Masinski Elementi II-elementi Za Prenos Kretanje

5/26/2018 Masinski Elementi II-elementi Za Prenos Kretanje

http:///reader/full/masinski-elementi-ii-elementi-za-prenos-kretanje-562127ac5ed

3/11/

MAINSKIELEMENTIIIMainskielementizaprenoskretanja

R.prof. dr.AdilMuminovi

MainskielementizaprenoskretanjaUovugrupumainskihelemenataspadaju:

Osovine

Osovina

Osovina



3/11/

VratilaVratilo

Vratilokodmjenjaa

Osovinice Osovinica Osovinica

Rukavac Rukavac Rukavac



3/11/

Spojnice

Kliznaikotrljajnaleita

Osovine

Osovine slue za prenoenje i uleitenje mirujuih i obrtnih dijelova, te zapreuzimanjepoprenihi eventualno uzdunih sila koje na te dijelove djeluju.

Osovine mogu biti mirujue (dijelovi na njima rotiraju slika a ) ili rotirajue(dijelovi su na njima privreni i rotiraju zajedno s njimaslika b).

Osovine se uglavnom koriste kod vagonskih konstrukcija, a nekada se moekoristiti kod drugih motornih vozila.

Osovine su optereene na savijanje i ne prenose obrtne momente.

Osovina

Osovina

a) b)



3/11/

Sa slike vidimo da je osovina optereenapoprenim silama, tj osovine su optereene

samo na savijanje i prenose kruno kretanje.

Optereenjaiproraunosovina

FAFB

F

Idealni oblik osovine bi bio parabolian i

imao bi najbolju iskoristivost materijala.

Takav oblik teko je izvesti u praksi pa se

umjesto njega koristiti stepenasti oblik

osovine koji je daleko laki za izradu.

FT

Ms

Obzirom da je osovina optereena samo na

savijanje onda je proraun dalekojednostavniji i svodi se na odreivanje

prenika osovine na karakteristinim

mjestima.

Idealnioblikosovine

Stvarnioblik osovine

Rukavac

Karakteristina mjesta su npr. leita osovina

(A i B) i mjesta gdje djeluje optereenje (F).

Kada se provede naponska analiza dobije seFAFB

F

zraz za zra unavan e pre n a na

karakteristinim mjestima:FT

Ms

Idealnioblikosovine

Stvarnioblik osovine

Rukavacmomentsavijanjanakarakteristinom

mjestu

dozvoljeni napon na savijanje (zavisi od

materijala koje je najee nelegirani

ugljeninielik)



3/11/

Osovinice Osovinice seupotrebljavaju za zglobno spajanje mainskih dijelova.Pri tome

jedan dio moe bitipokretljiv oko osovinice,dok drugi miruje ili su oba dijela

pokretljiva.Pokretljivi dio osovinicemora sepodmazivati.

Osovinica

Oblik osovinice

Osovinice mogu biti razliite konstruktivne izvedbe i uglavnom miruju ili

osciluju. Kod ugradnje se moraju aksijalno osigurati, a za tu svrhu se koriste

osigurai kao kod navojnih veza ili se osigura kombinuje sa naslonom.

Izrauju se kao pune ali esto se koriste i uplje osovinice radi smanjenja

teine, a nekada i elastine razrezane osovinice.

Otvorza

osiguranje Naslon

Osovinicestandardnih oblika:a)glatka osovinicasrascjepkom, b)glatka osovinica s

uskonikom, c)osovinicasglavom, d)osovinica snavojem



3/11/

Proraunvrstoe osovinice

SilaFuzrokuje:

naprezanjenasmicanje s upresjecimaIiII:

naprezanje na savijanje s na mjestu

najveeg momenta savijanja Ms,max:

povrinski pritisak p1 izmeu osovinice i

poluge, te povrinski pritisak p2

izmeu

osovinice i kuita:

VratilaVratila osim momenta savijanja prenose i snagu (momemt uvijanja) sa jednog dijela vratila

na drugi, za razliku od osovina koje prenose samo momente savijanja. Iz ovoga zakljuujemo

da je proraun vratila vrlo sloen i odgovoran jer se na njima pojavljuje osim savijanja i napon

uvijanja, koji potie od sila na elementima koji se nalaze na vratilu (primjer zupanika).

