłużnego w zależności od jakiego typu i wielkości oraz prędkości obrotowej został podany w tablicach łożysk wzdłużnych w przypadku, gdy wartość działającego obciążenia zmienia się w czasie, należy określić średnie obciążenie stałe mające taki sam wpływ na łożysko jak rzeczywiste obciążeni zmienne..

Najczęściej stosowane luzy

Głownie znaczenie dla pracy łożysk maja luzy promieniowe (czyli te największe przesunięcia od jednego pierścienia do drugiego), które dla większości typów zostały ustalone przez ISO (International Organization for Standardization) w skali międzynarodowej. Najczęściej stosuje się łożyska w wykonaniu normalnym i z luzem normalnym. Wartości luzów normalnych są tak ustalone, że przy zalecanych ogólnie prasowaniach i w normalnych warunkach pracy łożysko będzie miało odpowiedni luz roboczy. Warunki pracy odbiegające od normalnych, związane z temperatura lub charakterem pasowań, wymagają doboru innych wartości luzów. Łożyska z innymi wartościami luzów jak normalny są oznaczone symbolem literowo-cyfrowym od C1 do C5. Tablice zawierają wartości liczbowe luzów promieniowych ważniejszych grup konstrukcyjnych łożysk w stanie przemontażowym (przed zabudową w węzeł łożyskowy) i bez obciążenia pomiarowego. Dla łożysk kulkowych skośnych dwurzędowych zamiast luzu promieniowego podano luz osiowy, który ma większe znaczenie w konstrukcji węzła łożyskowego. Niektórych zastosowaniach łożysk, oprócz wykonywania ich zgodnie z ogólnymi wymaganiami zawartymi w warunkach i normach, bardzo duże znaczenie odgrywa parametr cichobieżności.

Podział

Wiemy już, że zasilacze możemy podzielić, ze względu na ich położenie. Oznacza to, że mogą być zasilacze wewnętrzne, które są umieszczone wewnątrz urządzenia, a nawet w jego układach, a także zasilacze zewnętrzne, które możemy zauważyć jako puszka na kablu lub na wtyczce do kontaktu. Ponadto możemy je podzielić, ze względu na rodzaj energii, którą pobierają lub oddają. Pod tym względem wyróżniamy zasilacze sieciowe (najpopularniejsze), przetwornikowe, bateryjno-akumulatorowe (również bardzo popularne). Innym podziałem jest podział, ze względu na przeznaczenie zasilaczy. Podział ten jest bardzo prosty i zasilacze są następujące: laboratoryjne, wewnętrzne, awaryjne. Ich nazwa sama określa zastosowanie takich zasilaczy. Ponadto innym, bardzo popularnym podziałem zasilaczy, jest podział ze względu na dokładność parametrów wyjściowych. Zasilaczy takich jest kilka, najpopularniejsze z nich to zasilacze stabilizowane, niestabilizowane, zabezpieczające, niezabezpieczające, regulowane oraz nieregulowane. Jak widać jest kilka par zasilaczy, które różnią się podobnymi cechami. Jeśli chodzi o zasilacze regulowane, możemy za pomocą specjalnego przełącznika, lub potencjometru przestawiać wartość wyjściową w odpowiednim zakresie.

Generatory piezoelektryczne

Omówimy jeszcze bardzo charakterystyczny generator, jakim jest generator piezoelektryczny. Wykorzystuje on zjawisko piezoelektryczne, co wynika nawet z nazwy tego właśnie generatora. Zjawisko to możemy podzielić na dwa typy. Pierwszy typ, czyli zjawisko piezoelektryczne odwrotne polega na tym, że na odkształceniu płytki piezoelektrycznej poprzez doprowadzenie napięcia do elektrod odprowadzanych do przeciwległych ścianek kwarcu. Drugi typ zjawiska piezoelektrycznego, to zjawisko normalne. Polega ono na uzyskaniu napięcia na przeciwległych elektrodach płytki piezoelektrycznej poprzez doprowadzenie do mechanicznego odkształcenia. Inaczej mówiąc, bardziej potocznym językiem, musimy płytkę kwarcową po prostu uderzyć. Zjawisko to możemy odnaleźć nawet w zapalarkach do kuchenek gazowych, przycisk powoduje wygenerowanie napięcia i iskry, która zapala gaz. Jeśli chodzi o częstotliwość pracy generatora piezoelektrycznego, to ściśle ona zależy od własności płytki kwarcowej wewnątrz rezonatora. Jest ściśle określona częstotliwość drgań. W odróżnieniu od LC generator ten jest doskonalszy, bardziej stabilny, ale wadą jego jest to, że jest stało częstotliwościowy, ma przypisaną tylko jedną częstotliwość.

