56

II. Mašinski materijali

1. Čelici - podela i označavanje

a) Ugljenični čelici - ugljenik ima presudan uticaj na mehanička i tehnološka svojstva1) sa ne garantovanim (hemijskim) sastavom.2) sa garantovanim hemijskim sastavom.

b) Legirani čelici - osim C bitnog uticaja na svojstva imaju dominirajući legirajućielementi (jedan ili više). Uvek sa garantovanim hemijskim sastavom.

Oznaka:

Dopunska oznaka se koristi pri isporuci poluproizvoda: limova, šipki, cevi itd; najčešćese izostavlja jer označava stanje čelika (tehnički ne obradjen, žaren, normalizovan,poboljšan itd.)

1) Čelici sa ne garantovanim hemijskim sastavom - mogu biti samo ugljenični (Čkao slovni simbol)

2) Čelici sa garantovanim hemijskim sastavom (Č kao slovni simbol)a) ugljenični - jedinica na prvom mestu

b) legirani : - nisko - zbir procenata legirajućih elemenata je < 5 %- visoko - zbir procenata legirajućih elemenata je > 5 %

57

Najuticajniji legirajući element je onaj čiji je procentualni sadržaj pomnožen faktoromvrednosti daje najveći broj, a drugi po značaju prvi sledeći manji broj.

Tabela 7: Procentualni sadržaj legirajućih elemenata sa faktorima vrednostiLEG.ELEM. Si Mn Cr Ni W Mo V Co Ti Cu C Al% više od

0.6 0.8 0.2 0.3 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05 0.3 0.2 0.05faktorvrednosti 1 1 4 4 7 14 14 20 30 1 1 1

Primeri:

1. Hemijskom analizom je utvrdjen sledeći sastav čelika:96% Fe ; 0.5% C ; 2% Mn ; 1% Ni ; 0,45 % Si ; 0,05 % Ti . Čelik je vatrootporan.

Množenjem procentualnog sadržaja elemenata sadržanih u čeliku i faktorom vrednosti iztabele 7. dobija se:K C N

K M T

Izizracunatog sedobija N najuticajniji drugi

c i

Mn n i

i

1 05 05 4 1 4

1 2 2 30 0 05 15

. .

. .

:

K

K

, M po uticaju

Ni

Ti

n

Prema načinu obeležavanja čelika zaključuje se da je u pitanju: Č.5370 - gde nazadnjem mestu može da stoji broj od 0 - 9.

Uticaji pojedinih elemenata:hrom- povećava: * , HB, RB; smanjuje: habanje i korozijunikl- povećava: Rmmangan- povećava: HB i livkostmolibden: povećava: HB, , termičku obradljivostvanadijum i volfram- povećava: Rm, HBsilicijum- povećava: Rm, HB i elastičnostsumpor- povećava krtost u vrućem stanjufosfor- povećava krtost u hladnom stanju

*Oznake koje su korišćene:

58

HB - tvrdoća, - žilavost, Rm - zatezna čvrstoća

Dopunska oznaka:o - bez odredjene termičke obrade1 - žaren2 - žaren na najbolju obradivost3 - normalizovan4 - poboljšan5 - hladno deformisan

2.Napisati oznaku čelika sa negarantovanim hemijskim sastavom čija je zatezna čvrstoća475N/mm2, a koristi se za automate.

Kako je čelik sa negarantovanim sastavom, radi se o ugljeničnom čeliku kod kogaje na prvom mestu oznaka 0. Vrednost zatezne čvrtoće nam daje na drugom mestu oznakebroj 4. Pošto se radi o čeliku za automate na poslednja dva mesta može biti broj izmedju90 i 99, tako da oznaka može biti npr. Č.0495.

3.Napisati oznaku ugljeničnog čelika sa garantovanim hemijskim sastavom kod koga jeprocentualni sadržaj ugljenika 0.67%, a čelik je nameljen za termičku obradupoboljšanjem.

Kako se radi o ugljeničnom čeliku sa garantovanim sastavom na prvom mestubiće 1. Simbol na drugom mestu predstavlja desetostruku vrednost procenta ugljenika,zaokruženo na desetine, što je u ovom slučaju 7. Poslednja dva mesta vezana su zapripadnost čelika grupi za poboljšanje i mogu uzimati vrednosti od 30 do 39, tako da jeoznaka traženog čelika npr. Č.1731.