Vratilo



3/11/

vrstavratilapremakonstrukcujimogubitiprava (slikaa) i

koljenasta (slikab).

a)

Koljeno

b)

Koljenasto vratilo slui za pretvaranje pravolinijskog kretanja u obrtno kretanje i obratno.

Proraun ovih vratila je izuzetno sloen jer imaju neravnomjernu raspodjelu vratila na

odreenoj duini. Posebno je teko podmazivati ovakva vratila obzirom da imaju tzv.

letea leita.

Vratila se mogu podjeliti na lagana (slika a) i teka (stepenastog

oblika, slika b). Kod laganih vratila mogu se zanemariti teineelemenata koje vratilo nosi a kod tekih ne mogu.

a) Laganovratilo

b)Tekostepenastovratilo



3/11/

Proraun laganogvratila

Lagana vratila su zapravo kratka vratila i ona se proraunavaju samo na uvijanje jer je

napon na savijanje mali. Izraz za raunanje prenika lakog vratila d ima oblik:

Proraun tekih vratila je znatno sloeniji jer simultano djeluju momenti savijanja i

momenti uvijanja, a osim toga moramo voditi rauna o kvalitetu izrade i koncentraciji

napona. I na osovini pa i na vratilima moraju postojati rukavci koji slue za oslanjanje ovih

elemenata u leitima.

Na vratilu obino imamo ljebove za klin na koji se postavljaju prenosnici snage npr.

Konstrukcijsiproraun tekogvratila

zupanik, a znamo da oni stvaraju koncentraciju napona. Takoer na vratilima moraju biti i

sredinja gnijezda na krajevima vratila koja slue prilikom izrade vratila radi centriranja

vratila.



3/11/

Proraun tekog vratila svodi se takoer na odreivanje prenika vratila na karakteristinim

mjestima kao to su pojedine stepenice pri emu stepen sigurnosti s = 1,5 3 iznimno do 5.

Prenik vratila se rauna po izrazu:

idealni fiktivni ili zamiljeni momenat koji uzima u obzir i savijanje i

uvijanje, utvruje se po hipotezama o slaganju momenata.

koeficijentkojinajeeiznosi:

Kao to je ve reeno, rukavac je dio vratila ili osovine koji stvara nalijeganje sa

leajevima. Rukavci mogu biti optereeni razliitim silama, npr poprenim,

uzdunim ili i jednim i drugim istovremeno.

U zavisnosti od karaktera dejstva spoljanjih sila rukavci mogu biti:

Rukavci

radijalni ( sila djeluje normalno na osu), i

aksijalni (sila djeluje u pravcu ose).

Po obliku radijalni rukavci mogu biti:

cilindrini (slika a),

konini (slika b), i

loptasti (slika c).

a) b) c)



3/11/

Primjeri aksijalnih rukavaca

a) Rukavacsaravnimelom b)Rukavacsaprstenastimelom c)Grebenastirukavac

Rukavcimorajubiti izraenivisokimkvalitetomjerprenosevelikaoptereenjaprivelikimbrzinamaijakosezagrijavaju.

Najvanijikonstruktivna

karakteristika

radijalnih

rukavca

je

vitkost

rukavca.

vitkost rukavca (= 0.81,2)

d prenik rukavcaL duina rukavca



3/11/

Spojnice

Uvod Spojnice slue za spajanje vie vratila u jednu cjelinu, a sa druge strane

slue za vezu pogonskog i gonjenog vratila.

Pogonsko vratilo je ono vratilo koje je spojeno sa izvorom snage, npr.

elektromotor a on eno vratilo e vratilo ko e e s o eno sa radnom

mainom, npr. sa motornim vozilima, i ono prima snagu od pogonskog

vratila. Dakle, spojnica nam slui da prenese snagu sa pogonskog na

gonjeno vratilo.