Podział generatorów

Generatorów w elektronice jest naprawdę bardzo dużą. Ponadto możemy je podzielić nie tylko na konkretne modele ze względu na ich budową, ale również na inne parametry i charakter danych generatorów. Pierwszy podział możemy przeprowadzić ze względu na kształt sygnału wyjściowego. Generatorów takich jest kilka. Podstawowe to generatory sinusoidalne (sygnał wyjściowy ma postać sinusoidy), prostokątne (sygnał ma postać prostokąta), liniowe (sygnał wyjściowy może mieć postać trójkątną lub piłokształtną) oraz impulsowe (ciąg zero jedynkowy). Innym podziałem generatorów jest podział ze względu na częstotliwość generowanego sygnału. Wyróżniamy wtedy następujące generatory: podakustyczne, akustyczne, ponadaktustyczne, wielkiej częstotliwości oraz ostatnie bardzo wielkiej częstotliwości. Nazwy tych generatorów doskonale opisują zakres działania tych generatorów. Kolejnym podziałem generatorów może być podział ze względu na moc sygnału wyjściowego. Pod takim względem możemy wyróżnić następujące generatory: małej mocy, średniej mocy oraz ostatnie generatory dużej mocy. Ostatnim podziałem jest z kolei podział na sposób generowania sygnału. Rozróżniamy dwa typy generatorów: programowalne oraz analogowe.

Równoważne obciążenia łożysk

Do obliczenia trwałości łożysk oraz do sprawdzenia prawidłowości doboru wielkości łożyska jest niezbędna znajomość wartości obciążenia zewnętrznego działającego na łożysko, a do określenia przewidywanej trwałości (w godzinach) również prędkość obrotowa. Jeżeli prędkości obrotowe i obciążenia zewnętrzne nie zmieniają się w czasie, a obciążenia działają ściśle w jednym kierunku promieniowym dla łożysk poprzecznych, lub ściśle osiowo dla łożysk wzdłużnych, to trwałość można obliczyć z tego wzoru: L= (16660/n) x (C/P)3. w praktyce jednak takie przypadki prawie nigdy nie występują, przeciwnie, w większości przypadków w czasie całej eksploatacji obciążenia zmieniają się zarówno wartości jak i kierunki, zmianom podlegają również prędkości obrotowe. Z tych względów istnieje konieczność obliczenia takiego obciążenia równoważnego, pod którego działaniem skutek „zmęczenia” materiału będzie taki sam, jak pod wpływem działania obciążeń rzeczywistych. W zależności od rodzaju zmian i kierunków działania obciążeń oraz zmian prędkości obrotowych, stosuje się różne sposoby określania obciążeń równoważnych, to obciążenie rozłożyć na składową promieniową i osiową. W tablicach wymiarowych łożysk SA podane wszystkie niezbędne dane do obliczenia obciążenia równoważnego.

Kondensatory elektrolityczne

Kondensatory elektrolityczne jak już wiesz stanowią bardzo wyjątkową grupę kondensatorów. Charakteryzują się one tym, że zapewniają bardzo dużą pojemność. Zazwyczaj jest to wartość od stu mikrofaradów do nawet stu tysięcy mikrofaradów. Jednocześnie kondensatory te mają bardzo małe rozmiary. Różnicę miedzy normalnymi kondensatorami, a kondensatorami elektrolitycznymi stanowi ich biegunowość. Normalne kondensatory bowiem nie mają jej ustalonej, przez co możemy je dowolnie podłączać w układach elektronicznych. W kondensatorach elektronicznych biegunowość ta jest jednak bardzo ściśle określona. Tak więc, jeśli kondensator elektrolityczny podłączymy nieprawidłowo może i zazwyczaj tak się dzieje, że zostanie on uszkodzony. Dlatego na obudowie kondensatora przy jego wyprowadzeniach oznaczona jest dokładnie biegunowość, aby do takiej sytuacji nie doszło. Budowa takiego kondensatora jest bardzo prosta. Dielektrykiem w nim jest tlenek metalu, natomiast jedną elektrodą folia aluminiowa, a drugą elektrolit (katoda). Stąd właśnie określona biegunowość.