2. Osnovne vrste naprezanja

Postoje šest osnovnih vrsta naprezanja i to :- zatezanje - smicanje - uvijanje- pritisak - savijanje - izvijanje

2.1. Zatezanje

59

Na slici je dat najčešći oblik dijagrama napon-istezanja za čelik sa malim sadržajemugljenika. Dijagram se može dobiti eksperimentalnim putem zatezanjem epruveta nakidalici. Značajne tačke na dijagramu su:

1. P - granica proporcionalnosti - do nje linearna zavisnost napona i deformacijeVaži

Hukov zakon: tg

E ; E - Jungov modul elasticnosti

2. E - granica elastičnosti - do nje ne nastaju nikakve trajne (plastične) deformacije većnakon prestanka dejstva sile telo poprima prvobitan oblik3. R - granica razvlačenja - nakon nje rastu deformacije uz opadanje napona sve do T -granica tečenja4. M - granica na kidanje; od T do M očvršćavanje materijala rastu deformacije uz porastnapona, M - zatezna čvrstoća (ili jačina materijala na kidanje)5. Z - kidanje,

z- napon kidanja

Napon na istezanje biće:

F

AVeza izmedju napona i deformacije data je preko Hukovog zakona i važi samo do

granice proporcionalnosti (P) na dijagramu (za linearno područje):

ERelativno izduženje epruvete izražava se kao količnik apsolutnog izduženja i

početne dužine epruvete:

l

l

l l

l0

0

0

60

.3,0iznosicelika

vecinuzaimaterijalatikakarakterisjetKoeficijen.izduzenjarelativnognjenogiepruvete

precnikasmanjenjarelatinogodnosapredstavljkojitkoeficijenPoasonovjegde

1G2

E

l/l

d/d

d

dd

d

d

dd=d

:precnikasmanjenja

dodovodiiepruvetepresekupoprecnomuakontrakcijsejavljaizduzenjaUsled

0

0d

0

10

0d

10

Primer:

4. Čelična epruveta prečnika 20 mm i dužine 200 mm opterećena je na istezanje silom od30 kN. Potrebno je odrediti apsolutno relativno istezanje i relativno smanjenje prečnika

epruvete. EN

mm 21 105

2.

F

A

F

d

N

mm

El

ll l mm

l l l apsolutno

0 02 2 2

55

00

5 3

0

4

4 30000

20955

955

2 1 1045 4 10

45 4 10 200 90 8 10

.

.

..

. .

relativno izduzenje iz Hukovog zakona : =

izduzenje

Relativno smanjenje prečnika epruvete biće: d 45 4 10 0 3 13 62 105 5. . .gde je :

EN

mm 2 1 105

2. - Jungov moduo elastičnosti za čelik

0 3. - Poasonov koeficijent za čelik

2.2.Smicanje

61

( log )

tg

E ana ija

Gl

hG

- ugao smicanja

F = ASM

Za razliku od istezanja, sile ne deluju duž iste napadne linije već su paralelne.

Primer:

5. Na čelični paralelopiped deluju sile istog intenziteta, a suprotnog smera na naspramnimstranama. Ako je rastojanje izmedju sila 2 cm, a dimenzije paralelopipeda 40 x 20 x 10

mm apsolutna deformacija 80 m; G = 8.11042

N

mmodrediti napon, silu i ugao smicanja.

tg

.

.

l

h

arctg

G tgN

mmF A N kN

SM

80 10

204 10

4 10 0 23

8 1 10 4 10 324

324 40 10 129600 130

33

3 0

4 32

3. Ispitivanje materijala

3.1. Ispitivanje tvrdoće

Definicija tvrdoće:Otpor kojim se neko čvrsto telo suprostavlja prodiranju nekog drugog čvrstog tela unjega.

a) Statičke metode: Brinelova, Rokvelova, Vikersova, Jankina za drvo;b) Dinamička metoda: Poldijeva

62

3.1.1.Brinelova metoda :

Utiskivač je čelična kuglica

A D h povr ina

DD D d

F

D D D d

d

s otiska

A F - maksimalna sila utiskivanja

HB D = 10mm, 5mm ili 2.5mm - precnik kuglice

d =d

2- precnik otiska u mm1

22

2 2

2 2

2

( )

( )

Za odredjivanje sile utiskivanja koristi se formula:

F = CD2

gde je C konstanta koja za čelik iznosi 300.

