Introligator 734[02] o1.04_u

„Projekt finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Marian Nowotnik
Stosowanie maszyn i urządzeń
734[02] O1.04
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

1
Recenzenci:
mgr inż. Bogdan Kostecki
mgr inż. Przemysław Śleboda
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Joanna Nowotnik
Konsultacja:
mgr inż. Teresa Jaszczyk
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 734[02]O1.04
„Stosowanie maszyn i urządzeń”, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
introligator.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 4
2. Wymagania wstępne 6
3. Cele kształcenia 7
4. Materiał nauczania 8
4.1. Materiały przewodzące i izolacyjne 8
4.1.1. Materiał nauczania 8
4.1.2. Pytania sprawdzające 10
4.1.3. Ćwiczenia 10
4.1.4. Sprawdzian postępów 11
4.2. Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych w obwodach prądu
stałego i zmiennego, elementy obwodów elektrycznych
12
4.3. Źródła światła, oznaczenia znamionowe odbiorników,
zabezpieczenie silników przed przeciążeniem i zwarciem
20
4.4. Instalacje elektryczne, elementy elektroniczne, sterowanie
automatyczne bezpieczeństwo i higiena pracy podczas eksploatacji
urządzeń elektrycznych
26
4.5. Obciążenia elementów konstrukcyjnych, wytrzymałość
zmęczeniowa, materiały konstrukcyjne
39
4.6. Połączenia rozłączne i nierozłączne 45
4.7. Elementy podatne, połączenia rurowe i zawory 53

3
4.8. Osie, wały, łożyska, przekładnie, sprzęgła, hamulce 58
4.9. Układy hydrauliczne i pneumatyczne, mechanizmy funkcjonalne 66
5. Sprawdzian osiągnięć 70
6. Literatura 74

4
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o podstawowych zasadach
stosowania maszyn i urządzeń spotykanych w zawodzie introligator.
W poradniku znajdziesz:
– wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
– cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
– materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,
– zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,
– ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
– sprawdzian postępów,
– sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,
– literaturę uzupełniającą.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie wykonywania ćwiczeń musisz przestrzegać regulaminów, przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, obowiązujących podczas
poszczególnych rodzajów prac.

5
Schemat układu jednostek modułowych w module
734[02]O1
Podstawy zawodu
734[02]O1.01
Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy,
ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska
734[02]O1.02
Charakteryzowanie procesów poligraficznych
734[02]O1.03
Posługiwanie się dokumentacją techniczną
i technologiczną
734[02]O1.04
Stosowanie maszyn i urządzeń
734[02]O1.05
Stosowanie materiałów introligatorskich

6
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:
– stosować jednostki układu SI,
– przeliczać jednostki,
– posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu statyki, elektrotechniki i elektroniki,
– rozróżniać podstawowe wielkości elektryczne i ich jednostki,
– rozróżniać elementy obwodu elektrycznego,
– charakteryzować wymagania dotyczące bezpiecznej pracy przy urządzeniach
elektrycznych i mechanicznych,
– korzystać z różnych źródeł informacji,
– obsługiwać komputer,
– współpracować w grupie.

7
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:
− zidentyfikować materiały przewodzące i izolacyjne,
− zmierzyć podstawowe wielkości elektryczne w obwodach prądu stałego i zmiennego,
− rozróżnić na schematach elementy obwodów elektrycznych,
− porównać źródła światła pod względem poboru mocy i natężenia oświetlenia,
− odczytać parametry odbiornika elektrycznego z tabliczki znamionowej,
− rozpoznać rodzaj silnika indukcyjnego na podstawie danych z tabliczki znamionowej,
− rozpoznać gniazdka i wtyczki instalacji jednofazowej i trójfazowej,
− rozróżnić poszczególne elementy instalacji elektrycznej, sprzętu instalacyjnego,
zabezpieczeń przeciwporażeniowych,
− rozróżnić elementy elektroniczne na podstawie wyglądu i symboli graficznych,
− odczytać parametry elementów elektronicznych z katalogu,
− określić funkcje elementów elektronicznych w obwodach elektrycznych,
− dokonać analizy schematu blokowego automatycznego sterowania i automatycznej
regulacji,
− scharakteryzować obciążenia elementów konstrukcyjnych: rozciąganie i ściskanie,
ścinanie, zginanie, skręcanie oraz wytrzymałość zmęczeniową,
− rozpoznać na podstawie oznaczenia rodzaj materiału konstrukcyjnego części maszyn,
− rozpoznać i scharakteryzować połączenia rozłączne i nierozłączne stosowane
w maszynach i urządzeniach,
− wyjaśnić działanie łożysk, osi, wałów, sprzęgieł, hamulców i przekładni oraz określić ich
zastosowanie,
− wyjaśnić działanie mechanizmów funkcjonalnych: dźwigniowych, krzywkowych,
śrubowych,
− określić zastosowanie układów hydraulicznych i pneumatycznych,
− określić rolę zabezpieczeń stosowanych w maszynach i urządzeniach,
− określić zasady użytkowania oraz bieżącej konserwacji maszyn i urządzeń,
− zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej.

8
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Materiały przewodzące i izolacyjne
4.1.1. Materiał nauczania
W elektronice stosuje się wiele różnych materiałów. Ogólnie można je podzielić na trzy
grupy:
− przewodzące prąd elektryczny (przewodniki),
− nieprzewodzące prądu elektrycznego (izolatory),
− półprzewodniki (w określonych warunkach przewodzą prąd).
Przewodnik elektryczny – substancja, która dobrze przewodzi prąd elektryczny,
a przewodzenie prądu ma charakter elektronowy. Przewodniki zbudowane są z atomów,
od których łatwo odrywają się elektrony walencyjne (jeden, lub więcej), które z kolei tworzą
wewnątrz przewodnika tzw. gaz elektronowy. Elektrony te (gaz elektronowy) nie są już
związane z konkretnym jonem dodatnim i mogą się swobodnie poruszać.
Przewodniki znajdują szerokie zastosowanie do wykonywania elementów urządzeń
elektrycznych.
Do najpopularniejszych przewodników należą: grafit, stal, aluminium, miedź, srebro.
Podział i charakterystyka materiałów izolacyjnych
Izolatory izolują ładunek zgromadzony w pewnym miejscu na swej powierzchni i nie
dopuszczają do jego rozprzestrzeniania się.
Klasyfikację materiałów izolacyjnych można przeprowadzić na podstawie różnych
kryteriów.
Ze względu na stan skupienia materiały izolacyjne dzieli się na: gazowe, ciekłe, stałe.
Do gazów elektroizolacyjnych, stosowanych jako izolacja lub czynnik chłodzący,
należy w pierwszym rzędzie powietrze, a następnie azot, dwutlenek węgla, wodór, hel.
Ponadto
w technice oświetleniowej stosuje się gazy szlachetne – argon, neon, krypton i ksenon.
Gazy stosowane w elektrotechnice powinny być obojętne chemicznie i niepalne, powinny
mieć dostatecznie niską temperaturę skraplania przy dość wysokim ciśnieniu, dużą
przewodność cieplną; nie powinny zbyt łatwo rozpuszczać się w olejach i ulegać rozkładowi
pod działaniem jonizacji i wyładowań elektrycznych.
Materiały izolacyjne ciekłe: oleje mineralne, syntetyczne, roślinne
Materiały izolacyjne stałe nieorganiczne: szkła, materiały ceramiczne.
W elektrotechnice szkła stosuje się na izolatory i bańki różnego rodzaju lamp; w postaci
włókna (bezalkalicznego) służą jako wypełniacze w postaci tkaniny szklanej – jako nośnik
do materiałów złożonych.
Najlepsze własności mechaniczne wykazują ceramika cyrkonowa oraz czysty trójtlenek
glinu. Pokrycie szkliwem ceramiki krzemianowej i steatytowej może polepszyć jej własności
mechaniczne.
Poza pewnymi szczególnymi przypadkami nie obserwuje się w materiałach ceramicznych
występowania procesów starzeniowych i zmęczenia mechanicznego. Znaczną wadą
materiałów ceramicznych jest ich bardzo trudna obrabialność (szlifowanie) po procesie
wypalania końcowego.

9
Mika i materiały mikowe
Mika jest praktycznie całkowicie odporna na wpływy chemiczne; odznacza się także
znaczną odpornością na wyładowania niezupełne. W elektrotechnice stosuje się dwa gatunki
miki: muskowit i flogopit; flogopit jest bardziej elastyczny, ale słabszy mechanicznie.
Wyroby mikowe, a zwłaszcza mikanity, odznaczają się dużą wytrzymałością dielektryczną
i dużą odpornością na wyładowania. Materiały na bazie papieru mikowego zastępują obecnie
mikanity (wykonane z płatków miki) w izolacji maszyn wysokonapięciowych i aparatów.
Rozróżnia się ponadto: mikanity komutatorowe, mikanity do kształtowania oraz mikanity
grzejnikowe.
Materiały azbestowe
Surowcami do produkcji wyrobów azbestowych są odmiany: azbest serpentynitowy
chryzotylowy o długim włóknie, nadający się zwłaszcza do wyrobu taśm i tkanin, azbest
amfibolowy – termolit o włóknie krótkim, stosowany do produkcji papierów
i azbestocementów.
Obecnie materiały azbestowe są mało używane ze względu na dużą szkodliwość.
Materiały izolacyjne stałe organiczne naturalne – celulozowe
Papiery izolacyjne mają kolor naturalny żółtawy. Nie bieli się ich ze względu na
obecność chloru we wszystkich czynnikach bielących, którego pozostałości zmniejszałyby
wytrzymałość mechaniczną i własności dielektryczne. Papier izolacyjny powinien być
wykonany z celulozy świerkowej lub sosnowej, przerobionej za pomocą procesu zasadowego
i długotrwałego mielenia na chudo – taka celuloza, bowiem daje pewność dużej
wytrzymałości mechanicznej papieru, dobrą jego nasiąkliwość i dobre własności izolacyjne.
Wytrzymałość dielektryczna wyrobów celulozowych jest tym większa, im większy, jest ich
ciężar objętościowy, lepsza równomierność rozłożenia włókien (mniejsza przepuszczalność
powietrza) oraz większa czystość (mniejsza przewodność wyciągu wodnego). Szczególnej
czystości wymaga się od materiałów celulozowych przewidzianych do współpracy z olejami
syntetycznymi (chlorowanymi dwufenylami). Materiały celulozowe stosowane
w elektrotechnice dzieli się na bibułki, papiery i preszpany. Materiały te są stosowane jako
samodzielne elementy układów izolacyjnych pracujących w oleju mineralnym lub
syntetycznym bądź też są używane do wytwarzania materiałów złożonych, np. nasyconych
żywicami materiałów warstwowych, bądź jako podłoże, na które jest następnie naklejona
folia elektroizolacyjna, płatki miki itp.
Rozróżnia się: bibułkę kondensatorową, bibułkę do wyrobów mikowych, papiery
nawojowe, papier do kabli elektroenergetycznych (kablowy) i preszpan elektrotechniczny
(twardy, normalny, żłobkowy, nasiąkliwy).
Asfalty
Rozróżnia się asfalty (bitumy) naturalne kopalne oraz asfalty ponaftowe i węglowe
(paki). Ze względu na dość dobrą elastyczność stosuje się je w elektrotechnice jako składniki
zalewy mas nasycających, kitów oraz niektórych lakierów. Asfalty węglowe są używane
w ogniwach jako zalewy. Do ważniejszych wyrobów należy zaliczyć tzw. zalewy kablowe,
stanowiące kompozycje asfaltów i wosków stosowane do zalewania muf i głowic kablowych.
Woski
Terminem wosk określa się grupę złożonych substancji organicznych pochodzenia
naturalnego lub syntetycznego, których własności fizyczne (rzadziej chemiczne) są podobne
do wosku pszczelego. Są to na ogół stałe substancje nieprzezroczyste, błyszczące
o temperaturze topnienia od 50 do 100°C (rzadko wyższej), charakteryzujące się małą
lepkością.

