Mechanische Energiespeicher, Bremsen und Schmierung

Akkumulatoren von mechanischer Energie

Ein Akkumulator ist eine Vorrichtung, die eine bestimmte Menge mechanischer Energie speichern und bei Bedarf wieder abgeben kann.

Typen

• Schwungrad: Speichert mechanische Energie in Form von kinetischer Rotationsenergie.
• Messelement: Speichert Energie in Form von elastischer Energie.

Schwungrad

Besteht aus einem Rad oder einer Scheibe aus Gusseisen oder Stahl, die auf einer Welle montiert ist und sich gemeinsam mit dem Motor dreht.

Elastische Elemente

• Federn: Diese elastischen Elemente werden durch eine Kraft verformt und nehmen ihre ursprüngliche Form wieder an, wenn die Kraft entfällt. Bei der Feder berücksichtigen wir zwei grundlegende Aspekte: Energieverlust durch Verformung und Resonanz.
• Blattfedern: Diese bestehen aus elastischen Elementen in Form verschiedener Stahlbleche, die durch Klammern miteinander verbunden sind.

Zerstreuung mechanischer Energie

Dies ist ein Gerät, das mechanische Energie umwandelt, wobei diese jedoch entweicht und an die Umwelt verloren geht.

Bremsen

• Scheibenbremsen: Die Grundelemente sind eine Bremsscheibe (dreht sich mit der Welle), Bremsbeläge (Reibmaterial) und ein Bremssattel (zuständig für die Führung und Betätigung der Beläge).
• Trommelbremsen: Bestehen aus drei Teilen: Trommel (zylindrische Metalloberfläche), Bremsbacken (Elemente, die auf die Trommel wirken) und Betätigungsvorrichtung (Mechanismus zur Ausrichtung der Backen).

Bremsbetätigung

• Mechanischer Antrieb: Besteht aus einem internen Mechanismus für die Trommelbremsbacken.
• Hydraulischer Antrieb: Beim Betätigen des Bremspedals drückt der Hauptbremszylinder die Flüssigkeit durch Leitungen. Diese Flüssigkeit erreicht die Radbremszylinder und betätigt die Kolben. Die Aktion des Kolbens überwindet den Widerstand der Feder und drückt die Backen gegen die Trommel, um den Bremsvorgang zu erzeugen.
• Pneumatischer Antrieb: Verwendet Druckluft zur Betätigung.

Reibelemente

Dies sind Komponenten, die zwischen einem beweglichen Teil und seiner Halterung eingesetzt werden, um Reibung und Verschleiß zu minimieren und mechanische Belastungen zu reduzieren.

Typen

• Gleitlager: Bestehen aus einer festen Lagerstelle, an der die Welle reibt. Verwendete Materialien sind Kunststoff, Messing und Stahl.
• Wälzlager: Zeichnen sich durch Wälzkörper aus, die zwischen den rotierenden Oberflächen angeordnet sind. Bestehen aus Ringen, Wälzkörpern und einem Käfig.
  • Radial-Wälzlager: Nehmen hauptsächlich radiale Kräfte auf, d. h. senkrecht zur Drehachse. Die Wälzkörper sind meist Kugeln oder Nadeln.
  • Axial-Wälzlager: Unterstützen hauptsächlich axiale Kräfte, d. h. parallel zur Drehachse.
  • Schrägkugellager (Mixed): Können aufgrund der Form der Wälzkörper und der Laufbahn sowohl axiale als auch radiale Kräfte aufnehmen.

Schmierung

Die Schmierung besteht darin, eine Schicht oder einen Film aus einer Flüssigkeit als Schmiermittel zwischen zwei Oberflächen zu bringen, die sich relativ zueinander bewegen. Es gibt drei Möglichkeiten der Schmierung: durch äußeren Druck, durch Eintauchen (Xipolleig) und durch hydrodynamische Effekte.