Znajući tvrdoću može se približno odrediti zatezna čvrstoća kao:Rm = k HB

gde je k konstanta koja iznosi:za ugljenične čelike: k = 0.36za hrom čelike: k = 0.34za livena gvoždja: k = 0.20

Za drvo sila 100,500 ili 1000 N, kuglica prvo prodire u drvo 15 s do dostizanjapotrebne sile pod kojom se drži 30 s, a zatim vrši rasterećenje 15 s.

63

Dobre i loše osobine Brinelove metode za ispitivanje tvrdoće:

1)dobre strane- visoka tačnost- veći otisak čime se izbegava uticaj lokalizovane tvrdoće pojedinih manjih mesta- orijentacioni podatak o zateznoj čvrstoći

2)loše strane- sporost izvodjenja (loše pri serijskim ispitivanjima)- oštećenje površine ( nepovoljno kod gotovih komada)- nemogućnost ispitivanja vrlo velike tvrdoće.

Zadatak:

6. Merenjem tvrdoće nekog ugljeničkog čelika Brinelovom metodom dobijeni su sledećipodaci: D=5mm; d1=2.1mm; d2=1.9mm. Odrediti tvrdoću po Brinelu i približnu zateznučvrstoću materijala.

Rešenje:

dd d

mm

F C D N

HBF

D D D d

N

mm

R k HBN

mmm

1 2

2 2

2 2 2

2

2

21 19

22

300 5 7500

2 2 7500

5 5 25 42329

0 36 2329 840

. .

.

64

3.2. Ispitivanje žilavosti

@ilavost predstavlja svojstvo materijala da se plastično deformiše pre razaranja.Ukoliko do razaranja dolazi posle sasvim malih plastičnih deformacija ili bez njih upitanju je krtost materijala (svojstvo suprotno od žilavosti).

Mnogi materijali koji su žilavi pri statičkom opterećennju postaju krti kada seizlažu dinamičkom opterećenju naročito udarnom. Zato se žilavost najčešće ispitujeudarnim opterećenjem - udarna žilavost i to tamo gde je kritična kod kaljenih, zavarenih izalemeljenih delova. Može se reći i da je žilavost otpor koji ispitivani materijal pružalomu izazvanog udarnom silom.

Udarna žilavost se ispituje preko [arpijevom metodom preko klatna.

Klatno udara epruvetu sa suprotne strane zazora

65

W

A=

E

a b

J) - utrosen rad na prelom epruvete

A (mm) - povrsina poprecnog preseka epruvete

E

p1

p1

Emgh mgR

mgR

gde zilavost

p2

1 1

2

1

1

E

E = mgh

je:N

mm W (

i E (J) - potencijalne energije u pocetnom i krajnjem polozaju

p1

p2 2

2

p2

( cos )

( cos )

( )

Zadaci:

7. Brzina tega [arpijevog klatna u trenutku udara u epruvetu iznosi 5m/s, masa tega 10kg,zaustavni ugao 2 = 20o, a krak 1m. Odrediti žilavost ispitivanog materijala za standardnuepruvetu preseka 10 x 7 mm.

Rešenje:

Prema zakonu o održanju mehaničke energije (E meh = const).E E E E E const

E

E

E Emv

J

E mgh mgR J J

A

E E

a

J

mm

meh p k po ko

k

p

p koo

po

p p

o

1 1

10 0

0 0

2

10 25

2125

1 10 9 81 1 1 20 4 91 5

125 5

10 7172

1

2

2 2 2

1 2

2

(jer je v

(jer je h

1

0

)

)

( cos ) , ( cos ) .

.

W

x b

8. Epruveta poprečnog preseka 10 x 7 mm ispituje se na žilavost. Masa tega je m = 20 kg,rastojanje od tačke vešanja klatna do težišta tega R = 2.51 m, a žilavost koja sedobija =3 J/mm2. Odrediti visinu na koju treba podići klatno i ugao otklona klatna za tuvisinu, ako je zaustavna visina h2 = 0.1 m

66

10

20

2 51

3

01

2

2

1 1

x7mm

m kg

R m

J

mmh m

h

.

.

