Қазақша рефераттар

Жылулық қозғалтқыш

Кіріспе

Қозғалтқыш (лат. motor — «қозғалысқа келтіретін») — белгілі бір энергия түрін механикалық жұмысқа түрлендіретін күш-қуат машинасы. Энергия қозғалтқыштың типіне қарай қайталамалы-ілгерілемелі қозғалыстағы піспек (поршень), айналмалы қозғалыстағы ротор немесе реактивті қозғалыс тудыратын аппарат арқылы механикалық жұмысқа айналады.

Қолданылу салалары

  • Жердегі, судағы, әуедегі және ғарыштағы көлік құралдарын қозғалысқа келтіру.
  • Өндірістің түрлі салаларындағы жұмыс машиналарын іске қосу.
  • Тұрмыстық техниканың атқарушы механизмдерін жүргізу.

Қозғалтқыш: энергияны механикалық жұмысқа түрлендіру

Қозғалтқыштарда түрлендіру үдерісі әртүрлі физикалық принциптерге сүйенеді: жылу энергиясы, электр энергиясы, сұйық немесе газ қысымы, сондай-ақ жинақталған механикалық энергия. Осы айырмашылықтар олардың құрылысы мен қолданылу аясын анықтайды.

Бірінші реттік және екінші реттік қозғалтқыштар

Бірінші реттік (бастауыш)

Табиғи энергетикалық ресурстарды (отын, су, жел энергиясы, ядролық энергия) механикалық энергияға тікелей түрлендіреді.

Мысалдар:

жылу қозғалтқышы, бу қозғалтқышы, газ қозғалтқышы, жел қозғалтқышы, гидравликалық қозғалтқыш және басқа түрлер.

Екінші реттік (қостауыш)

Бірінші реттік қозғалтқыштың көмегімен алынған энергияны қайта түрлендіреді.

Мысалдар:

электрлік қозғалтқыштар, пневматикалық қозғалтқыштар (сығылған ауаның қысымын пайдаланатын), және басқа жүйелер.

Жинақталған механикалық энергияны пайдаланатын құрылғылар

Жинақталған механикалық энергияны беретін құрылғылар да қозғалтқыштар қатарына жатады: инерциялық, серіппелі және гірлі механизмдер.

Қызметіне қарай жіктелуі

Атқаратын қызметіне қарай қозғалтқыштар үш негізгі топқа бөлінеді:

  • Орнықты — стационарлық қондырғыларда қолданылады.
  • Мобильді — көшпелі немесе жылжымалы техникада қолданылады.
  • Көліктік — көлік құралдарын қозғалысқа келтіруге арналған.

Тарихи даму кезеңдері

Ежелгі қозғалтқыштар: су және жел

Адамзат тарихындағы тұңғыш механикалық қозғалтқыш — су дөңгелегі. Ол алғашында суландыру жүйелерінде өзен-көлден су тартуға пайдаланылып, кейін мануфактуралық өндірісте күш құралына айналды. Жел қозғалтқышы да ертеден белгілі болып, әртүрлі шаруашылық мақсаттарда қолданылды.

XVIII ғасыр: бу машинасының пайда болуы

XVIII ғасырдың ортасынан өндіріс машиналы технологияға көше бастаған кезде, жергілікті қуат көздеріне (су, жел және т.б.) тәуелді болмайтын қозғалтқыш жасау қажеттігі туындады. Осы кезеңде отын энергиясымен қазанда бу өндіріп, соның көмегімен жұмыс істейтін алғашқы жылу қозғалтқышы — бу машинасы жасалды.

XIX ғасырдың екінші жартысы: бу турбинасы және ІЖҚ

XIX ғасырдың екінші жартысында жылу қозғалтқышының екі жаңа түрі қалыптасты: бу турбинасы және іштен жанатын қозғалтқыш (ІЖҚ). Бу турбинасында бу энергиясын біліктің айналысына түрлендіру үшін бу машинасындағыдай кривошипті-шатунды (айналшақты-бұлғақты) механизм қажет болмады. Бұл — қозғалтқыштар тарихындағы ірі техникалық жетістік.