10
Materiały izolacyjne stałe syntetyczne
Istnieją trzy podstawowe procesy prowadzące do powstawania związków
wielkocząsteczkowych, są to : polimeryzacja, polikondensacja, poliaddycja.
W grupie termoplastów wyróżnia się: polietylen, polipropylen, polistylen, poliamidy,
poliwęglany.
Duroplasty to tworzywa związków wielocząsteczkowych, które pod wpływem
podwyższonej temperatury i utwardzaczy podlegają nieodwracalnym zmianom. Duroplasty
stosuje się jako lakiery, kleje, żywice, przy produkcji kształtek, taśm i tkanin nasyconych.
Elastomery (kauczuki i gumy) powstają w wyniku procesu wulkanizacyjnego.
Gumy stosuje się do produkcji kabli i przewodów oraz do wyrobu przeciwporażeniowego
sprzętu ochronnego, a także uszczelek wielu urządzeń elektrycznych.
Kauczuki są produktami pochodzenia naturalnego lub syntetycznego.
Gazy elektroizolacyjne stosowane są jako czynnik chłodzący lub gaszący łuk
elektryczny. Wodór stosowany jest do chłodzenia dużych maszyn, a azot w kablach
wysokiego napięcia.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jak można podzielić materiały stosowane w elektrotechnice?
2. Jakimi właściwościami cechują się materiały przewodzące?
3. Jakie rozróżniasz materiały przewodzące?
4. Jak można podzielić materiały izolacyjne?
5. Jakimi właściwościami cechują się poszczególne materiały izolacyjne?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj własności i zastosowanie materiałów przewodzących prąd.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać informacje, które będą pomocne przy wykonywaniu ćwiczenia,
2) scharakteryzować własności i zastosowanie poznanych materiałów przewodzących,
3) dokonać podziału na materiały metalowe i niemetalowe,
4) przedstawić wykonanie ćwiczenia w formie opisowej.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− papier A4,
− przybory do pisania,
− próbki materiałów przewodzących,
− plansze tematyczne,
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.

11
Ćwiczenie 2
Scharakteryzuj własności i zastosowanie materiałów izolacyjnych.
2) scharakteryzować własności i zastosowanie poszczególnych materiałów izolacyjnych,
3) dokonać podziału materiałów nieorganicznych,
− papier A4,
− przybory do pisania,
Ćwiczenie 3
Scharakteryzuj własności i zastosowanie materiałów izolacyjnych stałych organicznych
naturalnych i syntetycznych.
2) scharakteryzować własności materiałów izolacyjnych stałych organicznych i naturalnych,
3) dokonać podziału materiałów,
4) wykonać ćwiczenie w formie opisowej i rysunkowej.
− papier A4,
− przybory do pisania i rysowania,
− elementy wykonane z materiałów stałych organicznych i naturalnych,
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) dokonać podziału materiałów stosowanych w elektrotechnice? ¨ ¨
2) przedstawić własności materiałów przewodzących? ¨ ¨
3) określić rodzaje materiałów przewodzących? ¨ ¨
4) dokonać podziału materiałów izolacyjnych? ¨ ¨
5) przedstawić własności materiałów izolacyjnych? ¨ ¨

12
4.2. Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych
w obwodach prądu stałego i zmiennego, elementy obwodów
elektrycznych
Podstawowe wielkości elektryczne
Skutki wywołane przepływem prądu elektrycznego zależą od intensywności
przemieszczania się ładunków elektrycznych, czyli od natężenia prądu elektrycznego.
Wielkość ta odpowiada ilości ładunków elektrycznych przepływających w danym miejscu
przewodnika w jednostce czasu. Jednostką miary natężenia prądu elektrycznego w układzie
SI jest amper [A], odpowiadający przepływowi ładunku 1 kulomba [C] w ciągu 1 sekundy.
Prąd elektryczny przepływając, wykonuje pracę zużywając energie elektryczną. Energia
wyrażana jest w watosekundach [Ws] lub kilowatogodzinach [kWh] Energia zużywana
w jednostce czasu wyznacza moc elektryczną, wyraża się ją w watach [W] lub jednostkach
większych [kW]
Moc określa zdolność urządzenia do wykonania zadania. Znając moc urządzenia
elektrycznego i czas jego użytkowania, po przemnożeniu obu wielkości, wyznacza się zużycie
energii elektrycznej np. grzejnik o mocy 2 kW włączony przez 3 godziny (3 h) zużywa
energię elektryczną 2 kW·3 h = 6 kWh.
Kolejną wielkością elektryczną jest napięcie. Odpowiada ono energii zużywanej
na przeniesienie jednostkowego ładunku elektrycznego, w tym przypadku elektronu z jednego
miejsca do drugiego. Aby nie zastanawiać się, z którego miejsca do którego wprowadzono
pojęcie potencjału elektrycznego. Jest to napięcie w danym miejscu względem ziemi przy
czym założono, że ziemia ma zawsze potencjał równy zeru. Napięcie między określonymi
punktami odpowiada więc różnicy potencjałów w tych punktach. Napięcie i potencjał wyraża
się w [V] lub jednostkach tysiąc razy większych, czyli kilowoltach [kV]
Większość domowych urządzeń elektrycznych pracuje przy napięciu 230 V, duże silniki
elektryczne pracują przy napięciu 400 V. Przenośne aparaty elektryczne, latarki, wkrętaki
na ogół o napięciu 1,5 V do 1,6 V.
Między wielkościami występują zależności:
W = P·t
P = U·I
gdzie:
W – energia elektryczna [Ws],
P – moc [W],
U – napięcie [V],
I – natężenie prądu [A],
t – czas [s]
Mnożąc napięcie (w woltach) przez natężenie prądu (w amperach), uzyskuje się moc
(w watach). Dzieląc moc (w watach) przez napięcie (w woltach), uzyskuje się wyniku wartość
natężenia prądu (w amperach), np. żarówka o mocy 75 W ma napięcie 230 V i pobiera prąd
o natężeniu 75 W : 230 V = 0,33 A.
Rodzaje prądu elektrycznego
Prądy elektryczne różnią się w zależności od tego, jak zmienia się w czasie ich natężenie.
Można przedstawić to wykreślnie (rys. 1), odkładając na osi pionowej wartość natężenia
prądu, a na osi poziomej czas.

13
Prąd może płynąć przez dany przekrój przewodnika w dwóch kierunkach, na wykresie
zaznacza się to, odkładając wartość natężenia w górę lub w dół od poziomej osi, czyli jako
wartość dodatnią lub ujemną. Przyjęto, że dodatni kierunek prądu to ten, który jest przeciwny
do kierunku przepływu elektronów, ponieważ mają one ładunek elektryczny ujemny. Wykres
czasowy prądu na rys. 1 odczytuje się następująco: w chwili uznanej za początkową (t = 0 s)
prąd nie płynie, po upływie czasu t = 0,01 s = 10 ms osiąga on natężenie prądu 2 A,
a wcześniej (przed 20 milisekundami) w chwili t = - 10 ms miał wartość 3 A i płynął
w kierunku przeciwnym.
Rys. 1. Przykładowy przebieg zmian natężenia prądu elektrycznego (przedstawiony w różny sposób) [3, s. 13]
Na rysunku 2 pokazano cztery przykładowe wykresy zmian natężenia prądu w funkcji czasu.
Rys. 2. Przykłady przebiegów prądu: a) stałego, b) wyprostowanego, c) zmiennego,
d) sinusoidalnego zmiennego [3, s. 14]
W pierwszym przypadku natężenie prądu nie zmienia się z upływem czasu; mówi się
wtedy, że jest to prąd stały.
W drugim przypadku natężenie prądu zmienia się w czasie, ale prąd nie zmienia kierunku
– jest to prąd jednokierunkowy. Jeśli występuje zmiana kierunku przepływu prądu prąd
nazywa się zmiennym – w pewnych przedziałach czasu prąd płynie w jednym kierunku,
a w innych – prąd płynie w przeciwnym kierunku.
W ostatnim przypadku przedstawiono szczególny przebieg prądu zmiennego, czyli prąd
sinusoidalnie zmienny. Jest on powszechnie stosowany i nazywa się zwykle prądem
sinusoidalnym. Jak wynika z rysunku 2d, prąd zaczyna płynąć w jednym kierunku i jego
natężenie stopniowo wzrasta do wartości maksymalnej, następnie natężenie prądu maleje,
aż prąd przestaje płynąć, po czym zaczyna znów płynąć, lecz w przeciwnym kierunku, a jego
natężenie wzrasta do takiej samej wartości jak poprzednio (choć o przeciwnym znaku)
i z kolei maleje, aż do wartości zerowej, po czym cykl się powtarza. Opisane zmiany
powtarzają się w taki sam sposób w przedziałach czasu, nazywanych okresem, oznaczanych
symbolem [T]
Prądy sinusoidalnie zmienne mają najczęściej okres zmian równy 1/50 s. Zmieniają one
zatem kierunek przepływu 100 razy w ciągu sekundy. Często zamiast okresu zmian stosuje
się wielkość odwrotną, zwaną częstotliwością ƒ = 1/T. Jej jednostką jest herc [Hz]
Na przykład prąd o okresie T = 1/50 s ma częstotliwość ƒ = 50 Hz.

14
Zalety prądu sinusoidalnie zmiennego powodują, że jest on powszechnie stosowany
do zasilania takich odbiorników, jak: lampy, silniki i grzejniki elektryczne. Prąd stały lub
wyprostowany jest wykorzystywany w aparatach i przenośnych urządzeniach elektrycznych,
na przykład w odbiornikach radiowych i telewizyjnych, lampach, golarkach, a także
w samochodach i galwanotechnice.
Obwody elektryczne
Obwód elektryczny jest połączeniem źródła energii elektrycznej z odbiornikiem za
pomocą przewodów łączących, które umożliwiają przepływ prądu elektrycznego (rys. 3).
Rys. 3. Prosty obwód elektryczny: Z – źródło napięcia, 0 – odbiornik
z zaznaczonym zwarciem [3, s. 36]
Źródłem energii jest urządzenie, które wytwarza siłę elektromotoryczną kosztem innej
formy energii, na przykład mechanicznej, cieplnej lub chemicznej. Potocznie za źródło prądu
uznaje się zaciski, między którymi występuje napięcie elektryczne.
Odbiornikiem elektrycznym jest urządzenie, w którym zachodzi przemiana energii
elektrycznej w inną formę energii, na przykład w ciepło (w grzejniku), energie mechaniczną
(w silniku), energię promienistą (w lampie) lub w inną formę energii elektrycznej
(w prostownikach).
Obwód elektryczny może zawierać kilka źródeł napięcia i wiele odbiorników. Elementy
te mogą być łączone ze sobą w dwojaki sposób: szeregowo lub równolegle.
W połączeniu szeregowym prąd o tej samej wartości przepływa kolejno przez wszystkie
odbiorniki (rys. 4).
Rys. 4. Połączenie szeregowe źródeł i odbiorników (dwa równorzędne sposoby [3, s. 37]
Przy połączeniu szeregowym napięcie zespołu źródeł (np. baterii ogniw galwanicznych)
dodaje się. Napięcie zasilania rozdziela się na odbiorniki zależne od ich mocy. Im większa
moc odbiornika, tym wyższe napięcie (U = P/I) występuje na nim.
Przy połączeniu równoległym wszystkie odbiorniki pracują przy tym samym napięciu.
Często ogniwa galwaniczne łączy się szeregowo dla uzyskania wyższego napięcia zasilania
oraz niektóre odbiorniki (np. lampki choinkowe) dla obniżenia ich napięcia pracy
i uproszczenia konstrukcji (rys. 5).