Vezavratilapomouspojnice;(1pogonskovratilo,2gonjenovratilo,

3spojnica,4leita)



3/11/

Dakle, spojnica slui samo za transmisiju (prenos) snage i moraju

biti male teine, jednostavne konstrukcije, montirana blizu leita

itd. Postoji veliki broj razliitih spojnica, a najee se dijele u

sljedee grupe:

a) Krutespojnice

b) Dilatacionespojnice

c) Elastinespojnice

d) Kardanskespojnice

e u nos u ne spo n ce

f) Specijalnespojnice

Krutespojnice

Krute spojnice slue za kruti prenos snage sa pogonskog nagonjeno vratilo i prednost im je to nemaju nikakvih gubitaka,

jednostavne su konstrukcije, a ostalo su im sve nedostaci, npr.:

o kruto renose udare sa o onsko na on eno vratilo

o ne dozvoljavaju nikakva pomjeranja vratila (ugaona, poprenai uzduna),...

U upotrebi je veliki broj ovih spojnica, a djele se na:

o spojnica sa naglavkom,

,

o oklopnespojnicei dr.



3/11/

Spojnica sa naglavkom (ahurasta spojnica)

SpojnicasanaglavkomSKF

1unutranjaahura,2naglavak,3kanaliza

mazivo,4otvorzaprivrivanjeinjektora



3/11/

Krute spojnice sa obodima

Oklopnaspojnica



3/11/

Dilatacionespojnice

Dilatacione spojnice su takve spojnice koje dozvoljavaju pomjeranje

vratila u toku rada to je vrlo bitno, npr. kod zagrijavanja vratila.Dakle, kod ovih spojnica postoji odreeni zazor izmeu vratila koji

.

Tu se najee koristekandaste spojnice. Sastoji se od dve glavinekoje naeonoj strani imaju po tri kande simetrino postavljene.

Elastinespojnice

Elastine spojnice su takve spojnice koje nam dozvoljavaju da se

vratila u toku rada mogu ugaono, popreno i uzduno pomjerati, a

osim toga priguuju udarna optereenja koja se eventualno pojave

na pogonskom vratilu i na taj nain titimo gonjeno vratilo koje je

vezano za neku radnu mainu.

Dakle, izmeu vratila postoji elestini umetak koji to omoguuje i

obzirom na to, postoji nekoliko tipova ovih spojnica, koje su

prikazane na sljedeim slikama.



3/11/

Elastinaspojnicasagumenimprstenovima

Elastinaperifleksspojnica (spojnica sa elastinim vjencem )

1glavina,2stezniprsten,3elastinipojas



3/11/

Elastinaspojnica''BIBI''

Stanjeopruge:1normalnooptereenje,2jakooptereenjei3udar

Elastina kandasta spojnica (eupex spojnica)



3/11/

Zupastaspojnica TAKE(TACKE)

Kardanske(zglavkaste)spojnice

Kardanske spojnicesu takve spojnice koje omoguavaju spajanjevratila pod uglom.



3/11/

ZglavkastaspojnicaVilfl(Wlfel)

Zglavkastaspojnicasaloptastimzglavkom



3/11/

Ukljunoiskljunespojnice

Ukljunoiskljune spojnicesu takve spojnice koje dozvoljavaju dase u toku rada mogu ukljuiti i iskljuiti ili samo ukljuiti.

U tu svrhu se koriste npr.: kandaste spojnice koje dozvoljavaju

samo iskljuenje gonjenog vratila, ali ne i ukljuenje, zatim

Hildebrantova spojnica, frikcione spojnice i elektromagnetne sa

lamelama.

ukljuiti i iskljuiti pri bilo kojem broju obrtaja pogonskog i

gonjenog vratila (u motornoj industriji su poznate kao KVAILO).