Іштен жану қозғалтқышы (ІЖҚ)

ІЖҚ арзан мұнай өнімдерін пайдалануға көшу арқылы кең таралды және бу өндіретін ауыр әрі қолапайсыз қазандықсыз жұмыс істеуге мүмкіндік берді.

Дизель қағидасының енгізілуі

XIX ғасырдың соңында карбюраторда жанғыш қоспа дайындап, оны жану камерасында электр ұшқынымен тұтататын жүйеден бөлек жаңа шешім ұсынылды: сорылған суық ауа цилиндрде піспек арқылы қатты сығылып қыздырылады, содан кейін оған сұйық отын бүркіліп жанады (Дизель қағидасы).

  • Пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) артты.
  • Үнемділігі жоғарылады.
  • Құрылымы қарапайым әрі ықшам бола түсті.

Бүгінгі күні көлік құралдарының басым бөлігі ІЖҚ-мен жабдықталады.

ІЖҚ-тың негізгі элементтері

Түпнұсқа мәтінде ІЖҚ элементтері жеке-жеке тізімделмеген. Жалпы түрде оның негізгі түйіндеріне цилиндр-піспек тобы, жану камерасы, отын бүрку/тұтандыру жүйелері және иінді білік арқылы қуатты беру механизмі жатады.

Гидравликалық қозғалтқыш және гидротурбина

Жылу қозғалтқыштарымен қатар гидравликалық қозғалтқыштар да тұрақты түрде жетілдірілді. Оның кең тараған түрі — гидротурбина. Нәтижесінде негізгі гидротурбинадан тұратын аса қуатты (600 МВт-қа дейін) гидроэнергетикалық агрегаттар жасалып, ірі су электр стансалары салына бастады.

Электрлік қозғалтқыштар

XIX ғасырдың аяғы мен XX ғасырдың басында электр энергиясын механикалық жұмысқа түрлендіретін машина — электрлік қозғалтқыш (электр моторы) пайда болып, тұрақты токпен және айнымалы токпен жұмыс істейтін нұсқалары өнеркәсіпте кең қолданыс тапты. Бұл өзгеріс өнеркәсіптің энергетикалық базасын қарқынды дамытуға мүмкіндік берді.

Синхронды қозғалтқыш

Қуаты Вт-тың шағын бөлігінен ондаған МВт-қа дейінгі ауқымда қолданылады және көптеген өндірістік жүйелерде маңызды орын алады.

Асинхронды қозғалтқыш

Қарапайым әрі сенімді құрылымының арқасында тұрмыс пен өндірістің көптеген саласында кең таралған.

ХХ ғасыр: газ турбиналық, реактивті және ядролық қозғалтқыштар

XX ғасырдың бірінші жартысында жылу қозғалтқыштарының жаңа түрлері жасалды: газ турбиналық қозғалтқыш, реактивті қозғалтқыш және ядролық қозғалтқыш (ядролық күш қондырғысы негізіндегі жүйелер).

Қазіргі қолданылуы

Қазіргі таңда авиация қозғалтқыштарының басым бөлігін газ турбиналық қозғалтқыштар құрайды. Бұл технология сонымен бірге локомотивтерде (газ турбиналық тартқыш) және автомобиль техникасында да қолданылады.

Қысқаша қорытынды

Қозғалтқыштар — энергияны механикалық жұмысқа айналдыратын технологиялардың өзегі. Олардың дамуы су және жел сияқты қарапайым механизмдерден басталып, бу машинасы, бу турбинасы, іштен жану қозғалтқышы, гидротурбина және электрлік қозғалтқыштар арқылы бүгінгі газ турбиналық, реактивті және ядролық жүйелерге дейін жетті.