‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית‪1985-2009 ,‬‬ ‫הנושא‪ :‬מצמדים‬ ‫שרטט מתווה המסביר עיקרון פעולה ומבנה של מצמד הידראולי בחתך צירי ובחתך רדיאלי‪] .‬קיץ‬ ‫‪[2007‬‬ ‫ראו תשובה לשאלה מקיץ ‪.1985‬‬ ‫)א( מהו תפקידו של מצמד הידראולי באנייה? )ב( הסבר את אופן פעולת המצמד‪ .‬העזר‪ ,‬לצורך‬ ‫הסברך‪ ,‬באיור המצורף‪] .‬קיץ ‪[2003‬‬ ‫ראו תשובה לשאלה מקיץ ‪.1985‬‬ ‫שרטט חתך העובר לאורך צירו של מצמד גמיש מסוג כלשהו‪ .‬המצמד מחבר בין גל של מנוע‬ ‫חשמלי ובין משאבה צנטריפוגלית‪ .‬הראה בחתך את הרכיבים הגמישים של המצמד‪ ,‬והסבר את‬ ‫מבנהו ואת אופן פעולתו של המצמד‪.‬‬ ‫במצמד אלסטי מועבר מומנט הסיבוב על ידי רכיבים אלסטיים‪ ,‬המפרידים בין הגל המניע לבין הגל‬ ‫המונע‪ .‬מטרתם לשכך ריטוטים ולאפשר קוויות טובה בחיבור שני הגלים‪ .‬במצמד המתואר בשרטוט‬ ‫הרכיבים האלסטיים הם תותבים עשויים גומי סינתטי או חומר פלסטי‪ ,‬לתוכם מושחלים פיני החיבור‬ ‫של האוגנים‪ .‬הריטוטים נבלעים על ידי תותבי הגומי‪ ,‬והאנרגיה הקינטית שלהם הופכת בתוך‬ ‫התותבים לחיכוך ואחר כך לאנרגית חום המשתחררת לסביבה‪.‬‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מצמדים )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 1‬מתוך ‪5‬‬ ‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫תותב גומי‬ ‫בורג הידוק‪,‬‬ ‫מתברג לתוך‬ ‫הפין‬ ‫פין חיבור‬ ‫שגם‬ ‫שרטוט בחתך של מצמד אלסטי‬ ‫הסבר מהי המטרה המשותפת של שלושת הרכיבים הבאים‪ ,‬וכיצד היא מושגת בכל אחד מהם‪:‬‬ ‫)א( מצמד צנטריפוגלי של ספרטור; )ב( משנק אוויר בכניסה למדחס; )ג( שסתום סניקה של‬ ‫משאבה צנטריפוגלית‪] .‬קיץ ‪[1997‬‬ ‫המטרה המשותפת של שלושת הרכיבים הנ"ל היא מניעת העמסת יתר של המנוע החשמלי בהתנעה‪.‬‬ ‫א‪.‬‬ ‫התוף במפריד צנטריפוגלי מונע על ידי מנוע חשמלי דרך תמסורת גלגלי שיניים להגברת‬ ‫מהירות הסיבוב של התוף‪ .‬העברת התנועה מן המנוע החשמלי לתמסורת גלגלי השיניים‬ ‫נעשית דרך מצמד חיכוך צנטריפוגלי‪ ,‬המאפשר הגברה הדרגתית של מהירות התוף בהתנעה‬ ‫מבלי להעמיס את המנוע החשמלי בעומס יתר‪.‬‬ ‫הסבר‪ ,‬בעזרת שרטוט‪ ,‬את המבנה ואת הפעולה של מצמד הידראולי‪] .‬קיץ ‪[1995‬‬ ‫ראו תשובה לשאלה מקיץ ‪.1985‬‬ ‫שרטט חתך צירי דרך מצמד הידראולי והסבר את פעולתו‪] .‬קיץ ‪[1993‬‬ ‫ראו תשובה לשאלה מקיץ ‪.1985‬‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מצמדים )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 2‬מתוך ‪5‬‬ ‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫הסבר בעזרת תרשימים את מבניהם‪ ,‬את פעולתם ואת מטרתם של הפריטים האלה‪) :‬א( מצמד‬ ‫החלקה בכננת עוגן‪) .‬ב( שסתומי בטיחות במכונת הגה הידראולית‪] .‬קיץ ‪[1991‬‬ ‫)א( מצמד החלקה )‪ (slip clutch‬של כננת עוגן מורכב בין המנוע החשמלי לבין תמסורת גלגלי‬ ‫השיניים להנעת הכננת‪ .‬תפקידו למנוע העמסת יתר של המנוע החשמלי ולהגן עליו במקרה שהעוגן‬ ‫הגיע במהירות לקצה דרכו בצינור המכנס בשלב ההרמה‪.‬‬ ‫המצמד מורכב מנושא דסקאות‪ ,‬עליו מושחלות דסקאות עם שינון פנימי אשר נעות יחד איתו‪ ,‬ומתוף‬ ‫המצמד‪ ,‬בתוכו מושחלות דסקאות עם שינון חיצוני ונעות יחד איתו‪ .