, ?

W

a bW

W

a b J

E E mg h h

h hW

mgm

R h

R

p p

o

3 7 10 210

01210

20 9 81117

2 51 117

2 50 532

0 532 64 3

1 2 1 2

1 2

11

1

( )

..

.

cos. .

,.

arccos . .

III Mašinski elementi

Mašina se sastoji iz većeg broja funkcionalno povezanih delova . Onaj deo koji sene može više rastavljati naziva se osnovni mašinski deo ili mašinski deo . Više takofunkcionalno povezanih delova čine mašinski sklop.Više mašinskih sklopova i delovafunkcionalno povezanih čine mašinsku grupu. Više mašinskih grupa , sklopova i delovafunkcionalno povezanih čine mašinu .

Mašinski element je mašinski deo , mašinski pot sklop ili mašinski sklop kojiizvršava elementarnu funkciju na mašini ili u konstrukciji .

Opšti mašinski elementi se dele na :1.) elemente za vezu :

a) nerazdvojivi spojevi- zakovani spojevi- zavareni spojevi

b) razdvojivi spojevi- navojni spojevi- presovani spojevi- spojevi klinovima- elastični spojevi (opruge)

2.) elementi za prenos snage :- frikcioni prenosnici

67

- remeni prenosnici- zupčani parovi- lančani prenosnici

3.) elementi za obrtno kretanje :- osovine i vratila- ležaji : klizni i kotrljajni- spojnice

4.) elementi za prenos tečnosti i gasova :- cevne armature- ventili- razvodnici

Slika: Shematski prikaz hijerarhije delova u mašini

Mašinski sistemi sastoje se iz tri osnovne celine :1.) Pogonske mašine (elektro - motor , Otov ili Dizelov motor ) pretvara izvornu energijuu mehaničku.2.) Prenosnika (elementi za prenos snage ) - prenose energiju za potrebe radne mašine .3.) Radna mašina - pretvara energiju u koristan rad (nosač alata alatne mašine, pritiskivačprese , rotor pumpe i dr. )

Slika: Povezanost tri osnovne celine u mašinskom sistemu

Prenosnici prenose energiju od izvora do radne mašine i prilagodjavaju je njenimpotrebama .

68

1.Kinematika prenosnika

Kinematske karakteristike prenosnika su :1.) Radni prenosni odnos :

in

n

vr

vr

r

r

d

d

m Z

m Z

Z

Zul

iz

ul

iz

oul

oiz

oiz

oul

oiz

oul

iz

ul

iz

ul

- ako se broj obrta smanjuje n niz ul , a time i i > 1 prenosnik nazivamo reduktorom .- ako se broj obrta povećava n nizl ul , a time i <1 prenosnik nazivamo multiplikatirom .

Izračunava se kao proizvod parcijalnih prenosnih odnosa parova (n) koji čineprenosnik:

i i jj

n

1

2.) Stepen iskorišćenja

P

Piz

ul

- za meru opterećenja uzima se obrtni moment

MP

n za

n za nobrta

P

P

M n

M n

M

M iM M iiz

ul

iz iz

ul ul

iz

uliz ul

nobrta

s

; ,

; ,

min

2

30

1

Stepen iskorišćenja prenosnika se, takodje, može predstaviti kao proizvodparcijalnih stepena iskorišćenja mašinskih elemenata koji sačinjavaju prenosnik:

jj

n

1

Ukoliko je samo jedan par prisutan u prenosniku , ulaz odgovara pogonskom , aizlaz gonjenom elementu .

Zadaci:

1.Odrediti broj zuba na gonjenom zupčaniku zupčastog para, ako je broj zuba napogonskom zupčaniku 15, a broj obrtaja na gonjenom vratilu 100min-1, a na pogonskom200min-1.

Rešenje:

69

in

n

z

zz z

n

np

g

g

pg p

p

g

15200

10030

2.Odrediti prenosni odnos veze i prečnik zupčanika na ulaznom vratilu ako je broj zubana njemu 20, a na zupčaniku izlaznog vratila iz prenosnika 10; dok je modul zupčanika 3.

Rešenje:

iz

z

d m z mm

iz

ul

ul ul

10

200 5

3 20 60

.