Iskljunakandastaspojnica:a)satriib)saviekandi



3/11/

Hildebrantovaspojnica

1i2glavine,3klin,4prstenastioslonac

a)uiskljuenomstanju, b)uukljuenomstanju

Frikcionaspojnicasaravnimdodirnimpovrinama



3/11/

Frikcionaspojnicasakoninimdodirnimpovrinama

Domenleblankovafrikcionaspojnica

1i2glavine;3kliza; 4opruga; 5i6osovinicezaoprugu;

7saonicesapapuom; 8tegzalakeiskljuivanjei9zaptivnilim



3/11/

Elektromagnetnafrikcionaspojnicasalamelama

Specijalnespojnice

Obuhvataju Sigurnosne spojnice koje u sluaju preoptereenja seautomatski iskljuuju iz transmisije snage.

Koriste se i Sinhronizacione spojnice, a cilj ove spojnice je daujednai broj obrtaja gonjenog sa pogonskim vratilom, zato to se

ne mogu spojiti vratila ako se okreu razliitim brojem obrtaja.

Osim ovih koriste se i Centrifugalne spojnice koje se aktivirajuautomatski kad pogonsko vratilo dostigne odreeni broj obrtaja, a

ovo je povoljno jer se onda ne pojavljuju udari pri spajanju vratila.



3/11/

Sigurnosnaspojnicasaivijom

Sinhronizacionaspojnica



3/11/

Centrifugalnaspojnica

Kliznaikotrljajnaleita



3/11/

Leita slue za oslanjanje vratila, osovina i slino i uglavnom se dijele u

dvije grupe, i to:

- Klizna leita koja imaju dominantno trenje klizanja.

- o a ma u om nan no ren e o r an a.

Kotrljajna leitaKlizna leita

Otvor za dovod

Na donjoj slici dat je prikaz kliznog i kotrljajnog leita na vratilu.

Vanjski prsten Kotrljajno tijelo

Rukavac

Unutranji prsten

Gornje kuite dvodjelnogkliznog leita

Posteljica Rukavac

maziva

Vratilo

Kotrljajno leiteKlizno leite

Donje kuite dvodjelnogkliznog leita



3/11/

I klizna i kotrljajna leita mogu prenositi poprene i uzdune sile ili

istovremeno i jedne i druge pa se zbog toga i leita dijele na:

o radijalna(poprena, a),

o aksijalna(uzduna, b) i

o radi aksijalna(uzduno-poprena, c)

a) b) c)

Klizna leita

a) b) c)

Kotrljajna leita

Klizna leita se obino izrauju kao dvodjelna zato da bi se moglalake montirati na vratilo s jedne strane, a s druge da u sluaju

oteenja posteljice istu moemo lako zamijeniti.

Konstrukcijakliznihleita

1trup,2poklopac,3i4donjaigornjaposteljica,5otvorzazavrtanjza

vezutrupaipoklopca,6otvorzadovodmaziva.



3/11/

Primjerdvodjelnogkliznogleita

atrup(donjekuite),bpoklopac(gornjekuite),cdonjaigornjaposteljica

Posteljica se izvodi kao dvodjelna i obzirom da je direktno u kontaktu sarukavcem, mora se izraivati od materijala koji imaju nizak koeficijent

trenja, odnosno klizanja. Obino je materijal posteljica bronza, a ako

elimo jo kvalitetnije posteljicu, onda unutranjost se posteljice

presvlai tankim slojem bijelog metala koji je relativno skup, pa taj sloj

.

Kuite se obino radi od jefitnih materijala (sivi liv) i obzirom da je on

jako izdrljiv onda moemo kazati da je vijek trajanja kliznog leita

neogranien.

Kod kliznih leita moramo obezbjediti da ne doe do direktnog

kontakta rukavca i posteljice, to znai da moramo dovesti dovoljnu

koliinu maziva i zato su predvieni odreeni naini za dovod maziva.



3/11/

Za dovoenje mazivo koristi se ili mazalica za pojedinano dovoenje

npr. mazalice sa fitiljem (a) , mazalica sa ventilom (b), mlaznica sa

ipkom (c) i sl.