15
Rys. 5. Połączenie równoległe źródeł i odbiorników (dwa równorzędne sposoby) [3, s. 38]
W praktyce korzysta się często z połączenia równoległego z dwóch powodów:
− umożliwia ono włączanie i wyłączanie poszczególnych źródeł prądu i odbiorników bez
naruszania warunków pracy pozostałych,
− pozwala na produkowanie odbiorników na kilka znormalizowanych napięć, co upraszcza
ich konstruowanie, ułatwia wykorzystanie, produkcję i naprawę.
Możliwe jest połączenie szeregowo-równoległe, na przykład akumulatorów
dla uzyskania wyższego napięcia zasilania i poboru większego prądu (rys. 6).
Rys. 6. Połączenie szeregowo – równoległe ogniw galwanicznych [3, s. 38]
Urządzenia przenośne energię pobierają z baterii, natomiast aparaty z których korzysta
się w stałym miejscu, bywają zasilane z akumulatorów, ale najczęściej przyłączane
są do odbiorczych instalacji elektrycznych prądu przemiennego za pośrednictwem zasilaczy.
Zasilacze przetwarzają prąd przemienny na wyprostowany.
Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych
Natężenie prądu mierzy się amperomierzem, który należy włączyć szeregowo
w obwodzie elektrycznym (rys. 7a). Napięcie mierzy się woltomierzem, który należy włączyć
równolegle w obwodzie elektrycznym (rys. 7b).
Rys. 7. Pomiary: a) prądu – 1) amperomierzem, 2) amperomierzem z bocznikiem, b) napięcia, R – rezystancja
odbiornika, RB – rezystancja bocznika, Rd – rezystancja posobnika, RA – rezystancja wewnętrzna
amperomierza [8, s. 14]
W obwodach prądu stałego prawo Ohma ma postać:
I =
R
U

16
Prąd w obwodzie jest wprost proporcjonalny do przyłożonego napięcia, a odwrotnie
proporcjonalny do rezystancji obwodu.
U = I·R,
R =
I
U
gdzie:
R – rezystancja
Jednostka rezystancji R jest Om [Ω]
1 Ω =
A
V
1
1
Z zależności U = I·R można obliczyć napięcie, natomiast ze wzoru R =
I
U
rezystancję,
przy danych dwóch pozostałych wielkościach.
Przy przyłączaniu odbiorników i przyrządów pomiarowych prądu stałego do źródła
napięcia, należy pamiętać, że przyrządy pomiarowe działają poprawnie przy określonym
kierunku przepływu prądu, dlatego mają oznaczoną biegunowość. Obowiązuje zasada
łączenia ze sobą jednoimiennych biegunów źródła i odbiornika (tj. plus z plusem, minus
z minusem) z wyjątkiem grzejników i żarówek.
Zależność mocy i energii podano na początku rozdziału.
W obwodach prądu przemiennego zależność wartości prądu od napięcia jest bardziej
złożona niż przy prądzie stałym. Na zależność tę mają wpływ oprócz rezystancji R, także
indukcyjność L i pojemność C. Przebieg wartości maksymalnych prądu i napięcia zależy też
od przesunięcia fazowego przebiegu prądu względem napięcia (przesunięcie fazowe φ (fi)).
W obwodzie prądu przemiennego, podobnie jak w obwodzie prądu stałego, rezystancja R
powoduje przemianę energii elektrycznej w ciepło. Rezystancja nie zależy od wartości prądu,
zmiany prądu występują wraz ze zmianą napięcia zasilającego. Indukcyjność i pojemność
mają małe znaczenie w stosunku do rezystancji (np. w odbiorniku grzejnym). Dlatego prawo
Ohma będzie miało postać:
I =
R
U
, przy φ = 0
przy czym I i U są wartością skuteczną odpowiednio prądu i napięcia.
Moc prądu przemiennego jednofazowego
Moc prądu przemiennego jednofazowego wyrażają zależności:
Moc czynna P = U·I·cosφ [W]
Moc bierna Q = U·I·sinφ [Var] Var
Moc pozorna S = U·I [VA] Woltamper
gdzie:
U – wartość skuteczna napięcia,
I – wartość skuteczna prądu,
φ – kąt przesunięcia fazowego między prądem i napięciem,
cos φ – współczynnik mocy.
Urządzenia, które pobierają energię przy cos φ< 1, nie w pełni wykorzystują energię.
Wpływa to na zwiększony koszt dostawy energii. Pobór energi biernej jest mierzony
specjalnymi licznikami.
Między mocą czynną P, bierną Q, a mocą pozorną S występuje zależność:
S2
= P2
+ Q2
22
QSP −=
Prąd przemienny trójfazowy
W układzie trójfazowym zachodzą następujace zależności (rys. 8, 9):

17
Rys. 8. Połączenie odbiorników trójfazowych w gwiazdę [8, s. 32]
⋅= 3U Uo I = Io
Rys. 9. Połączenie odbiorników trójfazowych w trójkąt [8, s. 32]
U = Uo I = ⋅3 Io
gdzie:
U – napięcie międzyprzewodowe (międzyfazowe),
Uo – napięcie fazowe,
I – prąd przewodowy,
Io – prąd fazowy.
Moc prądu trójfazowego oblicza się:
moc czynna P = 3·Uo·Io·cos φ = ⋅3 U·I·cos φ
moc bierna Q = 3·Uo·Io·sin φ = ⋅3 U·I·sin φ
moc pozorna S = 3·Uf·If = ⋅3 U·I
zależność między mocą czynną, bierną i pozorną przedstawia wzór:
22
QPS +=
Podobnie energia czynna odbiornika w układzie trójfazowym w czasie t ma postać:
W = ⋅3 U·I·cos φ·t
Energia bierna:
Wb = 3 ·U·I·sin φ·t
1. Jakie rozróżniasz podstawowe wielkości elektryczne?
2. Jakie są podstawowe wielkości napięć elektrycznych?
3. Jakie znasz rodzaje prądu elektrycznego?

18
4. Ile razy zmienia kierunek przepływowy w ciągu sekundy prądu o częstotliwości 50 Hz?
5. W jakich urządzeniach ma zastosowanie prąd stały?
6. Z jakich elementów składa się najprostszy obwód elektryczny?
7. Jakie połączenia mogą występować w urządzeniach elektrycznych?
8. Jak brzmi prawo Ohma?
9. W jakich jednostkach podawane są wielkości U, I, R, W, P?
10. Jakie są rodzaje mocy prądu przemiennego?
11. Jakie są rodzaje połączeń odbiorników trójfazowych?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj wielkości elektryczne U, I, R, P, W oraz sposoby wykonywania
pomiarów.
2) scharakteryzować poszczególne wartości,
3) określić jednostki, w jakich są podawane,
4) określić sposoby dokonywania pomiarów,
− papier A4, przybory do pisania,
− indeks podstawowych pojęć i wielkości elektrycznych,
Ćwiczenie 2
Określ prąd jaki pobiera silnik o mocy 4 kW podłączony w układzie trójfazowym –
trójkąt.
2) dobrać odpowiedni wzór,
3) wykonać obliczenia,

19
Ćwiczenie 3
Narysuj obwody elektryczne połączenia szeregowego, równoległego, opisując
poszczególne elementy obwodów.
2) narysować schematy obwodów,
3) opisać poszczególne elementy obwodów,
4) przedstawić wykonanie ćwiczenia w formie opisowej i schematycznej.
− papier A4, przybory do pisania i rysowania,
− rysunki, plansze przedstawiające typowe obwody elektryczne,
Czy potrafisz?
Tak Nie
1) określić podstawowe wielkości elektryczne? ¨ ¨
2) przedstawić wielkości napięć elektrycznych stosowane w kraju? ¨ ¨
3) przedstawić rodzaje prądu elektrycznego? ¨ ¨
4) określić wielkość zmian kierunku przepływu prądu o częstotliwości 50 Hz? ¨ ¨
5) wskazać urządzenia, w których ma zastosowanie prąd stały? ¨ ¨
6) narysować najprostszy obwód elektryczny? ¨ ¨
7) przedstawić schematy połączeń elektrycznych? ¨ ¨
8) podać definicję prawa Ohma? ¨ ¨
9) podać jednostki w których podaje się U, I, R, W, P? ¨ ¨
10) scharakteryzować rodzaje połączeń elektrycznych trójfazowych? ¨ ¨

20
4.3. Źródła światła, oznaczenia znamionowe odbiorników,
zabezpieczenie silników przed przeciążeniem i zwarciem
Moc i natężenie oświetlenia
Promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali 380÷780 nm jest odbierane przez
oko ludzkie i wywołuje wrażenie świetlne; jest to promieniowanie widzialne. Emitują
je ciała w stanie stałym, ciekłym lub gazowym, których atomy zostały wzbudzone w wyniku:
− ogrzania (żarnik żarówki, płomień lampy, płomień zapałki, rozżarzony metal),
− elektrycznego wyładowania w gazie (wyładowania w sodówce, neonówce),
− pochłaniania innego promieniowania o większej energii (luminofor w świetlówce).
Energia wypromieniowana przez źródło światła w jednostce czasu, oceniona według
wywołanego wrażenia wzrokowego nazywa się strumieniem świetlnym. Jednostką strumienia
świetlnego jest lumen (lm). Stosunek emitowanego przez źródło światła strumienia
świetlnego do pobranej mocy elektrycznej, czyli skuteczność świetlna, świadczy o sprawności
przemiany energii elektrycznej w energię promieniowania widzialnego. Źródła o większej
skuteczności świetlnej, nazywa się lampami energooszczędnymi. Stosunek strumienia
świetlnego padającego na daną płaszczyznę do jej pola powierzchni nazywa się natężeniem
oświetlenia. Jest to wielkość pozwalająca ocenić jakość oświetlenia. Natężenie oświetlenia
mierzy się w luksach (lx).
1 lx = 2
m1
lm1
Aby określić średnie natężenie oświetlenia na określoną powierzchnię, należy znać
całkowity strumień świetlny źródła światła np. żarówki o mocy 100W. Strumień świetlny
jednej żarówki o mocy 100 W wynosi 1300 lm, np. na powierzchnię 3 m2
skierowany jest
strumień świetlny dwóch takich żarówek. Zakładamy, że nie występują straty strumienia
świetlnego, średnie natężenie oświetlenia wynosić będzie:
S
E
Φ
= , 865
3
13002
=
⋅
=E lx
gdzie:
Ø – strumień światła,
S – powierzchnia,
[lx] – jednostka oświetlenia.
Natężenie oświetlenia wynosi 1 lx, jeżeli na powierzchnię 1 m2
pada prostopadle
strumień światła 1 lm.
Wymagania dotyczące natężenia oświetlenia zależą od charakteru pracy wzrokowej oraz
względów ekonomicznych.
Oświetlenie nawet rzędu kilku tysięcy luksów nie jest szkodliwe dla wzroku. Dzień słoneczny
latem osiąga 50000÷100000 lx. Mogą szkodzić lampy umieszczone w polu widzenia,
odblaski na błyszczących powierzchniach, ostre cienie, nierównomierne oświetlenie,
a nie – duże natężenie oświetlenia. Pomiarów natężenia oświetlenia dokonuje się za pomocą
luksomierza.
Podstawowymi wielkościami charakteryzującymi elektryczne źródła światła są: strumień
świetlny, światłość, luminancja, barwa światła, napięcie elektryczne, moc elektryczna,
skuteczność świetlna oraz trwałość.

21
Strumień świetlny Ø charakteryzuje ilość energii promienistej (światła) wysyłanej przez
źródło. Określa się go jako moc promieniowania widzialnego (ilość energii w jednostce
czasu) ocenianą w sposób subiektywny przez oko ludzkie.
Jednostką strumienia świetlnego jest lumen [lm]
Światłość I charakteryzuje gęstość przestrzenną promieniowania świetlnego
w określonym kierunku. Określa się ją jako iloraz strumienia świetlnego Ø wysyłanego przez
punktowe źródło światła i kąta przestrzennego ω stożka, jaki tworzy strumień świetlny
w danym kierunku.
I =
ω
Φ
Jednostką światłości jest kandela (cd).
Światłość wynosi 1 cd, jeżeli w kącie przestrzennym równym 1 sr (sterodianowi) źródło
światła wysyła strumień 1 lm.
Luminację L (jaskrawość) w danym punkcie powierzchni święcącej określa iloraz
światłości I i powierzchni S źródła, prostopadłej do rozpatrywanego kierunku.
L =
S
I
Jednostką luminacji jest kandela na metr kwadratowy [cd/m2
] Duża luminacja źródła
światła wywołuje męczące, oślepiające wrażenie, tzw. olśnienie.
Napięcie i moc to podstawowe parametry elektryczne źródła światła jako odbiornika
energii elektrycznej. Są one niezbędne do zaprojektowania instalacji zasilającej źródło
światła.
Najczęściej spotykane elektryczne źródła światła można podzielić na:
− lampy żarowe – żarówki,
− lampy fluorescencyjne – świetlówki,
− lampy wyładowcze – rtęciowe (rtęciówki), sodowe, neonowe, ksenonowe.
Oznaczenia znamionowe odbiorników energii elektrycznej
Każdy odbiornik elektryczny posiada tabliczkę znamionową, która zawiera podstawowe
informacje, np. silnik elektryczny:
− znamionowe parametry elektryczne silnika (prąd, napięcie, częstotliwość, współczynnik
mocy),
− informacje uzupełniające (typ silnika, stopień ochrony IP obudowy, nazwa producenta,
rok produkcji, numer fabryczny, największa temperatura pracy, układy połączeń uzwojeń
stojana)
Tabliczkę znamionową silnika przedstawiono na rys. 10.
Rys. 10. Tabliczka znamionowa silnika elektrycznego [2, s. 35]
Znajomość zawartych informacji na tabliczce jest niezbędna do prawidłowego doboru
i eksploatacji silnika.
Ponadto silnik powinien posiadać tabliczkę zaciskową, która zawiera zaciski
przyłączeniowe, aby prawidłowo połączyć obwody elektryczne silnika z instalacją zasilającą.