3.Odrediti obrtni moment na ulaznom vratilu ako je na izlaznom 150Nm, stepeniskorišćenja veze zupčanika koji se nalaze na vratilima 0.96, a brojevi zuba na zupčanikuizlaznog vratila 30, a na ulaznom 15.

Rešenje:

iz

z

MM

iNm

iz

ul

uliz

30

152

150

2 0 967812

..

4. Koliki se obrtni moment može ostvariti na izlaznoj spojnici 3 pomoću elektromotorasnage P kWE 5 6, i učestanosti obrtanja n se

16 1 koji je na spojnici 1. Na spojnici 2 jesnaga P kWS2

2 . Svaki stepen prenosa ima stepen iskorišćenja = 0.98 , a broj zuba

zupčanika je redom: Z Z1 622 110 17 82 , Z , Z = 21 , Z = 103 , Z ,2 3 4 5 .Izračunati i snagu na spojnici 3 i moment na spojnici 2 kao i učestanost obrtanja na timspojnicama.

70

Re :

Pr :

.

.

..

. ..

senje

enosni odnosi zupcastih parova i brojevi obrataja na izlaznim spojnicama su

iZ

Z

iZ

Z

iZ

Z

nn

i is

nn

i i is

SE

SE

122

1

344

3

566

5

12 34

1

12 34 56

1

110

225

103

214 90

82

174 82

16

5 4 90 653

16

5 4 9 4 820135

2

3

71

I nawin ( preko snage ) :

nacin ( preko momenta ) :

M

P P P kW

P P kW

MP P

nNm

II

M i i Nm

MP

S S

E

SS

S

S

S

3 2

2

2

2

2

2

5 56

5 12 342

3

4 1 12 34 12 34

11

1

38 2 0 98 3 31

5 6 0 98 5 38

2

2 10

2 0 653487 5

55 7 5 4 9 0 98 1310 6

5 6 10

( ) (5, ) , ,

. . .

..

. . . .

.

3

1 11

5 4

5 56

100 555 7

2 2 16 100 5

1310 6 488 822 6

822 6 4 82 0 98 3885 7

3885 7 2 0 135 3296 3 3

2

3

2 2 2

,,

.

, ,

, , , ,

, , ,

Nm

n s

M M M Nm

M M i Nm

P M W kW

S

S

S S S

Obrtni moment se može povećati ( smanjiti ) , ali ukupna snaga na izlazu je samomalo manja od ulazne snage koju u ovom slučaju daje elektromotor: P P PE S S

2 3.

Takodje se iz TP v

r i ,pri istoj snazi koja se prenosi, za veći prečnik

zupčanika dobija manja ugaona brzina a time i veći obrtni moment. Za manji prečnikzupčanika situacija je obrnuta - dobija se veća ugaona brzina i manji moment.

2. Kinematska šema alatne mašine za obradu drveta - debljače prikazana je na sledećojslici. Glavno kretanje koje ostvaruje alat (A) je u kinematskoj vezi preko prenosnika (P)sa pomoćnim kretanjem koga ostvaruju valjci ( V1) i ( V2).Ako su :- širina zahvata alata i predmeta rada l = 300 mm- dubina rezanja =2mm- brzina pomoćnog kretanja vpk = 6 m / s- specifična sila rezanja kr=10N / mm2

- koef . sigurnosti pri izboru elektro motora k =1.2- stepen korisnosti kaišnika k=0.8 ; a svakog zupčastog para z=0.98- snage pomoćnih kretanja iznose 5 % od snage rezanja .Potrebno je odrediti snagu elektromotora za pogon debljače .

72

Rešenje :

Tangencijalna (obimna) sila rezanja biće :

:je

P

:maqineradnesnaga

P

:jeoraelektromot

6.005.0P

:5%kretanjapomoynogsnagesu

1226P

:prekouje\odreserezanja

66000230010

1RM

EM

v

r

21

gde

PP

a

kP

Snaga

kWPP

Kako

kWvF

Snaga

kNNlkAkF

r

k

RM

rv

pkt

rrt

Pr - snaga rezanja kojom alat vrši rad nad obradkomP1 - snaga koja se preko zupčanika 1 predaje prenosniku

Do snage P1 dolazimo polazeći od poznatih snaga na valjcima V1 i V2 :