Podmazivanjekliznihleita

Podeavanje

Staklo

Staklo za

a) b) c)



3/11/

Centralni nain podmazivanja je sigurniji i moemo obezbjediti

potpuno podmazivanja tj. potpuno odvojiti rukavac od posteljice i na

taj nain znatno smanjiti koeficijent trenja klizanja. Kod nepotpunogpodmazivanja imamo kontakt rukavca i posteljice direktno, to

znai da je koeficijent trenja znatno vei. Poto je teko obezbjediti

potpuno podmazivanje, veina kliznih leita (oko 90 %) radi sa

nepotpunim podmazivanjem.

Centralni nain podmazivanja je efikasan, prua mogunost

kontrole koliko maziva ima u kliznom leitu. Meutim, ovaj nain

trai sloeniju opremu kao npr. hladnjake, filtere, pumpe, cjevovode

i sl.

Uloga maziva nije samo da podmazuje klizne povrine nego i da

vri hlaenje kliznog leita, to centralno podmazivanjeobezbjeuje, dok podmazivanje mazalicama to ne obezbjeuje.

Centralninainpodmazivanjaprimjer



3/11/

Maziva koja se koriste mogu biti razliitog porijekla a najee sekoriste mineralna maziva i sintetika maziva. Mineralna maziva su

porijeklom od nafte. Najvanije veliine kod ovih maziva su

Mazivazapodmazivanjekliznihleita

kinematska i dinamika viskoznost maziva(,.

Viskoznost maziva je zapravo unutranje trenje u mazivu a

dinamika viskoznost je ona veliina koja je pokazatelj kvaliteta tog

maziva (Pas). Od maziva se koriste ulja i masti. Ulje nam moe

obezbjediti potpuno podmazivanje dok mast ne moe pa se veim

dijelom koriste ulja za klizna leita.

, .

pusti prvu kapljicu a to se deava obino kod temperature od 333 K

(60 C). Sintetika ulja se danas masovno koriste u motornoj industriji a

prednost u odnosu na mineralna su ta to to ulje nije zapaljivo.

Najvanije karakteristike kod kliznih leita su zazor z, ugaona brzinavratila, dinamika viskoznost maziva te se zahtijeva da osa rukavca

bude paralelna sa osom posteljice (koaksijalna).

Osim ovih veliina kod kliznih leita kod kliznih leita je bitna i

ekscentrinoste, tj. udaljenost ose rukavca i ose posteljice.

Proraunkliznihleita

e

Posteljica

Povrinsk

i pritisak



3/11/

Klizna leita nisu standardizovana to ima za posljedicu da se moraju

proraunavati a najvanija veliina za proraun jeste bezdimenzionalni

koeficijent zvani Sommerfeld-ov broj, So.

pS

2

sr0

=

p - pritisak u kliznom leitu ( p = F/A ),

dsr = - relativni zazor (%),

z zazor,

d prenik rukavca.

Na osnovu Sommerfeld-ovog broja se prorauna kliznih leajeva

grana u dva pravca:

S0>1 sluaja kada je u pitanju teko optereeno

podruje rada.

S0



3/11/

Kotrljajna leita imaju niz prednosti u odnosu na klizna jer kod njih

dominira trenje kotrljanja koje je znatno manje od trenja klizanja pasu gubici snage manji. Zagrijavanje leaja je manje itd. Osim toga

kotrljajna leita se lake odravaju jer ne zahtjevaju intenzivno

Kotrljajnaleita

podmazivanje kao klizna, nego mogu se nekada i ne podmazivati ili

se podmazuju jednom u radnom vijeku i to na poetku.

Nedostatak kotrljajnih leita je taj to ne mogu prenositi velika

optereenja kao klizna iz razloga prevelikih deformisanja kotrljajnih

tijela, pojave pukotina i sl, Takoer, kotrljajna leita nisu pogodna

za prevelike brzine zato to bi usljed centrifugalne sile kotrljajna

leaja. Nedostatak je takoer to u sluaju oteenja jednog

kotrljajnog tijela se mora zamijeniti kompletan leaj. Isto takonedostatak je to se kotrljajni leaj moe raditi kao jednodijelni to

oteava montau na vratilu.

Prednost kotrljajnih tijela je to su standardizirani (za razliku odkliznih leita), a to znai da se ne proraunavaju nego se biraju

direktno iz kataloga proizvoaa na osnovu statike i dinamike

moi noenja (C0, C). Najvei proizvoai kotrljajnih leajeva su

SKF i FAG.