22
Odpowiednie i wzajemne ułożenie poszczególnych zacisków, jak pokazano na rys. 11,
pozwala połączyć uzwojenie stojana w gwiazdę lub trójkąt.
Rys. 11. Połączenie uzwojenia stojana na tabliczce zaciskowej: a) w gwiazdę, b) w trójkąt [2, s. 35]
Napięcie fazowe silnika trójfazowego z uzwojeniami powinno być dostosowane
do napięcia międzyfazowego przełącznikami sieci zasilającej. Silnik o napięciu 230/400 V
może być przyłączony do sieci o napięciu 230/400 V tylko wtedy, kiedy jego uzwojenia
są połączone w gwiazdę. Jeżeli uzwojenia są przełączane z gwiazdy w trójkąt, to aby zasilać
go z sieci 230/400 V powinien on mieć napięcie znamionowe o wartościach 400/690 V, (400
V trójkąt, 690 – gwiazda).
Na tabliczce znamionowej powinny być zawarte informacje:
− nazwa wytwórcy,
− numer normy, według której maszyna elektryczna została wykonana,
− typ maszyny (oznaczenie wytwórcy),
− numer fabryczny maszyny,
− rok produkcji (wykonania maszyny),
− rodzaj prądu (stały, przemienny),
− rodzaj maszyny (prądnica, silnik, transformator),
− klasa ciepłoodporności izolacji (np. A),
− moc znamionowa,
− symbol rodzaju pracy znamionowej (np. S1, C),
− prędkość wirowania znamionowa,
− stopień ochrony obudowy (np. IP 44),
− wartość napięcia lub napięć znamionowych,
− wartość prądu lub prądów znamionowych.
Zabezpieczenie silników elektrycznych przed przeciążeniem i zwarciem
Silniki o napięciu znamionowym do 1000 V należy wyposażyć w następujące
zabezpieczenia:
− zwarciowe, od skutków zwarć w uzwojeniach i doprowadzeniach,
− przeciążeniowe, od skutków przeciążeń prądowych powodujących przekroczenia
dopuszczalnych temperatur,
− zanikowe, od szkodliwych skutków powrotu napięcia po znacznym jego obniżeniu lub
zaniku.
Zabezpieczenia zwarciowe powinny być takie, aby spowodowały natychmiastowe
odłączenie maszyny od sieci w każdym przypadku wystąpienia zwarcia w silniku.

23
Najprostszym takim urządzeniem jest bezpiecznik topikowy. W układach trójfazowych
należy stosować zabezpieczenie zwarciowe w trzech fazach.
Przy zastosowaniu wyłącznika z przekaźnikiem przeciążeniowo-zwarciowym, należy
pamiętać, że wyłącznik musi mieć zdolność wyłączania prądu zwarciowego.
Prąd zabezpieczania należy tak dobierać, aby był możliwie najbliższy prądowi
znamionowemu silnika, a jednocześnie na tyle duży, aby zabezpieczenie nie reagowało
w czasie jego rozruchu. Dla wyzwalaczy elektromagnesowych działających bezzwłocznie,
prąd nastawczy powinien spełniać warunek:
Iwe ≥ 1,2 Ir max
Zabezpieczenia przeciążeniowe
Celem tego zabezpieczenia jest zasygnalizowanie obsłudze bądź wyłączenie chronionego
silnika z sieci wówczas, gdy wartość prądu obciążenia przekroczy więcej niż
10% wartości prądu znamionowego silnika. W stycznikach elementy bimetalowe pełnią
funkcję zabezpieczenia przeciążeniowego. W obwodach wysokiego napięcia przeciążenie
wykrywają tzw. przekaźniki; bardzo często stosowane są do wykrywania zwarć.
Zabezpieczenia zanikowe
Zabezpieczenia zanikowe chronią silnik przed szkodliwymi skutkami powrotu napięcia
po znacznym jego obniżeniu lub zaniku. Zabezpieczenia zanikowe są konieczne wówczas,
gdy silnik niespodziewanie uruchamiając się po powrocie napięcia, napędza urządzenia, które
mogą być zagrożeniem życia ludzi lub przyczyny strat w procesach technologicznych.
Zabezpieczenia takie stanowi cewka zapadkowa w wyłącznikach zapadkowych lub cewka
sterująca w łącznikach styczniowych.
1. Jakie promieniowanie wywołuje efekt świetlny?
2. Co to jest strumień świetlny?
3. W jaki sposób określa się średnie natężenie oświetlenia?
4. Czy duże natężenie oświetlenia jest szkodliwe dla naszego wzroku?
5. Jakie rozróżniamy podstawowe wielkości charakteryzujące źródło światła?
6. Jakie są najczęściej stosowane elektryczne źródła światła?
7. Jakie informacje zawiera tabliczka znamionowa odbiorników energii elektrycznej?
8. Czym się różni tabliczka znamionowa silnika od tabliczki zaciskowej?
9. Jakie rozróżniamy zabezpieczenia silników elektrycznych?
10. W jakim celu stosujemy zabezpieczenie zwarciowe?
11. Czym się charakteryzują zabezpieczenia przeciążeniowe?
12. Przed jakimi skutkami chronią silnik zabezpieczenia zanikowe?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przedstaw podstawowe wielkości charakteryzujące źródła światła.

24
2) scharakteryzować wielkości charakteryzujące źródła światła,
3) podać jednostki, które oceniają jakość oświetlenia,
− indeks podstawowych pojęć i wielkości odnoszących się do źródeł światła,
Ćwiczenie 2
Określ średnie natężenie oświetlenia na powierzchni 4 m2
.
2) dobrać odpowiedni wzór,
3) dokonać obliczeń,
− indeks podstawowych pojęć i wielkości charakteryzujących źródła światła,
Ćwiczenie 3
Scharakteryzować oznaczenia znamionowe odbiorników elektrycznych oraz podać co
zawiera tabliczka silnika.
2) wymienić informacje przedstawione na tabliczkach znamionowych urządzeń
elektrycznych,
3) przedstawić co zawiera tabliczka silnika elektrycznego,
− tabliczki znamionowe wybranych urządzeń elektrycznych,
− tabliczka zaciskowa silnika elektrycznego,
Ćwiczenie 4
Scharakteryzuj zabezpieczenia silników elektrycznych przed przeciążeniem i zwarciem.

25
2) przedstawić sposoby zabezpieczania silnika przed zwarciem,
3) przedstawić sposoby zabezpieczania silnika przed przeciążeniem,
− elementy zabezpieczające silniki przed zwarciem i przeciążeniem
− plansze tematyczne, schematy przedstawiające sposoby zabezpieczania silników,
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić rodzaje promieniowania wywołujące efekty świetlne? ¨ ¨
2) podać definicje strumienia świetlnego? ¨ ¨
3) określić natężenie oświetlenia? ¨ ¨
4) udowodnić, że duże natężenie oświetlenia nie jest szkodliwe? ¨ ¨
5) zdefiniować i podać podstawowe wielkości charakteryzujące źródła
światła? ¨ ¨
6) przedstawić stosowane w oświetleniu elektryczne źródła światła? ¨ ¨
7) odczytać informacje podane na tabliczce znamionowej urządzenia
elektrycznego? ¨ ¨
8) wskazać różnicę pomiędzy tabliczką znamionową a tabliczką zaciskową
silnika? ¨ ¨
9) rozróżnić zabezpieczenia elektryczne silników elektrycznych? ¨ ¨
10) określić cel stosowania zabezpieczeń zwarciowych? ¨ ¨
11) określić cel stosowania zabezpieczeń przeciążeniowych? ¨ ¨
12) przedstawić, przed jakimi skutkami chronią zabezpieczenia zanikowe? ¨ ¨

26
4.4. Instalacje elektryczne, elementy elektroniczne, sterowanie
automatyczne bezpieczeństwo i higiena pracy podczas
eksploatacji urządzeń elektrycznych
W skład instalacji elektrycznej wchodzą elementy składowe:
− przewody i kable,
− elektrotechniczny sprzęt instalacyjny (puszki, łączniki, gniazda, itp.),
− przyłącza, rozdzielnice, tablice bezpiecznikowe,
− urządzenia automatyki i sterowania.
Przewody elektroenergetyczne służą do przewodzenia prądu elektrycznego w liniach
elektroenergetycznych, instalacjach elektrycznych i telefonicznych oraz innych stanowiących
połączenie odpowiednich źródeł zasilania z odbiornikami energii elektrycznej, urządzeniami
technicznymi, przyrządami pomiarowymi, sygnalizacyjnymi i innymi.
Zasadniczą częścią przewodu jest żyła wykonana z miedzi miękkiej (wyżarzonej) lub
z aluminium półtwardego. Znamionowe przekroje poprzeczne żył przewodów wynoszą
od 0,20 do 500 mm2
. Dzięki temu jest możliwy dobór przewodu najbardziej właściwego
do spodziewanego obciążenia prądowego.
Żyły przewodów mogą być wykonane jako jedno- lub wielodrutowe (linki). Linki mogą
być zwykłe, skręcone z kilku pojedynczych drutów oraz giętkie powstałe przez skręcenie
wielu drutów o bardzo małej średnicy.
Przewody wytwarza się jako gołe (nieizolowane) lub izolowane, przy czym stosuje się
izolacje różnych rodzajów o bardzo różnych właściwościach dotyczących rezystywności,
giętkości, odporności na temperaturę, wodę, oleje, promieniowanie ultrafioletowe i inne
narażenia.
Każdy typ przewodu jest oznaczony symbolem literowym zawierającym informację
o konstrukcji przewodu i zastosowaniu, np.: konstrukcja żyły D – jednożyłowa, L –
wielożyłowa, A – aluminiowa (rodzaj izolacji G – guma, XS – polietylen).
Kablami nazywa się wyroby składające się z jednej lub większej liczby żył izolowanych,
zaopatrzonych w szczelną powłokę zewnętrzną, chroniącą izolacje żył przed wilgocią,
wpływami chemicznymi i dowolnymi innymi oddziaływaniami środowiskowymi.
Kable mogą być układane w ziemi, na zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń, w kanałach
kablowych, na konstrukcjach itp.
Kable przeznaczone do układania w warunkach występowania narażeń mechanicznych,
przede wszystkim sił rozciągających, mają zewnętrzny pancerz wykonany z taśm stalowych
lub drutów stalowych.
Kable podobnie jak przewody są oznaczone symbolami literowymi zawierającymi
informacje o konstrukcji kabla oraz o zastosowanych materiałach izolacyjnych i innych,
np. AK – kabel z żyłami aluminiowymi, N – materiał o zwiększonej odporności
na rozprzestrzenianie się promienia, Ft – kabel opancerzony taśmami stalowymi, Fp –
płaskimi drutami stalowymi, Fo – okrągłymi drutami stalowymi.
Elektrotechniczny sprzęt instalacyjny (puszki, łączniki, gniazda, itp.)
Osprzęt instalacyjny służy do łączenia i ochrony przewodów wśród których można
wymienić: rury instalacyjne, rury termokurczliwe, listwy, tulejki, fajki, kątowniki, trójniki,
puszki i gniazda odgałęźne, izolatory, szafy kablowe, kołki, uchwyty, zaciski prądowe oraz
inny sprzęt do mocowania i łączenia przewodów.