73

kWkW

kPPPkPPP

S

kWPP

PP

kWPP

PP

kWPP

PP

kWPPP

k

zzVzVr

k

VVr

VV

2095.198.0

2.13.112

////////P

:oraelektromotsnagajeada

3.198.0

275.1/

275.198.0

249.1/

249.198.0

224.1/

224.198.0

6.02//

35634127978

EM

1221

23

3443

45

5665

67

79787

2121

12

2.Dimenzionisanje vratila

3. Vratilo A-B prima i prenosi snagu preko zupčanika 1 i 2 na vratilo C-D. Zupčanik 1postavljen je na sredini vratila A-B.Veza izmedju vratila A-B i zupčanika 1 ostvarena jeuz pomoć klina bez nagiba . Vratilo je izradjeno od čelika Č.0545, zupčanici od sivog liva, a rad je praćen slabim udarima.Ako su: prečnik zupčanika 1 120mm; snaga koja se prenosi je 25 kW ; broj zubazupčanika 1 iznosi 20 , a broj zuba zupčanika 2 iznosi 45 ; broj obrtaja vratila C-D iznosi800 min 1 ; dužina vratila A-B iznosi 150 mm ; = 1 - koeficijent svodjenja savijanja nauvijanje.

Potrebno je naći:

1) Skicirati prenosnik2) Obrtni moment na vratilu A-B i modul zupčanika.3) Minimalni prečnik vratila A-B na mestu zupčanika (koristiti proračun za "teško"vratilo).4) Minimalnu širinu glavčine zupčanika 1.

Rešenje :1)

74

2

45

202 25

2 25 800 1800

301885

25 10

188 5132 62

120

206

1

2

2

1

2

1

1

1

3

1

1

)

.

. min

.

,.

in

n

n

n

d

d

m Z

m Z

Z

Z

n i n

ns

MP

Nm

md

Z

ul

iz

AB

CD

o

o

AB CD

ABAB

AB

o

3

2

2 132 6

0 064421

2 2

4421

2

150 10

21658

2132 6

2 165 8

13571

545

5109

16 16 357 1 10

10928 28 41 32

1

3

2

2

2

2

2

3

3

3

)

,

,

.

.,

.

,, . .

FM

dN

MF l

Nm

M MM

Nm

RN mm

dM

mm precnik vratilad d t

tAB

o

st AB

i ABs

dozm

i

dozv

1

34

7 41 8 4 5

mm

mm

h mm t mm b mm uzetoiz Tablice zadatka aktikuma

standardizovani precnik je: d s ; . ; ., .Pr

75

4

15 15 34 51

4421

42 7 4 136 3 532 2

)

. .

,.

Minimalna sirina glavcine predstavlja korisnu duzinu klina :

l d mm

pF

l h tN mm p N mm

k s

kdoz

napomena:

jednačina je dobijena prema :

doz

M

WW

d

Wd

polarni otporni moment za

1

10

3

0

34

16

161

; - polarni otporni moment za puno vratilo

suplje vratilo

=d

Dgde je:D - spoljnji prečnik vratilad - unutrašnji prečnik vratila

“Teško" vratilo je izloženo savijanju i uvijanju,dok se "lakim" vratilom smatraono kod koga se savijanje može zanemariti , pa se za merodavno opterećenje uzima samouvijanje .

3. Izbor klina bez nagiba

4. Veza vratila i remenice od sivog liva ostvarena je zaobljenim klinom bez nagiba .Merodavni obrtni moment M0 = 90 Nm , prečnik vratila d = 30 mm . Pogon je saslabim udarima koji se mogu zanemariti . Dimenzionisati i proveriti klin .

Rešenje :

Iz tablice za klinove date u Praktikumu, za prečnik vratila d = 30 mm odre\ujemo mereklina bez nagiba ( visoki ) :

76

b = 8 mm ; h = 7 mm ; t = 4.1 mm , korisna dužina l d mmk 15 15 30 45. . ; a dužinaklina sa poluokruglim čelom l l b mmk 45 8 53 . Usvaja se standardno l = 56 mm.Površinski pritisak je :

pF

A

F

l h t

M

l d h tN mm p N mm

k kdoz

0 0 2 22 2 90 1000

45 30 7 4 146 53

( ) ( ) ( . )

gde je:h-t - dubina žljeba u podglavku

Površinski pritisak zadovoljava jer je p N mm pdoz 46 532 N mm 2 .Dimenzije klina biće: 56 x 8 x 7 mm .