Amperomierz magnetoelektryczny

Bardzo popularnym urządzeniem pomiarowym w elektronice jest amperomierz magnetoelektryczny. Służy on do pomiaru natężenia prądu elektrycznego w badanym obwodzie elektrycznym. Zasada działania takiego urządzenia pomiarowego polega na tym że prąd płynący przez cewkę i sprężyny lub ewentualnie taśmy nie przekracza wartości dwudziestu mięciu miliamperów. W celu zwiększenia zakresu pomiarowego bocznikuje się cewkę miernika za pomocą tak zwanego bocznika o określonej rezystancji. Podłącza się go równolegle do cewki. Następnie na tym boczniku mierzy się spadek napięcia za pomocą innego urządzenia pomiarowego, jakim jest miliwoltomierz elektroniczny napięcia stałego lub ewentualnie przemiennego. Takie urządzenie umożliwia nam pomiar natężenia prądu w bardzo dużych zakresach, przez co urządzenie zwane amperomierzem magneto elektronicznym jest bardzo popularne i często stosowane w warsztatach elektronicznych. Rezystancja bocznika równa się iloczynowi rezystancji cewki miedzianej z przekładnią bocznika pomniejszoną o jeden.

Trwałość nominalna i nośność dynamiczna

Trwałość łożyska jest to czas pracy łożyska wyrażony w milionach obrotów lub godzinach przy danej prędkości obrotowej, obliczany do chwili wystąpienia pierwszych oznak zmęczenia materiału. Jak wykazały liczne doświadczenia, zjawisko zmęczenia powierzchniowego przebiega nieregularnie i dla pozornie identycznych łożysk pracujących w takich samych warunkach może zmieniać się w szerokich granicach. Dlatego też przyjęto za trwałość umowną uważać taką liczbę obrotów, jaką osiągnie bez objawów zmęczenia 90 procent badanych łożysk w określonych warunkach. Oznacza to, że pozostałe 10 procent łożysk może wykazać mniejszą trwałość, co mieści się jednak w dopuszczalnych granicach. Trwałość umowną oznaczoną symbolem L10, odpowiadającą niezawodności 90 procent, nazywa się też trwałością nominalna, do której odnoszą się odpowiednie wartości nośności dynamicznej C podawane w katalogach. Nośność dynamiczna C jest obciążeniem łożyska, stałym pod względem wartości i kierunku, które łożysko może przenieść przy nominalnej trwałości równej jeden milion obrotów. Dla łożysk poprzecznych kierunek nośności dynamicznej jest ściśle promieniowy, a dla dłuższych – ściśle oporowy. W maszynach i urządzeniach pracujących przy stałej liczbie obrotów na minutę, trwałość łożysk określa się często w godzinach pracy łożyska.

Materiał

Pierścienie i części toczne łożysk są wykonywane ze specjalnej stali chromowej. Dla specjalnych zastosowań, gdzie wymagana jest duża niezawodność pracy łożysk, pierścienie i części toczne wykonuje się ze stali pochodzącej z wytopu próżniowego lub z elektrożużlowego. Gatunki stali stosowane do produkcji łożysk w Polsce mają swoje odpowiedniki w stosunku do gatunków stosowanych powszechnie na całym świecie. Pierścienie i części toczne są poddawane specjalnej obróbce cieplnej, zapewniającej uzyskanie twardości w granicach od 59 do 65 HRC oraz zapieniającej stabilizacje wymiarów w granicach do 120 stopni Celsjusza. Na specjalne zamówienie łożyska mogą być stabilizowane do pracy w wyższych temperaturach. W łożyskach ogólnego przeznaczenia małych i średnich wymiarów produkowanych w dużych seriach, najbardziej są rozpowszechnione koszyki z blachy lub taśmy stalowej nieutwardzonej lub mosiężnej. Szerokie zastosowanie znajdują coraz częściej również koszyki wykonywane z tworzyw termoplastycznych. W łożyskach większych wymiarów oraz w łożyskach pracujących w specjalnych warunkach często stosuje się koszyki masywne mosiężne. Przy dużych prędkościach obrotowych stosuje się zwykle koszyki masywne lekkie ze stopów aluminium lub z tworzyw sztucznych.