27
Wybór osprzętu zależy od sposobu układania przewodów lub kabli. Bardzo często
w instalacjach elektrycznych mają zastosowanie łączniki manewrowe, które służą
do załączania i wyłączania obwodów. Łączniki instalacyjne są przystosowane do mocowania
w ścianach, w puszkach instalacyjnych. Puszkę instalacyjną i łącznik instalacyjny z napędem
klawiszowym przedstawiono na rys. 12
Rys. 12. Łącznik instalacyjny do montowania pod tynkiem: a) łącznik, b) puszka
z materiału izolacyjnego [2, s. 53]
Rozłączniki izolacyjne przeznaczone są do łączenia przewodów zasilających odbiorniki
większej mocy. Na rys. 13 przedstawiono rozłączniki o budowie modułowej, przystosowanej
do montowania zatrzaskowo na wspornikach montażowych.
Rys. 13. Rozłącznik izolacyjny [2, s. 53]
Wyłączniki samoczynne służą do załączania, przewodzenia i wyłączania prądów
roboczych oraz przewodzenia przez określony czas i wyłączania prądów zakłóceniowych
(przeciążeniowych i zwarciowych). Na rys. 14 przedstawiono wyłączniki instalacyjne.
Rys. 14. Wyłączniki samoczynne: a) wyłącznik instalacyjny jednobiegunowy płaski, b) wyłącznik instalacyjny
czterobiegunowy, c) wyłącznik silnikowy; 1 – dźwignia napędu ręcznego, 2 – otwór do
przeprowadzenia przewodu do zacisku przyłączeniowego, 3 – śruba zacisku przyłączeniowego
[2, s. 54]

28
Wyłączniki różnicowoprądowe mają podobny wygląd, jednak ich zastosowanie jest nieco
odmienne. Są to wyłączniki stosowane w ochronie przeciwporażeniowej (rys. 15).
Rys. 15. Wyłącznik różnicowoprądowy; 1 – dźwignia napędu ręcznego, 2 – otwór do doprowadzenia
przewodu, 3 – śruby zacisków przyłączeniowych, 4 – przycisk kontrolny do sprawdzania skuteczności
działania wyłącznika [2, s. 55]
Styczniki to łączniki przystosowane do pracy wymagającej dużej częstości łączeń (nawet
do 3600 na godzinę). Zastosowanie napędu elektromagnesowego umożliwia sterowanie
zestyków napięciem zasilającym elektromagnes, załączany przez człowieka lub układ
sterowany, umożliwiający działanie wielu odbiorników. Styczniki często współpracują
z przekaźnikami termobimetalowymi zabezpieczającymi obwód i odbiornik przed
przeciążeniami.
Schemat elektryczny wieloliniowy ręcznego sterowania silnika za pomocą stycznika
przedstawia rys. 16.
Rys. 16. Stycznik: a) widok, b) schemat sterowania silnika elektrycznego. 1 – wskaźnik zamknięcia styków,
2 – otwór dla przyłączania przewodów, 3 – śruba zacisku przyłączeniowego, 4 – zestyki główne,
5 – elektromagnes napędowy, 6 – zestyki pomocnicze, 7 – przekaźnik termobimetalowy, zestyk
przekaźnika termobimetalowego, 9 – przycisk złączeniowy, 10 – przycisk wyłączający [2, s. 56]
Sterowanie pracą silnika odbywa się w tym układzie przez łączenie obwodu
pomocniczego zasilającego elektromagnes, którego ruchoma zwora lub rdzeń jest połączony
mechanicznie ze stykami głównymi i pomocniczymi stycznika. Po wyłączeniu napięcia
podawanego na elektromagnes zestyki są otwierane przez sprężynę.
Osobną grupę łączników stanowią łączniki obwodów pomocniczych, np. sterowniczych.
W obwodach takich płyną prądy o niewielkich wartościach, od ułamków do kilku amperów
i mogą być różne napięcia znamionowe.

29
Najczęściej w obwodach sterowniczych są stosowane przyciski sterownicze i łączniki
krańcowe. Przyciski sterownicze to łączniki wyposażone w zestyki zwierane i rozwierane.
Otwarcie lub zamknięcie zestyku następuje po przyciśnięciu palcem napędu (przycisku)
styków ruchomych. Zastosowanie przycisku sterowniczego zwiernego i niezwiernego
pokazano na rys. 17b.
Urządzenia zabezpieczające obwody, zwane krótko zabezpieczeniami, to bezpieczniki,
wyzwolone przeciążeniowe i wyzwolone zwarciowe. Wszystkie wyłączają obwód
samoczynnie, w którym nastąpiło zakłócenie. Bezpieczniki takie pokazano na rys. 17.
Rys. 17. Bezpiecznik: a) widok bezpiecznika instalacyjnego, b) przekrój przez bezpiecznik instalacyjny,
c) widok bezpiecznika przemysłowego, d) widok wkładki topikowej przemysłowej. 1 – wkładka topikowa,
2 – drut topikowy, 3 – gniazda, 4 – główka, 5 – wziernik główki, 6 – wstawka dolna, 7 – zacisk przewodu
obwodu elektrycznego, 8 – podstawa bezpiecznika przemysłowego, 9 – zaczep dla uchwytu do wyjmowania
wkładki [2, s. 59]
Elementem bezpiecznika przerywającego obwód jest metalowy drut lub pasek
(a nie zestyk), który pod wpływem ciepła wydzielającego się przy przepływie prądu przepala
się.
Przyłącza, rozdzielnice, tablice bezpiecznikowe
Każdy obiekt budowlany jest zasilany linią napowietrzną lub kablową zwaną przyłączem.
Zasilanie to przychodzi od operatora sieci energetycznej do złącza kablowego w przypadku
zasilania kablem lub złącza napowietrznego w przypadku małych obiektów budowlanych.
Przeważnie od linii napowietrznej odchodzi kabel ziemny stanowiący przyłącz kablowy.
Kolejnym elementem instalacji jest rozdzielnica główna obiektu, zabezpieczająca
poszczególne wewnętrzne linie zasilające (wlz) obwody.

30
Ostatnimi elementami instalacji są instalacje odbiorcze. Instalacje odbiorcze
rozprowadzają przewody od tablicy końcowej do odbiorników energii elektrycznej. Zarówno
instalacje odbiorcze, jak i wewnętrzne linie zasilające oraz główne linie zasilania powinny
być odpowiednio dobrane pod względem obciążalności, spadków napięć, ochrony
przeciwpożarowej i przeciwporażeniowej.
Zgodnie z obowiązującymi przepisami instalacja elektryczna musi być trójprzewodowa.
Składają się na nią:
− przewód fazowy (brązowy), powinien znajdować się z lewej strony gniazdka,
− przewód neutralny (jasnoniebieski),
− ochronny (żółtozielony), powinien być przyłączony do wszystkich gniazd z bolcem i do
punktów oświetleniowych.
Do podstawowych elementów elektronicznych zaliczamy:
− rezystor, potencjometr, cewka indukcyjna, transformator, diody, tranzystor, tyrystor,
układy scalone, mikrofony, głośniki, przełączniki, złącza.
Każdy element elektroniczny ma swój symbol graficzny, czasami mogą się one trochę
między sobą różnić mimo, że dotyczą tego samego elementu (np. symbol rezystora). Obok
symbolu graficznego są zwykle umieszczane opisy tego elementu np.: R1, R22, C3, itp.
Przyjęło się, że elementy na schemacie elektronicznym oznaczane są zwykle pierwszymi
literami nazwy danego elementu i kolejnym numerem na schemacie, np. dla rezystorów
będzie to R1, R2 itd. Obok umieszcza się również niezbędne informacje dla zrozumienia i
analizy układu. Są to zwykle wartości danych elementów (np. rezystancja), tolerancja tych
wartości, dopuszczalne napięcia, przy których mogą pracować (nie powinno się wówczas
stosować elementów o innym napięciu pracy) czy wreszcie jak w przypadku układów
scalonych, tranzystorów podaje się nazwę i typ danego elementu np. tranzystor T22 BC307C.
Rezystory to elementy dwukońcówkowe o właściwości dającej się opisać równaniem
R = U/I (znane prawo Ohma). Jeżeli U wyrazi się w woltach V, a w amperach, to R będzie
wyrażone w omach Ω. Na schematach ideowych rezystor jest zwykle przedstawiany tak jak
na rys. 18.
Rys. 18. Rezystor [opracowanie własne]
Zastosowanie rezystorów jest bardzo duże. Stosuje się je we wzmacniaczach jako
elementy sprzężenia zwrotnego, z tranzystorami do ustalania ich punktu pracy, w połączeniu
z kondensatorami pracują w układach filtrów, ustalają wartości napięć i prądów w wybranych
punktach układu.
Rezystory produkowane są z różnych materiałów, ale najbardziej popularne są rezystory
węglowe, które jednak ze względu na zbyt małą stabilność nie nadają się do zastosowania
w układach, które muszą odznaczać się wysoką stabilnością i precyzją. Do takich celów lepiej
nadają się rezystory metalizowane.
Rezystory można łączyć szeregowo lub równolegle w gwiazdę i trójkąt.
Potencjometry nazywane są również rezystorami nastawnymi. Są one wtedy potrzebne,
gdy dobieranie rezystancji zwykłych rezystorów jest pracochłonne np. zmiana głośności
w radioodbiorniku. Potencjometry mogą być obrotowe, suwakowe lub montażowe. Można
również spotkać potencjometry dziesięcioobrotowe. Podobnie jak rezystory stałe,
potencjometry charakteryzują się określoną rezystancją (zakresem regulacji) oraz
obciążalnością. Mogą one mieć ponadto różne charakterystyki regulacyjne (rys. 19).

31
Rys. 19. Symbol graficzny potencjometru [opracowanie własne]
Potencjometr zwykle pełni funkcję regulowanego dzielnika napięcia.
Kondensatory to podobnie jak rezystory, elementy dwukońcówkowe o właściwości
dającej się opisać równaniem
Q = C·U
gdzie:
− Q jest ładunkiem wyrażonym w kulombach,
− U jest napięciem między końcówkami kondensatora,
− C jest pojemnością kondensatora podawaną w faradach.
Kondensatory są zbudowane z dwóch przewodzących elektrod (okładek) przedzielonych
dielektrykiem (izolatorem).
Kondensator jest to element, który posiada zdolność gromadzenia ładunku. Patrząc
na równanie, które go definiuje można powiedzieć, że kondensator o pewnej pojemności C
i napięciu U zawiera ładunek Q na jednej okładce i przeciwnie spolaryzowany ładunek – Q
na drugiej okładce. Symbol graficzny kondensatora przedstawia rys. 20.
Rys. 20. Symbol graficzny kondensatora [opracowanie własne]
Kondensatory stosuje się w filtrach, do blokowania napięć zasilających, w układach
kształtowania impulsów, do oddzielania składowych stałych sygnałów, w układach
generatorów, w układach zasilaczy czy też do gromadzenia energii. Zdolność
do gromadzenia energii wykorzystana jest, np. w urządzeniach medycznych zwanych
w defibrylatorami, gdzie gromadzi się energię w kondensatorze potrzebną do pobudzenia
serca do pracy.
Można wymienić następujące typy kondensatorów: mikowy, ceramiczny, poliestrowy,
styrofleksowy, poliwęglanowy, polipropylenowy, teflonowy, olejowy, tantalowy,
elektrolityczny.
Cewka indukcyjna jest elementem zdolnym do gromadzenia energii w polu
magnetycznym. Szybkość zmian prądu płynącego przez cewkę indukcyjną zależy
od panującego na niej napięcia.
Symbol cewki indukcyjnej przypomina spiralę i tak jest w rzeczywistości, gdyż cewka
jest spiralą z drutu nawiniętą na rdzeniu. Różnice między cewkami dotyczą głównie rdzenia,
na którym są nawinięte. Zastosowanie rdzenia ma za zadanie zwielokrotnić indukcyjność
cewki. Cewki mają wiele zastosowań szczególnie w układach radiowych w różnych filtrach
i dławikach.
Transformator jest urządzeniem składającym się z dwóch silnie sprzężonych ze sobą
uzwojeń (cewek), nawiniętych na wspólnym rdzeniu, nazywanych uzwojeniem pierwotnym
i wtórnym. Jeśli do uzwojenia pierwotnego zostanie doprowadzone napięcie zmienne U1
to zmieniać się będzie tak samo strumień magnetyczny w rdzeniu, co spowoduje
wyindukowanie napięcia zmiennego U2 w uzwojeniu wtórnym. Napięcie to będzie miało taki
sam kształt jak napięcie w uzwojeniu pierwotnym, a amplitudę wprost proporcjonalną
do przekładni transformatora.
Transformatory, z którymi mamy najczęściej do czynienia, to transformatory sieciowe.