4.Izbor ležaja

Na osnovu prečnika provrta ( d ) se iz tablica koje se nalaze u katalogu proizvodjačausvaja tip ležaja za koji su date ostale tri dimenzije .

TIP LEZAJAd(mm)

D(mm)

B(mm)

r(mm)

Ekvivalentno (ukupno) opterećenje odredjuje se na osnovu geometrijskog zbira radijalneFr i aksijalne Fa komponente otpora oslonaca :

77

F X F Y Fr a gde su:X , Y - uticajni faktori koji zavise od vrste ležaja i uzimaju se iz tablice.

4.1.Trenje , podmazivanje i zaptivanje ležaja

Kotrljajni ležaji imaju prednost u odnosu na klizna jer je trenje kod kotrljanjamanje (koeficijent trenja m=0.001 - 0.0025).

Podmazivanje se vrši radi smanjenja otpora kotrljanju i klizanju i to :1.) mašću , za n<3000 min 1 i temperature do 125oC2.) uljem , za n >3000 min 1 i temperature veće od 125oC .

Načini podmazivanja : preko uljne magle , pomoću kade , fitilja i sl.Zaptivanje se izvodi da bi se sprečilo prodiranje prašine , vlage , vode u ležaj i

izlaženje maziva iz ležaja . Može biti zaptivkama ili labirintno .

Zadatak:

5. Spoj rukavca vratila i provrta ležaja izložen je dejstvu radijalnih sila u dva upravnapravca i to: Frx = 3 kN i Fry = 4 kN i dejstvu aksijalne sile Fa = 1 kN . Ako su uticajnifaktori X =1 i Y = 2.5, treba odrediti ekvivalentno opterećenje ležaja.

Rešenje :

Ukupna radijalna sila u ležaju ( osloncu ) biće :

F F F kN

Ekvivalentno

x F Y F kN

r r r

r a

x y

2 2 2 23 4 5

1 5 2 5 1 7 5

opterecenje lezaja bice :

F = . .

5.Kruta spojnica. Podešena i nepodešena zavrtanjska veza

6. Kruta spojnica sa dva oboda spaja pogonsko i gonjeno vratilo . Veza je ostvarenapomoću 4 vijka za podešenu vezu M8.Ako su:

- dozvoljeni napon na istezanje 300 Nmm2

- dozvoljeni napon na smicanje 150 Nmm2

- koeficijent trenja 0.2- otvori za vijke na prečniku 160 mm- snaga na spojnici 60 kW- broj obrta vratila 300 o

minPotrebno je naći :

78

1) Proveriti nosivost krute spojnice2) Predložiti mere za poboljšanje nosivosti3) Oznaku (nazivni prečnik) istog broja vijaka za nepodešenu vezu koji mogu prenetiopterećenje .

Rešenje :1)

F A N

F N F N

MP P

nNm

FM

rN

uk

ss s

ss

1

2

1

3

1508

47540

4 7540 30160

30 30 60 10

3001918

1918

0 0631967

.Kako je F Fuk s vijci ne mogu preneti potrebno opterećenje .

2) Veći prečnik vijaka, više vijaka , materijal vijaka sa većim dozvoljenim naponom nasmicanje.

331967

47992

7992

0 239958

39958

300134

1

11

31

)

,

FF

NN

FF

N

AF

s

ist

ist 2 mm

Prva veća tablična vrednost za površinu jezgra je 144 mm2 (data u Tablici za vijke u

Praktikumu), kojoj odgovara nazivni prečnik 16 mm pa usvajamo zavrtnjeve M 16 .

6.Frikciona spojnica. Veza sa dva klina

7. Frikciona spojnica prečnika 200 mm prenosi obrtni moment od 200 Nm .Ako su: koeficient trenja 0.25 ; dozvoljeni pritisak 25 N cm2 ; veza sa vratilom ostvarena sa dvaista klina bez nagiba; stepen sigurnosti spojnice 1.2; vratilo od Č.0545; glavčina od SL,pogon saslabim udarima .Potrebno je odrediti :1) Dimenzije frikcione spojnice2) Prečnik spojničkog vratila3) Dimenzije klinova bez nagiba na spojničkom vratilu4) [irinu glavčina spojnica .