Pohon

Pohon je obecný technický pojem, který popisuje způsob tvorby a předávání mechanického výkonu, zejména uvádění do pohybu, který definuje: * jakým způsobem je dodávána energie nutná pro práci stroje (nebo energii samotnou), * na základě jakých principů je energie přeměněna na mechanický pohyb, * jaké mohou být konkrétní realizace technických zařízení, která konají práci.

Charakteristiky možných přeměn energie

Pohony mohou na své vstupní straně mít: * nemechanické zdroje energie (např. elektromotor) * i mechanické (převodovka).

Pohony mohou podle teorie systémů: * být transformátory, obecnou kauzalitu zachovávat (převodovka mění rychlost na rychlost a moment na moment), * nebo být gyrátory, kauzalitu obracet: úsilí zdroje na tok výstupu a zároveň tok zdroje na úsilí výstupu (hydrodynamický měnič převádí rychlost ze vstupu na moment na výstupu, jako servomotor).

Pohony také mohou i měnit jednu formu mechanické energie na druhou: * posuvný pohyb na rotační (z pístu na kolo), * rotační pohyb na posuvný (z motoru přes páku s jednou volnou podporou na pérový kývavý dopravník v dolech)

Obecně jsou pohony kompletní dvojbrany: * Přenášejí energii ze zdroje na zátěž * stejně jako i reakci zátěže zpět na zdroj. Za dvojbran obecně, tedy ani za pohon, naopak nelze považovat jiná pohyblivá mechanická zařízení. +more Například soustrojí tryska-klapka: * To sice gyrátorově přeměňuje rychlost média z trysky na sílu na klapce, * klapka dokonce může svou polohou ovlivňovat průtok tryskou, tedy příkon, * rozhodně ale nejde o trvalý přenos výkonu na klapku, ** natož s reverzibilním přenosem výkonu, v generátorovém režimu. Zdaleka ne každé mechanicky pohyblivé zařízení použitelné jako senzor lze obecně nazvat pohonem a tedy moci měřit jeho výkon.

Řízení výkonu

Je běžné, že se od pohonu požaduje různý výstupní mechanický výkon, a to při stále stejném napájení, zato v různých pracovních bodech stroje. Například zvýšení vytvářeného mechanického výkonu o 20 kW jednou při 100 otáčkách za minutu, podruhé při 700 ot/min.

Řízení příkonu

Řízení výkonu pohonu lze obecně řešit buď děličem při napájení větší než potřebnou energií, nebo si brát právě jen potřebnou energii. * U děliče se nevyužitá energie musí zmařit a odvést masivním chlazením, * k řízení energie už odebírané ze zdroje je zas potřeba výkonový měnič napájení, třeba transformátor nebo hydrodynamický měnič.

Regulace do požadovaného stavu

Je třeba rozlišovat mezi regulátorem samotným, a mezi řešením, jak se nakládá s přebytečnou energií. Sám mechanismus pro změnu výkonu totiž stále nestačí, je ho potřeba nějak řídit, podle regulační odchylky skutečného stavu od požadovaného: * ručně, zkušenou obsluhou, kdy její chybný zásah může zapříčinit i zničení pohonu; * automatickým regulátorem, především zpětnovazebním.

Režimy práce pohonu

Pohon sám může, anebo nemusí, mít schopnost pracovat v několika různých režimech: * ustálený chod pod zátěží, typicky jmenovité hodnoty výkonu při napájení plným napětím/tlakem. ** rozběh, s velkým rozdílem požadovaného stavu proti stavu momentálnímu, tedy s velkým výkonovým nárokem. +more * běh naprázdno, bez zatížení, kdy je sice stroj připojen ke zdroji energie, ale protože je momentální rychlost soustavy stejná s rychlostí pohonu při daném napájení, nedochází k předávce žádného výkonu: Rovnovážný stav. Takový stav může být u některých řešení i jen teoretický, mimo snesitelné parametry, mohlo by dojít ke zničení stroje ještě před dosažením rovnováhy: např. u podbuzeného sériového ss. motoru. * Dobrzďování při překročení jmenovité nebo požadované rychlosti. Například zda je energie rekuperována zpět do zdroje, pokud je toho pohon vůbec schopen. * reverzace a tzv. brzdění protiproudem. Opět, je-li vůbec umožněna. * doběh po odpojení napájení, tedy jízda setrvačností nebo brzdění, opět je-li takové odpojení zdroje vůbec možné. ** Brzdí se pak buď jinak než pohonem, tedy dalším zařízením na stroji: brzdou bubnovou/čelisťovou, elektrodynamickou, magneticky přitaženou třecí "bačkorou" u tramvají apod. , ** nebo pohonem samotným: Přechodem pohonu do generátorového režimu, je-li toho schopen, a mařením té energie v masivním chlazení. Typicky jde o baterie rezistorů nebo třeba i o jednostranně zamčenou hydromechanickou spojku.

Zdroj energie pohonu

pohon na zemní plyn - zemní plyn * elektrický pohon - např. bateriový nebo z elektrorozvodné sítě * vodní pohon - proudem, tlakem * setrvačníkový pohon - využívá momentu setrvačnosti vysoce hmotných rotačních částí pohonu * sluneční pohon (solární pohon) - sluneční energie: světlo, teplo * alternativní pohon - jiný než spalující fosilní paliva * vodíkový pohon - spalováním kyslíku vytváří: ** buď teplo s následným mechanickým pohybem (v pístovém motoru, anebo klasicky pro ohřev plamenem), nebo ** přímo elektřinu (vodní článek) * manuální pohon * šlapací pohon * animální pohon ** zápřahem zvířat do tahu: koňský pohon, psí spřežení ** dovnitř šlapacího kola: psíci na otáčení rožněm ve starých kuchyních, koně chodící na pásu uvnitř tramvaje, dělníci ve středověkých jeřábech

Princip pohonu

animální trakce - zápřah vhodného zvířete do tahu (nejčastěji kůň nebo osel, tur domácí, pes domácí, sob polární) * parní stroj * spalovací motor * elektromotor * reaktivní motor ** chemická spalovací raketa ** iontový motor ** laserový motor * atomový pohon resp. jaderný pohon, teplem za štěpení jader atomů

Fiktivní principy pohonu

bistromatický pohon * warpový pohon * hyperpohon * impulsní pohon

Realizace pohonu

pohon čtyř kol * příčný pohon * turbína * elektromotor ** krokový motor ** lineární motor * šnekový pohon * hydraulický pohon - převodovka s plynulou změnou převodního poměru * hybridní pohon ** buď sériová kaskáda motor-generátorových přeměn (např. palivo - stálý pohyb - elektřina - proměnlivý pohyb), ** nebo možnost přepínání paralelních zdrojů/přeměn (např. +more palivo-spalování / baterie-elektromotor) * pérový pohon * lanový pohon.

Související články

Pohonné látky * Elektřina

Externí odkazy

Kategorie:Stroje