32
Symbole graficzne transformatorów przedstawiono na rys. 21.
Rys. 21. Symbole graficzne transformatorów [opracowanie własne]
Diody posiadają właściwość jednokierunkowego przewodzenia prądu. Stosowane
są więc w zasilaczach jako prostowniki prądu zmiennego, a także jako elementy progowe
umożliwiające na przykład przepływ prądu w obwodzie, gdy napięcie na diodzie przekroczy
określoną wartość. Diody mają dwie końcówki: anodę i katodę, która oznaczona jest
na obudowie kreską lub kropką. Przepływ prądu przez diodę (od anody do katody) następuje
wtedy, gdy napięcie na anodzie jest wyższe od napięcia na katodzie o pewną wartość zwaną
napięciem przewodzenia. Napięcie to zależy od materiału, z którego wykonana jest dioda.
Do celów prostowniczych stosuje się diody do bardzo różnych prądów przewodzących.
Symbole graficzne diod przedstawia rys. 22.
Rys. 22. Symbole graficzne diod [opracowanie własne]
Tyrystory i triaki są elementami półprzewodnikowymi, które pełnią podobną rolę jak
diody. Tyrystory potrafią przewodzić prąd tylko w jedną stronę, natomiast triaki działają
obustronnie. Podstawowymi parametrami tyrystorów i triaków jest dopuszczalny prąd
przewodzenia i maksymalne napięcie wsteczne (rys. 23).
Rys. 23. Symbole graficzne tyrystora i triaka [opracowanie własne]

33
Tranzystory umożliwiają wzmacnianie sygnałów. Pełnią również rolę przełączników
elektronowych. Mają trzy elektrody: sterującą - bazę B oraz dwie, tworzące obwód prądu
sterowanego - emiter E i kolektor C. W zależności od kierunku prąd w obwodzie sterowanym
rozróżnia się tranzystory P-N-P. I N-P-N (rys. 24).
Rys. 24. Symbole graficzne tranzystorów [opracowanie własne]
Układy scalone w istocie stanowią połączenie wielu tranzystorów, oporników i diod
wykonanych w jednym kawałku materiału półprzewodnikowego. Układy dzielą się na
analogowe nazywane również liniowymi, np. wzmacniacze operacyjne, wzmacniacze mocy,
układy radiowe i telewizyjne, stabilizatory napięcia oraz cyfrowe przeznaczone do realizacji
funkcji logicznych (rys. 25).
Rys. 25. Przykładowe symbole układów scalonych [opracowanie własne]

34
Mikrofony przetwarzają drgania akustyczne na proporcjonalne zmiany prądu lub
napięcia elektrycznego (rys. 26).
Rys. 26. Symbole graficzne mikrofonu [opracowanie własne]
Zasada działania głośnika jest podobna do działania mikrofonów (rys. 27).
Rys. 27. Symbol graficzny głośnika [opracowanie własne]
Sterowanie automatyczne, blokowe układy regulacji
Zadania sterowania formułuje się zazwyczaj w odniesieniu do jednej (lub więcej)
wielkości sterowanej, np. temperatury żelazka (rys. 28).
Rys. 28. Stabilizacja temperatury żelazka: a) schemat budowy termoregulatora,
b) typowy przebieg temperatury po włączeniu żelazka [1, s. 313]
Zadanie sterowania może być formułowane także w odniesieniu do wielkości, które
przyjmują tylko pewną liczbę różnych wartości, np. dwie.
Automat zmierzchowy włącza lampę, gdy na dworze jest ciemno – rozróżnia on tylko
dwie wartości natężenia światła: jasno, ciemno.
Układ sterowania przedstawiony na rys. 29 otwiera drzwi na pewien czas, gdy czujnik
wykryje obecność jakiegoś obiektu w obserwowanym polu, a drzwi nie są otwarte. Dla
układu sterowania wielkość wyrażającą pozycje drzwi przyjmuje w każdej chwili jedną
z trzech wartości: drzwi otwarte, drzwi zamknięte, drzwi w położeniu pośrednim,
a informacja od czujnika – jedną z dwóch wartości: jest obiekt nie ma obiektu.

35
Przykładowy schemat układu regulacji przedstawiono na rys. 29.
Rys. 29. Automatyczne otwieranie drzwi [1, s. 314]
Przykładowy schemat układu regulacji przedstawiono na rys. 30.
Urządzenie sterujące podzielono na układ porównujący, który wytwarza sygnał odchyłki
(e), oraz układ formujący, przekształcający sygnał odchyłki na sygnał sterujący (u).
Sprzężenie zwrotne jest tu ujemne (zakłada się, że zwiększenie wartości sygnału odchyłki
regulacji (e) powoduje zwiększenie wartości sygnału regulowanego (y).
Rys. 30. Schemat blokowy układu regulacji automatycznej [1, s. 321]
Bezpieczeństwo i higiena pracy przy obsłudze urządzeń elektrycznych
W celu uniknięcia wypadków i porażeń przez prąd elektryczny należy stosować określone
zasady bezpieczeństwa, które obowiązują w trakcie obsługi urządzeń i ich eksploatacji. Aby
zmniejszyć prawdopodobieństwo porażenia prądem, stosuje się środki ochrony
przeciwporażeniowej.
Zastosowanie bardzo niskiego napięcia stanowi ochronę przed:
− dotykiem bezpośrednim,
− dotykiem pośrednim (ochronę podstawową i dodatkową).
Ochronę przed porażeniem elektrycznym uważa się za skuteczną, jeżeli stosuje się niskie
napięcia lub jeżeli źródło zasilania jest małej mocy (przy pomiarze woltomierzem
o rezystancji nie mniejszej niż 3000 Ω, napięcie na zaciskach wyjściowych mieści się
w granicach dopuszczalnych dla I zakresu napięciowego).
Ochrona przed dotykiem bezpośrednim
We wszystkich urządzeniach elektrycznych, dla warunków normalnej pracy, powinien być
zastosowany jeden ze środków ochrony:
− ochrona przez zastosowanie bardzo niskiego napięcia,
− ochrona przed dotykiem bezpośrednim (do niej należą: izolacja podstawowa, ogrodzenia,
obudowy, bariery i umieszczanie poza zasięgiem ręki).
Ochrona polegająca na izolowaniu części czynnych
Urządzenia powinny spełniać wymagania odpowiednich norm. Izolacja przeznaczona
do zapobiegania dotknięciu części czynnych musi być wytrzymała długotrwale na obciążenia
mechaniczne, wpływy chemiczne, elektryczne i termiczne. Pokrycie farbą lub pokostem itp.
nie spełnia wymagań stawianych przez ochronę przed dotykiem bezpośrednim.

36
Ogrodzenia, obudowy są przeznaczone do zapobiegania dotknięciu części czynnych.
Jeżeli napięcie znamionowe przekracza 25 V prądu przemiennego lub 60 V stałego, to należy
zapewnić ochronę przed dotykiem bezpośrednim, stosując obudowy. Jeżeli konieczne jest
usunięcie ogrodzeń lub otwarcie obudów, to czynności te powinny być możliwe do
wykonania tylko za pomocą klucza lub narzędzi lub po wyłączeniu zasilania, przy czym
ponowne włączenie zasilania powinno być możliwe dopiero po założeniu ogrodzeń lub
zamknięciu obudów.
Zadaniem barier umieszczonych poza zasięgiem ręki jest uniemożliwienie zbliżenia lub
dotknięcia czynnych części w trakcie obsługi urządzeń. Ochrona zapobiega niezamierzonemu
dotknięciu części czynnych może też polegać na umieszczaniu poza zasięgiem.
Wyłączniki różnicowoprądowe wysokoczułe o prądzie wyzwalającym nie
przekraczającym 30 mA stanowią jedynie uzupełnienie ochrony przed dotykiem
bezpośrednim, nie mogą być jedynym środkiem ochrony. Ich zadaniem jest działanie
w przypadku nieskuteczności innych środków ochrony przed dotykiem bezpośrednim lub
w przypadku nieostrożności użytkownika.
Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa)
Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym w przypadku uszkodzenia izolacji,
wymaga zastosowania co najmniej jednego ze środków ochrony dodatkowej:
− samoczynnego wyłączenia zasilania,
− odbiorców mających II klasę ochronności lub izolacji równoważnej,
− izolowania stanowiska,
− nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych,
− separacji elektrycznej.
Samoczynne wyłączenie zasilania jest wymagane wtedy, gdy ze względu na wartości
i czas utrzymywania się napięcia dotykowego w wyniku uszkodzenia izolacji mogą nastąpić
niebezpieczne dla ludzi skutki patofizjologiczne (gdy napięcie dotykowe przekracza 50 V- lub
120 V).
Dopuszcza się stosowanie ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym dla:
− części przewodzących dostępnych, które z powodu ich rozmieszczenia lub niewielkich
wymiarów (około 50 mm na 50 mm) nie mogą być uchwycone dłonią albo nie mogą mieć
znacznej styczności z jakąkolwiek częścią ciała ludzkiego, jeżeli połączenie z przewodem
ochronnym jest trudne do wykonania lub byłoby niepewne. Wymaganie to odnosi się, np.
do śrub, nitów, tabliczek znamionowych oraz uchwytów do przewodów i kabli;
− wsporników izolatorów linii napowietrznych i metalowych części połączonych z nimi
(osprzętu linii napowietrznych), jeżeli nie znajdują się w zasięgu ręki;
− słupów żelbetowych, w których zbrojenie jest niedostępne;
− rur metalowych lub innej metalowej obudowy osłaniającej urządzenia elektryczne II klasy
ochronności lub izolacji równoważnej.
Dla ostrzegania o zagrożeniu stosuje się tablice bezpieczeństwa np.:
− ostrzegawcze: Nie dotykać!
− nakazu: Przed praca uziemić!
− zakazu: Nie załączaj!, Nie wchodzić!
− informacyjne: Wyłącznik główny!
Najważniejsze zasady bezpiecznej obsługi urządzeń elektrycznych:
− nie należy dotykać i zbliżać się do urządzeń elektrycznych, jeżeli nie zachodzi potrzeba,
− wszelkie naprawy, remonty, modernizacje wykonują osoby wykwalifikowane
i przeszkolone,
− przed wykonaniem czynności obsługowych sprawdzić stan izolacji i obudowy urządzenia,
− nie wymieniać wkładek bezpiecznikowych pod napięciem,

37
− nie należy dotykać urządzeń elektrycznych rękoma mokrymi lub skaleczonymi,
− dotykając urządzenie elektryczne, nie należy równocześnie chwytać uziemionych
przedmiotów, np. instalacji wodociągowej, centralnego ogrzewania.
Bezpieczeństwo ludzi stykających się z instalacjami elektrycznymi zależy od jej stanu
technicznego. Dlatego każda instalacja elektryczna powinna być poddawana badaniom,
oględzinom i wykonaniu pomiarów i testów. Osoby eksploatujące urządzenia instalacyjne
oraz osoby nadzorujące powinny spełniać określone wymagania kwalifikacyjne
przewidywane przepisami.
Wykaz stanowisk pracy osób dozoru i eksploatacji, które powinny mieć kwalifikację
uprawniające do wykonywania prac przy urządzeniach elektrycznych ustala pracodawca.
Kwalifikacje powinny być potwierdzone przez komisje kwalifikacyjne na podstawie zdanego
egzaminu.
Kwalifikacji nie muszą posiadać osoby obsługujące instalacje elektryczne niskiego
napięcia, jeżeli ich moc maksymalna nie przekracza 20 kW.
1. Jakie elementy składowe tworzą instalację elektryczną?
2. W jaki sposób wykonane są przewody elektryczne?
3. Jakie informację zawierają symbole literowe na przewodach?
4. Jaka jest różnica pomiędzy przewodem a kablem energetycznym?
5. Jakie elementy wchodzą w skład osprzętu instalacyjnego?
6. Jaka budowę posiada łącznik instalacyjny?
7. Do czego służą wyłączniki samoczynne?
8. Na jakiej zasadzie działa wyłącznik różnicowo-prądowy?
9. Jakie zadania spełniają styczniki?
10. Jakie są podstawowe urządzenia zabezpieczające obwody elektryczne?
11. Dlaczego instalacja elektryczna powinna być trójprzewodowa?
12. Co powinny zawierać przepisy bezpieczeństwa przy obsłudze urządzeń elektrycznych?
13. Jakie elementy elektroniczne maja zastosowanie w elektrotechnice?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Omów podstawowe elementy instalacji elektrycznej.
2) przedstawić podstawowe elementy instalacji elektrycznej,
3) omówić ich budowę i przeznaczenie,
− modele elementów instalacji elektrycznej,
− plansze, rysunki z elementami instalacji elektrycznej,