Rodzaje kondensatorów

Kondensatory podobnie jak rezystory możemy podzielić na kilka grup biorąc pod uwagę ich budowę oraz zastosowanie, a przede wszystkim właściwości jakimi się charakteryzują. Kondensatory możemy podzielić na kondensatory: zwijane, warstwowe, rurkowe, papierowe, mikkowe oraz specjalne – elektrolityczne, które stanowią wyjątkową grupę kondensatorów. Kondensatory zwijane charakteryzują się tym, że dielektrykiem jest papier kondensatorowy, natomiast elektrody stanowi cienka folia lub warstwa aluminiowa. Papier taki jest nasycany specjalnym olejkiem kondensatorowym i umieszcza się go w obudowie. Kolejnym rodzajem kondensatorów jest kondensator warstwowy. Dielektrykiem jest warstwa ceramiczna, natomiast elektrodami są warstwy srebra wtopione w ową ceramiką. Podobnie sprawa wygląda w kondensatorach rurkowych, jednak mają one troszkę inną budowę. Jeśli chodzi natomiast o kondensatory papierowe, to jak nazwa wskazuje dielektrykiem jest papier, a okładzina jest to folia aluminiowa. Kondensatory mikkowe z kolei składają się z okładziny, którą jest cienka warstwa srebra naniesiona na płytki mikkowe. Wyjątkową grupę kondensatorów stanowią kondensatory elektrolityczne.

Budowa

Wzmacniacz operacyjny, na przykład 741 składa się z kilku ważnych stopni, które współpracują ze sobą w określony sposób. Podstawowymi stopniami są stopień nienasycony, stopień wyjściowy oraz wzmacniacz różnicowy. Opcjonalnie w naszych układach może znaleźć się ponadto układ polaryzacji (współpracujący ze wzmacniaczem różnicowym oraz stopniem nienasyconym) oraz układ zabezpieczający, który znajduje się za stopniem wyjściowym. Sygnały wejściowe podane są na wzmacniacz różnicowy. Każdy z tych stopnie zostanie omówiony w kolejnej części tego serwisu, ważne jest jednak to, że współpracują one wspólnie. Przedstawimy tutaj tylko charakterystykę opcjonalnych elementów naszego wzmacniacza. Jest to układ zabezpieczający, który jak sama nazwa mówi zabezpiecza nasz układ przed przeciążeniami. Realizują to zazwyczaj tranzystory, które zabezpieczają od przeciążeń przez ograniczenie prądu wyjściowego. Drugi, opcjonalny układ to układ polaryzacji. Posiada on trzy źródła prądu. Zapewnia on stabilność układu poprzez zastosowanie najczęściej wewnętrznego kondensatora, który charakteryzuje się niewielką pojemnością.

Wzmacniacze operacyjne

Wzmacniacz operacyjny to obecnie najbardziej popularny analogowy układ elektroniczny. Jest on realizowany na podstawie układów scalonych. Realizuje on bardzo uniwersalne zadania. Wzmacniacze operacyjne mają parametry idealne, a każdy producent dąży do ich uzyskania w miarę możliwości technicznych i postępu technologicznego. Posiadają one wejście ujemne, które jest wejściem odwracającym, inaczej mówiąc inwersyjnym. Jeśli doprowadzimy do niego sygnał, zostanie on odwrócony o sto osiemdziesiąt stopni. Drugie wejście – plusowe – jest wejściem nieodwracającym lub jak mówią inni nie inwersyjne. Sygnał więc nie zmienia przebiegu po doprowadzeniu do takiego wejścia. Jeśli do obu wejść doprowadzimy identyczne napięcie, to sygnał teoretycznie powinien być równy zeru. Popularnym wzmacniaczem operacyjnym jest na przykład mA741, czy TL-082. Początkowa nazwa wzmacniacz operacyjny określała układ wzmacniający w układach analogowych, obecnie przeważnie określa układ o sprzężeniu bezpośrednim oraz bardzo dużym wzmocnieniu. Na schematach elektronicznych wzmacniacze operacyjne oznacza się trójkątem, który wskazuje niczym strzałka prawą stronę. Często można go zaobserwować w rozmaitych schematach.