‬הדסקאות משני הסוגים יכולות‬ ‫לנוע בכיוון צירי‪ ,‬והן מסודרות כך שבין כל שתיים עם שינון חיצוני נמצאת אחת עם שינון פנימי‪.‬‬ ‫קפיצים חזקים‪ ,‬מצמידים את הדסקאות החיצוניות והפנימיות אחת לשניה‪.‬‬ ‫בפעולה רגילה עובר מומנט הסיבוב מהמנוע החשמלי דרך נושא הדסקאות אל הדסקאות הפנימיות‬ ‫ומהן אל הדסקאות החיצוניות‪ ,‬התוף וציר מסירת הכוח‪ .‬כאשר העומס שמפעילה שרשרת העוגן על‬ ‫התוף גדול ממומנט החיכוך שכוון מראש‪ ,‬מחליקות הדיסקאות ועל ידי כך מגנות על המנוע החשמלי‪.‬‬ ‫את הקפיצים מכוונים כך שבעומס של ‪ 50%‬מעל צריכת הזרם החשמלי הרגילה תתחיל ההחלקה‪.‬‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מצמדים )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 3‬מתוך ‪5‬‬ ‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫הסבר בעזרת תרשים את מבנהו ואת פעולתו של מצמד צנטריפוגלי‪ .‬תן דוגמה לשימוש בו‬ ‫והסבר את הצורך לשימוש במצמד כזה בדוגמה שבחרת‪] .‬קיץ ‪[1991‬‬ ‫המצמד המוצג בתרשים נועד להעביר תנועה סיבובית ממנוע חשמלי אל תמסורת גג"ש המניעה‬ ‫מפריד צנטריפוגלי‪ .‬זהו מצמד חיכוך צנטריפוגלי‪ ,‬המאפשר הגברה הדרגתית של מהירות תוף‬ ‫המפריד בהתנעה מבלי להעמיס את המנוע החשמלי בעומס יתר‪.‬‬ ‫כאשר המנוע החשמלי מגיע למספר סיבובים מלא‪ ,‬פועל מלוא הכוח הצנטריפוגלי על המשקולות‬ ‫ומצמיד אותן לדופן הפנימית של תוף המצמד‪ .‬כאשר מומנט החיכוך בין המשקולות ותוף המצמד‬ ‫שווה למומנט של הציר המניע‪ ,‬נפסקת ההחלקה בין שטחי החיכוך והמצמד מתחיל לפעול‪.‬‬ ‫משקולת‬ ‫רפידה‬ ‫נושא משקולות‪ ,‬מונע‬ ‫על ידי המנוע החשמלי‬ ‫תוף המצמד‪ ,‬מניע את‬ ‫תמסורת גלגלי השיניים‬ ‫של המפריד‬ ‫שרטוט סכמתי של מצמד חיכוך צנטריפוגלי‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מצמדים )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 4‬מתוך ‪5‬‬ ‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫שרטט מתווה המסביר עקרון פעולה ומבנה של מצמד הידראולי )בחתך צירי ובחתך רדיאלי(‪.‬‬ ‫]קיץ ‪[1985‬‬ ‫המצמד ההידראולי משמש כחיבור גמיש להעברת התנועה הסיבובית מהמנוע הראשי )קצה גל‬ ‫הארכובה( אל תיבת התמסורת להפחתת סיבובים והפיכת כיוון סיבוב )‪ (gear box‬המסובבת את‬ ‫המדחף‪.‬‬ ‫במצמד הידראולי מועברת התנועה הסיבובית מהציר המניע אל הציר המונע באמצעות שמן‪ .‬חלקיו‬ ‫העיקריים של מצמד הידראולי הם שני מאיצים דמויי קערות‪ ,‬המצוידות בכפות רדיאליות פנימיות‪.‬‬ ‫הכפות יוצרות בתוך המאיצים מעין תאים‪ .‬מאיץ אחד מחובר לציר המניע והשני אל הציר המונע‪ .‬שמן‬ ‫מסופק לחלל שבין שני המאיצים‪ ,‬וכתוצאה מסיבוב המאיץ המניע‪ ,‬פועל על השמן בתוך התאים כוח‬ ‫צנטריפוגלי‪ .‬תוספת האנרגיה הקינטית גורמת לשמן להסתחרר ולהיזרק אל המאיץ המונע‪ .‬בדרך זו‬ ‫מעביר השמן את המומנט מהמאיץ המניע אל המאיץ המונע‪ .‬כדי לנתק את העברת התנועה‬ ‫הסיבובית מרוקנים את השמן מן המאיצים‪ .‬הדבר נעשה באמצעות שסתום דמוי טבעת‪ ,‬המקיף את‬ ‫התוף של המאיץ המונע‪.‬‬ ‫שרטוט סכמתי של מצמד הידראולי‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מצמדים )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 5‬מתוך ‪5‬‬