38
Ćwiczenie 2
Omów podstawowe wyłączniki i bezpieczniki, określ ich zadania, jakie spełniają
w instalacji elektrycznej.
2) przedstawić podstawowe wyłączniki i bezpieczniki stosowane w instalacji elektrycznej,
3) omówić ich przeznaczenie,
− modele wyłączników, styczników, bezpieczników,
− tablice tematyczne,
Ćwiczenie 3
Przedstaw budowę i zastosowanie podstawowych elementów elektronicznych.
2) omówić budowę podstawowych elementów elektronicznych,
3) określić zastosowanie elementów elektronicznych w elektrotechnice,
4) przedstaw wykonanie ćwiczenia w formie opisowej.
− modele elementów elektronicznych,
− tablice, plansze z elementami elektronicznymi,
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić elementy składowe instalacji elektrycznej? ¨ ¨
2) omówić budowę przewodów energetycznych? ¨ ¨
3) odczytać symbole literowe stosowane na przewodach? ¨ ¨
4) określić różnice pomiędzy przewodem a kablem? ¨ ¨
5) scharakteryzować osprzęt elektryczny? ¨ ¨
6) omówić budowę łączników instalacyjnych? ¨ ¨
7) określić zadania wyłączników samoczynnych? ¨ ¨
8) omówić zastosowanie wyłączników różnicowo-prądowych? ¨ ¨
9) scharakteryzować urządzenia zabezpieczające obwody elektryczne? ¨ ¨
10) udowodnić, że instalacja elektryczna powinna być trójprzewodowa? ¨ ¨
11) rozróżnić podstawowe elementy elektroniczne? ¨ ¨
12) stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach
elektrycznych? ¨ ¨

39
4.5. Obciążenia elementów konstrukcyjnych, wytrzymałość
zmęczeniowa, materiały konstrukcyjne
Maszyna, urządzenie w trakcie eksploatacji może ulec zniszczeniu lub uszkodzeniu pod
wpływem czynników zewnętrznych, np. nadmiernego nagrzewania, obciążenia. Konstruktor
powinien uwzględnić działanie czynników zewnętrznych i tak zaprojektować urządzenie, aby
zminimalizować prawdopodobieństwo zniszczenia maszyny. Należy wziąć pod uwagę
charakter obciążeń działających na konstrukcję, przewidzieć skutki tych obciążeń w czasie
pracy maszyny. Ogólnie obciążenia można podzielić na (rys. 31):
– stałe (statyczne, niezmienne, trwałe), których wartość nie zmienia się w czasie pracy
maszyny),
– zmienne, które zmniejszają się w czasie pracy maszyny,
– nieustalone, które najbardziej są niebezpieczne i trudno przewidzieć skutki tych obciążeń.
Rys. 31. Rodzaje cykli obciążeń i naprężeń: a) stały, b) jednostronnie zmienny: 1 – tętniący odzewowo,
2 – tętniący jednostronny, c) obustronnie zmienny, 3 – wahadłowy symetryczny, 4 – dwustronny
niesymetryczny, d) nieustalony, T – okres cykli obciążeń [11, s. 13]
Obciążenia wytrzymałościowe części maszyn należy przeprowadzać w projektowaniu
nowych konstrukcji. Obliczenia takie przeprowadza się w celu ustalenia wymagań
konstrukcyjno-technologicznych, takich jak: kształtu i wymiarów części, doboru materiału
konstrukcyjnego na dany element, sposobu wykonania, warunków pracy przy uwzględnianiu
naprężeń rzeczywistych.
Podstawowe wzory wytrzymałościowe mają postać:
( )( ) k
S
F
p ≤=τσ

40
gdzie:
σ – naprężenia rzeczywiste przy rozciąganiu, ściskaniu i zginaniu elementów [Pa],
τ – naprężenia rzeczywiste styczne przy ścinaniu i skręcaniu [Pa],
p – naciski powierzchniowe [Pa],
F – siły obciążające element [N],
S – pole przekroju narażonego na zniszczenie [m2
],
k – naprężenia lub naciski dopuszczalne [Pa].
Wytrzymałość zmęczeniowa
Wytrzymałość zmęczeniową określa się doświadczalnie na podstawie badań wg norm
PN-76/H-04325 i 04326.
Badania wykonuje się na specjalnych próbkach. Przy badaniu pierwszej próbki dobiera się
duże obciążenie aż do jej zniszczenia. Kolejne próbki poddaje się coraz mniejszym
obciążeniom aż do uzyskania obciążenia, które nie niszczy próbki. Na podstawie wyników
sporządza się wykres Wöhlera (rys. 32), wyznaczając wytrzymałość zmęczeniową dla danego
rodzaju materiału.
Rys. 32. Wykres Wöhlera. N – liczba cykli obciążeń, 1 ÷3 – próbka złamana,
4÷6 – próbka niezłamana [11, s. 21]
Proces zmian występujący w materiale pod wpływem zmiennych obciążeń
i wywołanych nimi zmiennych naprężeń nosi, nazwę zmęczenia materiału.
Naprężenie dopuszczalne wyznacza się ze wzoru:
k =
x
Z
gdzie:
k – naprężenia dopuszczalne,
x – współczynnik bezpieczeństwa,
Z – działające obciążenia.
Podział odkształceń
W zależności od działania obciążeń na element konstrukcyjny rozróżniamy następujące
rodzaje odkształceń: rozciąganie, ściskanie, skręcanie i zginanie.
Jeżeli do pręta przyłożymy dwie siły równe, przeciwnie zwrócone i leżące na jednej
prostej (rys. 33), to siły te będą pręt rozciągać. Wskutek działania tych sił długość pręta
zwiększy się, a zmniejszą się jego wymiary poprzeczne. Podobnie będzie, jeśli pręt jednym
końcem będzie zamocowany.

41
Rys. 33. Rozciąganie [12, s. 147]
Jeżeli siły zewnętrzne przyłożone do pręta będą działać na siebie, to wystąpi ściskanie
pręta. Objawia się ono zmniejszeniem długości pręta, a powiększeniem wymiarów
poprzecznych (rys. 34).
Rys. 34. Ściskanie [12, s. 148]
Przy prętach długich i o małych średnicach może dojść do wyboczenia pręta.
W przypadku działania pary sił na pręt (rys. 35) na małym ramieniu siły te będą starać się
przesuwać jedną część pręta względem drugiej. Przy dużej wartości sił dojdzie do ścięcia
elementu, podzielenia na dwie części.
Rys. 35. Ścinanie [12, s. 148]
Skręcanie elementu zachodzi wtedy, gdy na końcach elementu przyłożymy przeciwne
co do znaku pary sił, leżące w płaszczyznach prostopadłych do osi pręta (rys. 36).
Odkształcenia przy skręcaniu polegają na wzajemnym obrocie odległych od siebie
przekrojów poprzecznych prętów.
Rys. 36. Skręcanie [12, s. 148]
Taki sam rezultat otrzymamy, jeżeli jeden koniec pręta utwierdzimy, a do drugiego
przyłożymy parę sił. Elementami skręcanymi maszyn są wały napędowe.
Jeżeli na pręt podparty w dwóch miejscach skierujemy siły prostopadłe do osi geometrycznej,
to pod wpływem tych sił zacznie się wyginać (rys. 37).

42
Rys. 37. Zginanie [12, s. 149]
Elementy pracujące na zginanie nazywamy belkami, np. belki mostowe, stropowe, wały
maszynowe, osie itp.
Materiały konstrukcyjne
Dobór materiałów na części maszyn powinien spełniać określone warunki, które
zapewniają między innymi: uzyskanie lekkich konstrukcji, wykorzystania w pełni własności
wytrzymałościowych materiału.
Na części maszyn stosuje się materiały metalowe: stal, staliwo, stopy metali nieżelaznych
oraz tworzywa sztuczne. Stale konstrukcyjne dzieli się na stale węglowe i stopowe. Stale
niestopowe węglowe oznacza się symbolem E i cyframi, np. E 35 (zawartość węgla około
0,25%), E 360 (około 0,55% C). Litera S oznacza stale łatwo spawalne np. S 275.
Szczegółowa charakterystyka stali podana jest w normie PN-EN 10025-1:2005 (U).
Stale konstrukcyjne stopowe wg normy PN-EN 10083-1:2006 (U), np. 30G2 – stal
stopowa o zawartości 0,30% C i mangan G 1,5÷1,8%. Zawartość stopu decyduje
o przeznaczeniu stali i jej wytrzymałości. W Polsce produkcja takich stali jest niewielka.
Stale maraging SM mają dużą wytrzymałość, głównymi składnikami stopowymi tej stali
są: Ni, Co, Mo, Ti. Stale SM odznaczają się dużą czystością. Zawartość niektórych domieszek
wynosi: S, P ≤ 0,01%, C ≤ 0,03%, Si, Mn ≤ 0,1%.
Stale nadplastyczne mają zdolność anormalną wysokich odkształceń plastycznych
i możliwości osiągania bardzo dużych wydłużeń rzędu kilkuset procent, bez tworzenia się
mikropęknięć. Nadplastyczność tych stali zależy od składu chemicznego stopów i prędkości
odkształcenia.
Staliwo, czyli stal laną stosuje się na odlewy części maszyn o skomplikowanych
kształtach, gdy wymagania wytrzymałościowe uniemożliwiają wykonanie poprzez odlewanie
z żeliwa. Znak staliwa składa się z litery L (stal lana) i liczby określającej wytrzymałość
minimalna na rozciąganie R2, np. L II 500 – staliwo o wyższej wytrzymałości Rm = 500 MPa.
Rodzaje staliw podane są w normach PN–ISO 3755:1994 i PN–90/H–83161.
Żeliwo jest materiałem o bardzo dobrych własnościach odlewniczych, odpornym
na ściskanie i ścieranie, ale o stosunkowo niskiej wytrzymałości na rozciąganie i zginanie.
Na odlewy stosuje się żeliwo szare wg normy PN – EN 1561:2000, o oznaczeniach
literowych ZL, np. ZL250 (EN–GJL–250). W zależności od przeznaczenia stosuje się gatunki
żeliw: sferoidalne, ciągliwe, szare i inne.
Spieki metaliczne wykonuje się metalurgią proszków.
Do typowych elementów wytwarzanych z proszków spiekanych należą: koła zębate,
panewki łożysk, rdzenie, magnesy, szczotki komutatorów.
Spośród stopów metali nieżelaznych na części maszyn stosuje się stopy miedzi, aluminium
oraz cyny lub ołowiu (stopy łożyskowe).
Podstawowymi stopami miedzi są mosiądze i brązy. Mosiądze to stopy miedzi z cynkiem
do 50% Zn zawierające inne składniki, np. Al, Si, Ni. Brązy to stopy miedzi, w których
głównym składnikiem jest Sn, Al., Pb.
Stopy miedzi stosowane są na łożyska ślizgowe, wieńce kół zębatych (zwłaszcza
ślimacznic).
Stopy aluminium stosowane są głównie tam, gdzie jest wymagane znaczne zmniejszenie
masy części maszynowych.