Kotrljajna leita se sastoje od vanjskog i unutranjeg prstena

izmeu kojih se nalaze kotrljajna tijela (kuglice, valjci, konusni valci,

itd) i draa kotrljajnih tijela koji imaju zadatak da kuglice dre na

odreenom odstojanju i da pravilno funkcioniu.



3/11/

1 - vanjski prsten, 2 ljeb za kuglice u vanjskom prstenu, 3 kotrljajna

tijela ( kuglice, valjci,..); 4 drakotrljajnih tijela; 5 ljeb u unutranjem

prstenu; 6 unutranji prsten

2 5

1 6 3 3

3

U praksi se koriste kotrljajna leita sa kuglicam i sa valjcima

razliitih oblika.

Leitasakuglicama

a) b) c)

Ukoliko su kotrljajna tijela kuglice, onda im je oznaka B i po toj oznaci se

u katalogu biraju kuglina leita. Isto tako vidimo da moe biti jedan red

ug ca va te a e ta mogu t ra a na a , samopo es va sa vareda kuglica (b) te aksijalna (c). Ukoliko je radijalni dodir onda leaj

prenosi samo poprene sile dok aksijalne sile prenosi ali vrlo male.

Ukoliko je samopodesivi leaj on omoguuje da se podesi prema

poloaju vratila u toku rada tako da nije ugroena ispravnost rada leaja.



3/11/

Ukoliko imamo samo aksijalne sile onda se koristiti leaj (c) i ovaj

leaj ne prenosi uopte radijalne sile. Vidimo takoer da se kuglice

stavljaju u drae kuglica koji mogu biti razliito izvedeni a najea

varijanta za kuglice su metalni limeni drai.

Kuglice

Zakovice Gornji dio draa

Donji dio draa

Drakuglica se obino sastoji iz dva dijela spojena sa zakovicama i

dri kuglice na odreenom odstojanju bez obzira na brzinu obrtanja iliteinu koju prenosi. Za druga kotrljajna tijela koriste se i druge vrste

draa koji su obino masivniji i ne rade se od elika nego npr.

mesing.

Leitasavaljcima

R K S N

Ukoliko su kotrljajna tijela valjci onda oni mogu prenositi znatno

vea optereenja. Oblik valjaka moe biti cilindrian (a) i on prenosi

znatne radijalne sile ali i aksijalne manjeg intenziteta. Potom

konusni val ci b mo u renositi i radi lane i aksi alne sile velikih

a) b) c) d)

vrijednosti. Valjci mogu biti sferni (c) i oni slue za prenos velikih

radijalnih sila i mogu biti takoer jednoredni ili dvoredni, valjci u

obliku iglica (d) koje prenose velike poprene (radijalne) sile a

koriste se kada elimo imati kompaktniju konstrukciju koja zauzima

manje prostora. I ova kotrljajna tijela moraju imati drae kotrljajnih

tijela koja su vrlo masivna i od mesinga.



3/11/

Obzirom da su standardizovana, kotrljajna leita se biraju direktno

iz kataloga na osnovu dinamike moi noenja:

nTnT

Izborleita

m mH

00

HnT 16660

=

=

F ekvivalentno optereenje; F = x Fr + y Fa [kN],

H faktor temperature leaja i obino je ta temperatura 373 K (100 C),

x,y faktori koji zavise od tipa leaja i njegove sposobnosti da primi

radijalna odnosno aksijalna optereenja,

T vijek trajanja leaja (5 10000 h),

n broj obrtaja vratila [min-1],

T0 vrijeme ispitivanja kotrljajnog leaja (T0=500 h),n0 broj obrtaja ispitivanja leaja (n0=33,3 min-1),

m eksponent zavisi od vrste leaja, pa tako je npr. m=3 ako su kotrljajna

tijela kuglice dok je za valjke m=3,33.

Primjeri ugradnje leaja

Documents

Masinski Elementi II-elementi Za Prenos Kretanje