Niskotonowe

Są to głośniki które grają niskie tony. Co to są niskie tony? Niskie tony popularnie nazywane basssem. Tak to są właśnie głośniki bassowe. Dzięki nim możemy odczuć niesamowite drżenia podłoża i głośny bass. Głośniki te są w bardzo szerokim zastosowaniu. Większość ludzi słuchających muzyki techno i hip-hop a także dance pożąda bassu. Bardzo często słychać z samochodów bass który się wydobywa z tub bassowych. Takie tuby bassowe są dość tanie. Dobry bass możemy otrzymać po wydaniu na głośnik powyżej pewnej sumy która się nie zamyka ale zaczyna się mniej więcej od 400zł. Dobre głośniki kosztują ale maja i dobra jakość brzmienia i niski naprawdę głośny bass. Nie wierzmy tym co nas informują o niesamowitej mocy jakiś tub. To nie gra wcale tak dobrze warto jest zainwestować w coś lepszego. Głośniki basowe mają zazwyczaj dużą średnice i grubą cewkę i potrzebują dobrych i mocnych wzmacniaczy aby mogły funkcjonować tak jak trzeba. Warto jest mieć dobry bas pozwoli nam na niesamowite doznania muzyczne. Ja lubię bass i aby go osiągnąć musiałem wydać sporo pieniędzy. Nie powiem opłaciło się podłoga się nieźle trzęsie.

Dobór łożysk

Każda grupa łożysk ma charakterystyczne cechy, które określają warunki, w jakich łożyska te najlepiej spełniają zadanie, względnie, w jakich warunkach nie powinny być eksploatowane. Do podstawowych kryteriów decydujących o doborze łożysk należą:- ograniczenia wymiarowe łożysk,- wartość i kierunek obciążenia, jakie ma działać na te łożysko,- prędkość obrotowa- możliwość ograniczenia błędów współosiowości, – wymagana dokładność i cichobieżność,- sztywność łożyskowania.W większości przypadków, co najmniej jeden z wymiarów głównych jest narzucony przez konstrukcję urządzenia – przeważnie średnica otworu. Dla wałów o małych średnicach łożyska walcowe, stożkowe i baryłkowe, jak również w niektórych przypadkach łożyska kulkowe zwykłe. Najniższą wysokość przekroju poprzecznego przy tej samej nośności mają łożyska igiełkowe, walcowe i baryłkowe określonych serii, a następnej kolejności łożyska kulkowe zwykłe. Jeśli wielkością ograniczającą przestrzeń jest szerokość, dobiera się zwykle łożyska walcowe jednorzędowe i kulkowe zwykłe wąskich seriach. Dla łożysk o wymiarach metrycznych zostały ustalone przez ISO tablice wymiarów głównych, z którymi powinny być zgodne wymiary wszystkich typów łożysk bieżąco produkowanych i nowo projektowanych.

Transformator

Podstawowym elementem zasilaczy jest transformator (wyjątek stanowią zasilacze komputerów). Transformatory są to urządzenia, w których następuję przekazywanie energii elektrycznej z jednego obwodu zamkniętego do drugiego obwodu zamkniętego. Odbywa się to za pośrednictwem pola elektromagnetycznego. Budowa takiego urządzenia jest bardzo prosta. Składa się ona bowiem z uzwojeń. Najczęściej liczba tych uzwojeń to dwa, istnieją jednak transformatory, które mają większą ich ilość. Są one z kolei sprzężone magnetycznie. Transformatory są bardzo zróżnicowane pod względem wielkości. Najmniejsze z nich mogą być milimetrowych rzędów wielkości. Największe, stosowane między innymi w elektrowniach czy innych tego typu przedsiębiorstwach mają wielkość kilkunastu metrów sześciennych. Możemy je porównać do pokoju mieszkania. Transformatory, które znajdują się w naszych zasilaczach są bardzo małe, mają one od kilku minimetrów do kilku centymetrów wielkości. Zazwyczaj zmieniają one napięcie z dwustu trzydziestu na około pięć do dwunastu woltów. Jednak wartości te mogą być bardzo zróżnicowane, w zależności od tego, jakie napięcie potrzebuje dane urządzenie.