43
Tworzywa sztuczne to materiały wytworzone sztucznie z makrocząsteczek związków
organicznych. W zależności od właściwości fizycznych i technologicznych tworzywa
sztuczne występują jako termoplastyczne i termoutwardzalne. Z tworzyw sztucznych
wykonuje się koła zębate, panewki łożyskowe, koszyczki łożysk tocznych, śruby, nakrętki,
elementy cierne sprzęgieł i hamulców.
1. W jaki sposób obciążenia wpływają na konstrukcje maszyn?
2. Jak dzielą się obciążenia?
3. W jakim celu stosuje się obciążenia wytrzymałościowe części maszyn?
4. Jaki jest podstawowy wzór na naprężenia rzeczywiste?
5. Co to są naprężenia dopuszczalne?
6. Co to jest zmęczenie materiału?
7. Jakie są rodzaje odkształceń?
8. Jakie rozróżniamy materiały konstrukcyjne w budowie maszyn?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przedstaw rodzaje obciążeń działających na elementy maszyn. Które obciążenia są
najbardziej niebezpieczne?
2) dokonać podziału obciążeń i naprężeń,
3) scharakteryzować obciążenia najbardziej niebezpieczne, udowodnić dlaczego takie są,
− tablice tematyczne,
Ćwiczenie 2
Posługując się wykresem Wöhlera, przedstaw, w jaki sposób wyznacza się wytrzymałość
zmęczeniową danego materiału, scharakteryzuj podstawowe materiały konstrukcyjne.
2) narysować wykres Wöhlera,
3) przedstawić sposób wyznaczania wytrzymałości zmęczeniowej,
4) określić znaczenie zmęczenia materiału w elementach części maszyn,
5) podać wzór z którego wyznacza się naprężenia dopuszczalne,
6) scharakteryzować podstawowe materiały konstrukcyjne,

44
− wykres Wöhlera,
− normy materiałowe PNEN 10025–1:2005(U), PNEN573–3Ak:2004(U), PNEN
1676:2002,
Ćwiczenie 3
Dokonaj analizy obciążeń i odkształceń elementów konstrukcyjnych maszyn.
2) przedstawić podział odkształceń,
3) scharakteryzować poszczególne odkształcenia posługując się rysunkami,
4) przedstawić wykonanie ćwiczenia w formie opisowej i rysunkowej.
− tablice poglądowe z rodzajami odkształceń,
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić wpływ obciążeń na konstrukcję maszyn ¨ ¨
2) rozróżnić rodzaje obciążeń? ¨ ¨
3) udowodnić cel stosowania obliczeń wytrzymałościowych części maszyn? ¨ ¨
4) przedstawić podstawowy wzór określający naprężenia rzeczywiste? ¨ ¨
5) scharakteryzować naprężenia dopuszczalne? ¨ ¨
6) określić zmęczenie materiału? ¨ ¨
7) rozróżnić rodzaje odkształceń? ¨ ¨
8) scharakteryzować poszczególne rodzaje materiałów konstrukcyjnych? ¨ ¨

45
4.6. Połączenia rozłączne i nierozłączne
Połączenia nierozłączne
Nitowanie jest procesem technologicznym, w wyniku którego uzyskuje się połączenia
nierozłączne, pośrednie (łącznikami są nity). W łączonych elementach wierci się lub przebija
otwory pod nity, zapewniając ich współosiowość (np. przez wiercenie w zespole), a następnie
wykonuje się fazki w celu usunięcia zadziorów oraz złagodzeniu karbu między łbem
(zakuwką) a trzonem nitu (rys. 38).
Rys. 38. Wykonanie połączenia nitowego: a) zamykanie nitu, b) połączenie
nitowe, 1 – części łączone, 2 – nit, 3 – wspornik, 4 – zakuwnik
[11, s. 45]
Po włożeniu nitu do otworów podpiera się łeb nitu kształtowym wspornikiem,
a następnie wykonuje się zakuwkę za pomocą zakuwnika, tworząc połączenie nitowe. Nity
mogą być zamykane na zimno i gorąco. Nity stalowe o średnicy trzonu d > 8 cm zamyka
się na gorąco, nity stalowe o d ≤ 8 mm zamyka się na zimno. Kształty i wymiary nitów
są znormalizowane. W zależności od kształtu trzpienia rozróżnia się nity pełne i drążone.
Na rys. 39 przedstawiono nity pełne.
Rys. 39. Nity pełne z łbem: a) kulistym, b) stożkowym płaskim, c) stożkowym
soczewkowym, d) grzybkowym, e) trapezowym [11, s. 47]
Nity drążone i rurkowe stosuje się w nitowaniu drobnych konstrukcji, materiałów
miękkich, kruchych (rys. 40).
Rys. 40. Nity: a) drążony, b) i c) rurkowe [11, s. 47]

46
Poza nitami zwykłymi stosuje się nity specjalne.
Do spawania jest potrzebne źródło ciepła, które umożliwia uzyskanie wysokiej
temperatury niezbędnej do szybkiego stopienia metalu. W zależności od źródła ciepła
rozróżnia się spawanie: gazowe, łukowe, w osłonie gazów.
Na rys. 41 przedstawiono przykłady połączeń spawanych w konstrukcjach elementów
maszyn.
Rys. 41. Połączenia spawane: a) kadłub łożyska, b) korbowód, c) koło pasowe,
d) wspornik) e) oczko taśmy hamulcowej, f) tarcza spawana z wałem [11, s. 62]
Konstrukcje spawane są tańsze od konstrukcji wykonanych innymi procesami.
Połączenia zgrzewane
Zgrzewanie metali polega na powstawaniu na powierzchniach styku łączonych części
wspólnych ziarn w wyniku dyfuzji i rekrystalizacji sąsiadujących ziarn metalu. Skuteczność
procesu zgrzewania zależy głównie od docisku, temperatury i czasu trwania procesu. Łączone
części są nagrzewane do temperatury (stanu ciastowatości) i dociskane.
Rozróżnia się zgrzewanie: gazowe, elektryczne, tarciowe.
Rodzaje i zastosowanie połączeń zgrzewanych przedstawiono na rys. 42.

47
Rys. 42. Przykłady zastosowania zgrzein a), b) zgrzewanie czołowe, c) d), e) i) zgrzewanie punktowe cienkich
blach, f) g) zgrzewanie blach z kształtownikami, h) zgrzewanie ciągłe blach [11, s. 74]
Zgrzewanie w częściach maszyn stosuje się przeważnie w konstrukcjach osłon
i zabezpieczeń elementów wirujących.
Połączenia lutowane
Za pomocą lutowania można łączyć prawie wszystkie metale, elementy metalowe
z ceramiką. Lutowanie miękkie stosuje się do połączeń, które wymagają szczelności,
w szerokim zakresie w elektrotechnice (rys. 43).
Rys. 43. Połączenia lutowane lutami miękkimi a) połączenie blach na zakładkę, b) połączenie blach
ukosowanych pod odpowiednim kątem, c) połączenie wałka z ceramiczną oprawą, d) połączenie blach
na zakładkę (lutowane dna naczyń, zbiorników), e) lutowane połączenie kielichowe cienkich rurek
[11, s. 77]
Lutowanie polega na łączeniu elementów, pozostających w stanie stałym za pomocą
roztopionego lutu. Rozróżnia się luty miękkie o temperaturze topnienia do 300 o
C i luty
twarde o temperaturze topnienia powyżej 500 o
C. Aby umożliwić rozprowadzenie lutu
na powierzchniach łączonych należy je starannie oczyścić i odtłuścić. Najbardziej pospolitym
narzędziem do lutowania jest lutownica elektryczna.
Połączenia klejone
Klejenie jest nową technologią łączenia elementów maszyn. Proces klejenia polega na:
− oczyszczeniu powierzchni metodami chemicznymi lub mechanicznymi,
− dokładnym nałożeniu warstwy kleju około 0,1 mm na powierzchnie klejone,
− utwardzenie skleiny w odpowiedniej temperaturze przy właściwym nacisku.

48
Klejenie umożliwia łączenie prawie wszystkich materiałów. Przykłady połączeń
klejonych przedstawia rys. 44.
Rys. 44. Przykłady połączeń klejonych a) na zakładkę, b) ukosowanych pod katem, c)połączenie pachwinowe,
d) połączenie przylgowe, e) połączenie elementów na wpust, f) połączenie cienkich rurek,
g) połączenie cienkich blach odpowiednio wyprofilowanych [11, s. 80]
Do ważniejszych rodzajów klejów stosowanych w budowie maszyn zalicza się kleje
fenolowe BWF – 41, epoksydowe Epidian 100 i 101, kauczukowe i winylowe.
Połączenia przez odkształcanie trwałe
Połączenia wciskowe powstają w wyniku montażu części o większym wymiarze
zewnętrznym czopa wałka z częścią obejmująca oprawę o mniejszym wymiarze
wewnętrznym. Podstawowym parametrem charakteryzującym połączenia wciskowe jest
wcisk. Podczas montażu w obu częściach powstają odkształcenia sprężyste, wywołujące
docisk na powierzchniach styku. Połączenia wciskowe należą do połączeń spoczynkowych
bezpośrednich lub pośrednich (rys. 45).
Rys. 45. Połączenia wciskowe: a) bezpośrednie, b) pośrednie [11, s. 81]
Połączenia kształtowe
W połączeniach kształtowych łączenie współpracujących części oraz ustalanie ich
wzajemnego położenia uzyskuje się przez odpowiednie ukształtowanie ich powierzchni
(wielowypusty), a w połączeniach pośrednich poprzez łącznik (wpusty, kołki, sworznie,
kliny). Połączenia wielowypustowe należą do najczęściej stosowanych połączeń kształtowych
(rys. 46). Są to połączenia bezpośrednie, na czopie wału są wykonane występy,
współpracujące z odpowiednimi rowkami w piaście. Połączenia wielowypustowe
są znormalizowane (PN – EN ISO 6413:2001).
Rys. 46. Połączenia wielowypustowe: ogólnego przeznaczenia: a) lekkie,
b) średnie, c) do obrabiarek, d) zębate ewolwentowe [11, s. 97]
Połączenia wielowypustowe umożliwiają dokładne osiowanie, zmniejszają tarcie przy
przesuwaniu elementów w połączeniach ruchowych, umożliwiają zwartą budowę konstrukcji
połączeń, co daje możliwość zmniejszenia wymiarów urządzeń i maszyn.

49
Połączenia kołkowe i sworzniowe
Kołki to elementy w kształcie wałka lub stożka o dość dużej długości w stosunku do ich
średnicy. Rozróżnia się kołki walcowe, stożkowe, z czopem gwintowanym, korbowe
i sprężyste (rys. 47).
Rys. 47. Rodzaje kołków: a) walcowy, b) stożkowy z czopem gwintowym,
d, e) karbowy, f) rozcięty [11, s. 101]
W zależności od przeznaczenia rozróżnia się kołki złączne i ustalające. Zadaniem kołków
złącznych jest przenoszenie sił tnących działających prostopadle do osi kołka. Kołki złączne
są stosowane do zabezpieczania łączonych elementów przed przeciążeniem, przy wzroście
przeciążenia kołki są ścinane.
Kołki ustalające stosuje się w celu zapewnienia dokładnego położenia współpracujących
elementów połączonych, np. za pomocą śrub.
Sworzniami nazywa się grubsze kołki walcowe zabezpieczające przed wysunięciem
z łączonych elementów zawleczkami, pierścieniami osadczymi lub sprężynującymi. Zależnie
od warunków pracy i wymogów konstrukcyjnych sworznie mogą być pasowane ciasno w obu
łączonych częściach lub w jednej ciasno, a w drugiej luźno. Rodzaje stosowanych sworzni
przedstawiono na rys. 48.
Rys. 48. Rodzaje sworzni: a) bez łba, b) z dużym łbem, c) z czopem gwintowym,
d) noskowy [11, s. 103]
Połączenia gwintowe
Połączenia gwintowe są połączeniami rozłącznymi najczęściej stosowanymi w budowie
maszyn. Połączenia gwintowe dzieli się na pośrednie i bezpośrednie (rys. 49).

50
Rys. 49. Połączenia gwintowe: a), b) pośrednie, c) bezpośrednie, d) schemat
mechanizmu śrubowego [11, s. 110]
W połączeniach pośrednich części maszyn łączy się za pomocą łącznika (rys. 49a). Rolę
nakrętki może odgrywać gwintowany otwór w jednej z łączonych części (rys. 49b).
W połączeniach bezpośrednich gwint jest wykonany na łączonych częściach (rys. 49c).
Mechanizmy śrubowe
Mechanizmy śrubowe służą do zmiany ruchu obrotowego na postępowo – zwrotny
są stosowane do napędu przesuwu stołu lub suportu w obrabiarkach, tworzą zespół roboczy
w podnośnikach śrubowych, prasach.
Zasadniczym elementem mechanizmu śrubowego jest zespół śruba – nakrętka. Obrót śruby
może powodować przesuw nakrętki lub śruby, obrót nakrętki, przesuw śruby lub nakrętki
(rys. 50).
Rys. 50. Schematy mechanizmów śrubowych a) obrót śruby może powodować przesuw nakrętki, b) przesuw
śruby, c) i d) obrót nakrętki – przesuw śruby lub nakrętki [11, s. 139]
1. Jakie rozróżniamy połączenia nierozłączne?
2. W jakim celu stosuje się połączenia nierozłączne w budowie maszyn?
3. Jakimi sposobami wykonuje się połączenia nierozłączne?
4. Jakimi cechami charakteryzują się połączenia wciskane?
5. Jakie rozróżniamy połączenia kształtowe?
6. Jakie zadania spełniają połączenia wielowypustowe w maszynach?
7. W jakim celu stosowane są połączenia kołkowe i sworzniowe?
8. Jaka jest różnica pomiędzy połączeniami kołkowymi a sworzniowymi?
9. Jaką role spełniają połączenia gwintowe w maszynach i urządzeniach?
10. W jakim celu stosuje się mechanizmy śrubowe w maszynach?

Introligator 734[02] o1.04_u

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (16)

Similar to Introligator 734[02] o1.04_u

Similar to Introligator 734[02] o1.04_u (20)

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe (20)

Introligator 734[02] o1.04_u