Elementi Pred Spojnice 5

Mašinski elementi II

3. SPOJNICE

Zadatak spojnica je da spoje u jednu cjelinu bilo zasebna vratila, npr. vratilo elektromotora i obrtne pumpe, bilo jedno dugačko vratilo koje je napravljeno iz više dijelova radi lakše izrade, transporta, sklapanja, npr. transmisiono vratilo.

Prema načinu prenošenja snage, spojnice se mogu podijeliti na:- mehaničke- elektromagnetne- hidrodinamičke- specijalne

Konstrukcija spojnica treba da zadovolji sljedeće uslove:

- da je po obliku rotaciono tijelo i da je što lakša kako bi opterećenje vratila i ležišta bilo što manje

- da se može postaviti što bliže ležištu kako bi se smanjilo savijanje vratila- da omogućava dobro centriranje spojenih vratila- da bude uravnotežena- da bude jednostavne konstrukcije, da se lako postavlja i skida- da dijelovi koji strše budu pokriveni (zaštičeni) kako ne bi dolazilo do povreda

3.1. Mehaničke spojnice

Prenos snage kod vratila spojenih mehaničkom spojnicom ostvaruje se podesnim konstruktivnim elementima ili mehaničkim stvaranjem sile trenja između spojenih dijelova. Ovo je najrasprostranjenija grupa spojnica. Dijele se na:

- krute- pomične- uključno – isključne

3.1.1. Krute spojnice

Krute spojnice spajaju vratila u jednu cjelinu pri čemu sprečavaju bilo kakvo međusobno pomjeranje vratila. Svi udari i sve neravnomjernosti obrtnog momenta prenose se potpuno sa jednog vratila na drugo.

Spojnica sa naglavkom

Spojnica sa naglavkom ima naglavak od čelika koji je navučen na krajeve vratila i pričvršćen klinovima za vratilo. Radi bezbjednosti osoblja, kuke na klinovima su pokrivene zaštitnim limovima.

62


Spojnica je konstruktivno vrlo prosta, ali je nepodesna za skidanje, pošto treba pomjeriti bilo jedno vratilo, bilo spojnicu.Primjenjuje se na mjestima gdje se ne traži često skidanje i postavljanje.

Oklopna spojnica

Oklopna spojnica ima dvodjelni oklop od livenog gvožđa pritegnut zavrtnjima uz vratilo. Obrtni moment se prenosi zahvaljujući trenju između naglavaka i vratila stvorenom pritezanjem zavrtnjeva. Radi sigurnosti, veza se pojačava klinovima bez nagiba.Oklopna spojnica se lako skida i postavlja. Može se primijeniti i za spajanje vratila nejednakih prečnika (redukciona spojnica). Nije pogodna za velika opterećenja i promjenljiv smjer obrtanja.

Obodna spojnica

Obodna spojnica se sastoji od dva koluta (oboda), naglavljena na vratila u vrućem ili hladnom stanju i osigurana klinovima bez nagiba. Centriranje spojnice postiže se ispupčenjem na jednom kolutu, odnosno udubljenjem na drugom, tačno određenog prečnika. Obrtni moment se prenosi nizom podešenih ili nepodešenih zavrtnjeva raspoređenih po obodu.Na teškim vratilima, često se rade spojnice sa nakovanim obodima na krajevima vratila. Rješenje je jednostavnije, ali skuplje (desna slika).

63


3.1.2. Pomične spojnice

Ove spojnice omogućuju vratilu uzdužno pomjeranje koje je rezultat zagrijavanja u toku rada, te ugaono pomjeranje. Dijele se na uzdužno (aksijalno) pomične, elastične i zglavkaste spojnice.

Kandžasta spojnica (uzdužno pomična)

Kandžasta spojnica se sastoji od dvije glavčine koje imaju po tri jednake i ravnomjerno raspoređene kandže. Glavčine se navlače na vratila u zagrijanom stanju ili pod pritiskom u hladnom stanju i osiguravaju klinovima bez nagiba. Između kandži postoji aksijalni zazor koji omogućava uzdužnu dilataciju vratila. Bolje centriranje spojnice postiže se ugradnjom prstena za centriranje. Korisno je s vremena na vrijeme podmazati kandže radi smanjenja trenja.

Elastična spojnica sa obodom

Elastična spojnica sa obodom često se primjenjuje za vezu vratila elektromotora sa vratilom prenosnika kod dizalica. Dobro podnosi promjenljive obrtne momente. Ova spojnica je po obliku slična spojnici sa obodima za kruto vezivanje vratila; razlikuje se od nje po tome što su zavrtnji u jednom obodu podešeni po koničnom stablu, a u drugom obodu leže u

64


prstenovima od kože ili gume, pa je zbog toga ovakva spojnica gipka. Broj zavrtnjeva po obodu bira se u zavisnosti od prečnika vratila.

Zglavkasta spojnica (kardanska)

Zglavkaste spojnice se primjenjuju za spajanje vratila čije se ose sijeku pod nekim uglom. Prenos obrtaja nije ravnomjeran, tj. pri stalnoj obimnoj brzini predajnog vratila, prijemno vratilo će imati periodično promjenljivu brzinu – utoliko promjenljiviju, ukoliko je ugao veći. Zbog toga ovaj ugao ne treba da bude veći od 5°. Ravnomjerna brzina prijemnog vratila može se postići ugradnjom posrednog vratila.Zglavkasta (kardanska) spojnica se sastoji od dvije glavčine viljuškastog oblika i jednog spojnog elementa krstastog oblika kroz koji prolaze vijci za vezu sa viljuškama. U rasprostranjenijoj konstrukciji zglavkaste spojnice smještene su četiri osovinice u zajedničkom prstenu (slika); osovinice se okreću u bronzanim čaurama.

3.1.3. Uključno – isključne spojnice

Ove spojnice se upotrebljavaju kada postoji potreba da se prijemno vratilo može, po potrebi, isključiti iz pogona. Mogu se podijeliti na:

- kandžaste isključne spojnice koje se mogu uključivati samo u stanju mirovanja ili pri

65


laganom obrtanju, a isključivati i pri punoj brzini- frikcione spojnice koje se mogu i uključivati i isključivati u toku rada

Pokretna kandžasta spojnica

Kod ove spojnice se glavčina na prijemnom vratilu može pomjerati uzduž vratila. Uključivanje je moguće u stanju mirovanja ili pri vrlo malom broju obrtaja, a isključivanje i pri punoj brzini, ali je pri tome često potrebna jako velika sila za isključivanje zbog trenja i klizanja između kandži i između pokretne glavčine i vratila.

Frikcione spojnice

Frikcione spojnice omogućuju uključivanje, odnosno isključivanje za vrijeme rada i pod opterećenjem, pa se zato, gotovo redovno, upotrebljavaju u mašinstvu. Uključivanje, odnosno isključivanje prijemnog vratila je meko i postepeno. Pri naglom preopterećenju ili udaru za vrijeme rada nastupa klizanje frikcionih površina koje donekle spašava uključene elemente (npr. zupčanike) od lomljenja. Posljedica trenja klizanja je habanje frikcionih elemenata po dodirnoj površini, i zagrijavanje. Umetanjem sloja maziva između frikcionih površina donekle se smanjuje habanje i ujednačuje otpor protiv klizanja po cijeloj frikcionoj površini. Trenjem proizvedena toplota nagomilava se u trupu spojnice, pa prelazi na okolni vazduh. Zbog toga, radi boljeg hlađenja, spojnica treba da ima što veću površinu zračenja, po potrebi i rebra za hlađenje. Kada to nije dovoljno, spojnica se vještački hladi vodom ili vazduhom (ventilatorom); to je naročito važno za spojnice koje se često uključuju i isključuju.Materijal od koga su izrađeni ili kojim su obloženi frikcioni elementi po dodirnoj površini može biti raznovrstan: čelik, čelični liv, liveno gvožđe, bronza, mesing, koža, drvo, presovani papir, metalokeramika,...

Potreban pritisak među dodirnim površinama frikcionih elemenata dobija se iz uslova:

gdje je koeficijent trenja. Odavde se može proračunati potrebna frikciona površina:

66


gdje je pd Pa dopušteni specifični površinski pritisak.

Nekoliko osnovnih shema frikcionih spojnica dato je na donjim skicama.

Između mnogobrojnih konstrukcija frikcionih spojnica, opisane su sljedeće dvije:

Frikciona spojnica sa koničnom dodirnom površinom

Na prijemnom dijelu vratila nalazi se pokretna glavčina vezana sa vratilom klinom za vođenje. Završetak prijemnog vratila ulazi u bronzanu čauru, smještenu u nepokretnoj glavi na kraju predajnog vratila, na kome je učvršćena glavčina predajnog dijela spojnice. Iako je aksijalna sila, potrebna za uključivanje, oko tri do četiri puta manja nego kod spojnice sa ravnom dodirnom površinom, ipak je ona još uvijek znatna, pa je zbog toga upotreba ovakve spojnice dosta ograničena, uglavnom za prečnike d 120 mm. Radi pojačanja otpora protiv klizanja, često je konus obložen kožom ili nekim drugim frikcionim materijalom.

67


Elektromagnetna frikciona spojnica sa lamelama

Na jednom kraju vratila naglavljena je glavčina (1) na kojoj se nalazi ploča (2) ožljebljeno vezana sa glavčinom, tako da se može aksijalno pomjerati. Nepokretni nosač namotaja (3) centriran je na glavčini (1) pomoću ležišta sa lopticama (4). Aktiviranjem namotaja javlja se elektromagnetna sila koja privlači ploču (2) pritiskujući na taj način lamele (5) između ploča (11) i (6). Međulamele (7) vezane su pomoću zubaca sa prijemnim dijelom spojnice (8). Po prestanku dejstva elektromagnetne sile, opruge (9) prekidaju vezu pomjeranjem dijela (2) ulijevo. Pritisak opruga za vrijeme rada prima aksijalno ležište sa lopticama (10).Za aktiviranje namotaja služi jednosmjerna struja napona 24 Volta. Lamele su obložene metalokeramičkim materijalom otpornim na habanje.

68

Documents

Elementi Pred Spojnice 5